在全球經濟面臨複蘇的當下,工業機器人依然是重點關注的亮點領域。在世界機器人大會上,國際機器人聯合會公布的資料顯示,2017-2020年中國工業機器人市場增長13%,十年間中國機器人裝機量增長12倍以上,2022年世界範圍内53%的機器人裝機量在中國,未來5-10年工業機器人市場仍然将處于蓬勃發展期。
随着國産替代等一系列利好政策落地,中國工業機器人賽道投資持續升溫,多家機器人頭部企業加速技術創新和市場開拓,進一步助推了工業機器人産業發展。8月初,國産工業機器人領軍品牌埃夫特釋出公告,為了滿足市場需求、提升生産産能、提高制造效率以及進一步降低制造成本,埃夫特拟使用自有資金或自籌資金在蕪湖市投資建設機器人超級工廠暨全球總部項目,預計總投資不超過19億人民币,建設10萬台機器人産能基地,展現出了對于博弈機器人領域國産替代的戰略決心。
埃夫特提升資本實力和營運能力,以進一步提升整體産能和擴大市場競争優勢的背後,是在核心技術層面具備了面向高端應用場景研發和銷售機器人的能力。近日,機器人大講堂獲悉,埃夫特基于工業機器人軟體平台,開發了專門面向噴塗應用的噴塗工藝軟體包APP,正在噴塗垂直細分領域快速發力,發掘藍海市場。
基于通用大平台,噴塗工藝軟體包APP再更新
2014年,埃夫特收購了誕生于1994年的意大利噴塗機器人品牌CMA,填補了中國噴塗機器人空白。曆經十年消化吸收和自主創新,埃夫特不斷推陳出新,持續更新噴塗機器人産品和技術。
基于All in one的平台戰略,埃夫特推進機器人硬體平台化戰略,完成國内外子公司硬體平台的整合,硬體平台實作收斂歸一和自主可控。基于機器人軟體平台化戰略,埃夫特将國内外子公司各類優秀的垂直行業軟體功能進行整合,融入全新通用軟體大平台,開發出面向各個細分行業+細分應用的工藝軟體包APP,通過平台化産品和平台化技術為全球使用者帶來全新的體驗。
在噴塗應用細分領域,通過噴塗工藝軟體包APP,埃夫特在軟體層面将專業的“噴塗需求”翻譯成“噴塗功能”,整合和融入埃夫特通用軟體大平台。針對埃夫特在國内外市場長期深耕和經營的噴塗應用,噴塗工藝包APP賦能埃夫特噴塗機器人更好滿足國内外汽車及零部件、軌道交通、航空航天、集裝箱、鋼結構、工程機械、五金、家具木器、衛浴陶瓷等行業廣泛且新穎的噴塗需求。在免程式設計、簡易程式設計、離線程式設計、噴塗工藝自适應、奇異點規避、産線多機協同、複雜噴塗路徑規劃等工業機器人無法實作的功能,噴塗機器人卻能輕松實作,進而提升埃夫特噴塗機器人的易用性和部署靈活性。
噴塗工藝軟體包APP豐富的功能
埃夫特噴塗工藝軟體包APP不僅能實作通用軟體大平台上的所有功能,運動指令、邏輯指令、組合類通訊功能、多附加軸插補控制功能更加豐富,而且還專業為噴漆、噴粉、噴膠、噴釉、塗膠等噴塗相關工藝開發了對應功能子產品,賦能合作夥伴充分利用噴塗工藝軟體包APP的Know-how實作簡易和高效的系統內建。
在指令方面,埃夫特噴塗工藝軟體包APP指令非常豐富。系統內建商可以應用噴槍指令、刷子指令、清洗配方、顔色配方等,同時支援噴塗專用軌迹指令如平面指令等,大幅提升噴塗機器人易用性,滿足噴塗領域更多非标化應用開發。
在功能方面,埃夫特噴塗工藝軟體包APP可以實作更多進階功能,例如多附加軸控制功能。類似龍門軸控制功能可應用于鋼結構、軌道交通等細分行業噴塗應用場景,插補、非插補軸控制功能可以應用于五金、家具木器、衛浴陶瓷等細分行業噴塗應用場景。埃夫特噴塗工藝軟體包APP目前支援配備6個附加軸,并能針對不同的應用場景實作不同配置方法,還提供動态公共幹涉區、碰撞檢測等安全功能,助力開拓汽車及零部件、軌道交通、航空航天等細分行業噴塗應用場景。
在通訊協定方面,基于通用軟體大平台支援,埃夫特噴塗機器人能夠複用和共享埃夫特通用軟體大平台的技術成果,相容Modbus-TCP,EtherCAT,EtherNet/IP,Profibus_DP/Profinet等市面上絕大多數主流通訊協定。通訊協定同步支援主從站控制,且各種通訊除了機器人自帶标準系統配置,使用者還可以自定義配置。
在相容性方面,大多數終端客戶的需求比較多元化和多樣化,希望機器人并非僅能夠完成單一工藝應用,更希望機器人能夠一機多用、完成多種工藝應用,需要工藝應用容易切換、學習成本低。埃夫特噴塗工藝軟體包APP支援噴漆、噴粉、噴膠、噴釉、塗膠等衆多應用工藝,相容性好。對系統內建商而言,在國産替代的大潮下,切換到國産機器人幾乎成為必選項。從國外機器人切換到國産機器人,系統內建商希望學習遷移成本低。埃夫特噴塗工藝軟體包APP操作體驗好,學習成本低,友善系統內建商切換和遷移。
噴塗工藝軟體包APP強大的工藝
站在埃夫特強大的硬體平台和軟體平台肩膀上,噴塗工藝軟體包APP工藝能力更強大。在中高端噴塗場景中,生産線面臨停機停産清洗和換色的問題,柔性生産和個性化生産面臨挑戰。
埃夫特噴塗工藝軟體包APP開發内置了工藝參數系統、噴塗配方系統、噴塗刷子系統和齒輪泵內建系統四大系統,解決了高端應用領域對工藝的高标準以及對柔性生産和個性化生産的高要求。
工藝參數系統有單獨5大工藝參數,與外圍傳感器配合可以實時線上控制機器人工藝,實時顯示并修改工藝參數,柔性比對标定各類執行傳感器并實時優化,最終做到閉環回報和閉環控制,在換産換色時減少停産時間。
噴塗配方系統同時兼顧了機器人的功能性和應用性,做到了接口與挂鈎配方的自主要制。由于通信協定已經打通,工程師可以實時監視噴塗狀态,實作及時清洗,并支援換色配方自主要制。噴塗生産線做到高度內建與自動化,實作了資料可視化,清洗進度、清洗時間和換色時間都能夠實時顯示在控制中台,加快管理決策。
噴塗配方系統可以自由配置30組不同清洗配方,同時配置128組顔色配方,每一種配方對應一個顔色,滿足汽車整車領域複雜應用需求,在生産線需要換色噴塗時,友善機器人及時清洗,根據顔色配方快速換色。
噴塗刷子系統配置的機器人噴塗刷子表可以實作微操精确控制,齒輪泵內建系統配置的雙組份齒輪泵可以實作自主內建控制,支援旋杯/多槍獨立清洗和換色,同時比對雙組份配比顔色切換。
打造工藝軟體包APP生态
在制造技術相對标準、品種較少、單品種批量較大的行業,例如汽車行業,工業機器人滲透率接近20%(即每萬名産業勞工機器人使用量兩千台),已經實作批量化應用。然而在量大面廣的通用行業,工業機器人滲透率相對較低。重要原因是通用行業一般存在産品品種多樣、換産頻繁、産品一緻性差等問題,需要頻繁對機器人進行程式設計。
傳統工業機器人為示教程式設計方式,一方面需要既懂工藝又懂機器人的技術人員進行程式設計,另一方面程式設計時間較長,易用性不足,傳統工業機器人存在省人不省心和應用門檻高的問題。
将工業機器人與人工智能結合、提升機器人自主作業能力是解決面向多品種小批量柔性作業的必然路徑。目前受限于工業場景可以用于學習和訓練的高品質資料有限,且資料擷取成本較高,不太可能采用大模型技術訓練出一個具有跨行業跨應用、很強泛化能力且自主作業準确性非常高的智能機器人。
可行的方案是将作業場景按行業和應用進行分割,分成一個個相對封閉的場景,在這個封閉場景中實作泛化,例如鋼結構焊接、家具噴塗、食品碼垛、五金打磨等,這樣對于資料規模的要求大幅降低,最終打造出一個個垂直類應用APP。
然而中國工業門類最為齊全,總共有39個工業大類、191個中類和525個小類,如果同一門類裡面有噴塗、焊接、碼垛、打磨抛光、裝配等不同應用,則會組合成千千萬萬不同的垂直類應用APP,完全由機器人企業自行開發是不可能的。可行的方案是機器人企業打造技術底座,向開發者開放SDK和API,邀請開發者開發細分行業+細分應用APP,形成開發者生态。
埃夫特重構機器人軟體系統架構,實作了分層解耦,并研發相關算法庫中台,形成面向噴塗、焊接、碼垛、打磨抛光、裝配等程式模版庫和智能算法庫,開放豐富的SDK和API,通過調用模版和算法庫,可以快速形成面向特定細分行業+特定應用的APP。
同時埃夫特研發具有低代碼、二次開發門檻較低的內建開發環境墨鬥IDE,提供工藝軟體包APP模闆,完成從0到1的開發。打造開發者生态和工藝軟體包APP Store,激活開發者的開發意識,邀請和助力開發者二次開發細分領域APP,完成從1到100的開發,例如:家具行業噴塗APP、五金行業噴塗APP、衛浴陶瓷行業噴釉APP等,完成細分場景覆寫,大幅提升機器人對于量大面廣通用工業的滲透率。
結語與未來
随着全球工業4.0和智能制造的興起,噴塗機器人的開發和應用對于提升中國制造業自動化和智能化水準的意義愈發凸顯。近年來在政策的引導下,大陸工業機器人産業鍊上市公司正在持續向高端行業和高端應用發力。噴塗機器人作為能夠應用于汽車制造業、軌道交通行業、航空航天行業、工程機械行業等多個高端行業的關鍵産品,不僅能帶來生産效率、産品品質和環境友好性的提升,還可以與生産線上的其他裝置實作無縫對接,形成完整的自動化生産系統,進一步提高生産效率和柔性。
埃夫特作為國産工業機器人龍頭企業,通過長期自主創新以及核心技術積累和突破,基于平台化産品和平台化技術,大幅提升了噴塗機器人的技術能力和工藝能力,在海内外市場得到了廣泛認可,噴塗機器人獲得中國防爆認證、歐盟ATEX防爆認證和國家電工委防爆認證三重防爆認證,出口到歐洲、亞洲、北美、南美等多個國家和地區,成為中國噴塗機器人的領軍者和主力軍。