長沙晚報(bào)掌上長沙10月16日訊（記者 陳登輝 伍玲）勞動(dòng)是從制造工具開始的。幾次工業(yè)革命的洗禮，把人類制造工具的水平，帶入了一個(gè)新的紀(jì)元——工業(yè)機(jī)器人。

　　2009年開始，全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)出現(xiàn)井噴。人口紅利漸退的中國，用工成本持續(xù)上漲，“機(jī)器人換人”需求越發(fā)旺盛，中國工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)在2013年開始快速發(fā)展。同年，中國超過日本，成為年購買機(jī)器人數(shù)量最多的國家，并一直蟬聯(lián)全球第一大應(yīng)用市場(chǎng)至今。

　　隨著工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展，“機(jī)器替人”“智能工廠”“柔性制造”這些詞被越來越多地提及，它們并不是“乏味”的制造產(chǎn)業(yè)在用花哨的辭藻自我包裝，而是國內(nèi)制造產(chǎn)業(yè)形態(tài)變化中，切實(shí)需求的方向。

　　智能制造的浪潮之中，一批“長沙籍”高端工業(yè)機(jī)器人走上生產(chǎn)線，以精準(zhǔn)、高效、智慧的方式，孜孜不倦地推動(dòng)著中國智造加速。

　　誤差不超過半根頭發(fā)絲的“千手觀音”

　　人類對(duì)勞動(dòng)工具的探索孜孜不倦，紡織車、風(fēng)車、縫紉機(jī)等的出現(xiàn)，都大幅提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，而它們“身上”還有一個(gè)共性，那就是凸輪技術(shù)。這種機(jī)械設(shè)計(jì)，利用凸輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，完成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的工作，精確度很高。

　　湖南先步信息股份有限公司以這種原理為基礎(chǔ)，融入最先進(jìn)的工業(yè)理念，自主研發(fā)出了裝配線上的“千手觀音”——先步機(jī)器人。

　　說它是“千手觀音”，是因?yàn)樵?30毫米范圍內(nèi)，它可以完成絕大部分中小型產(chǎn)品的裝配工作。一般一臺(tái)單臂多軸機(jī)器人相當(dāng)于一只手，只能同時(shí)執(zhí)行一個(gè)動(dòng)作，而先步機(jī)器人則可以根據(jù)需要裝配的零件數(shù)和工程的復(fù)雜性，增加無窮多的“機(jī)械手”。

　　在車間，先步機(jī)器人的原創(chuàng)團(tuán)隊(duì)專家、湖南先步信息股份有限公司智能制造首席科學(xué)家繆建偉向記者詳細(xì)介紹了它的先進(jìn)之處。

　　1.8米的個(gè)頭搭配灰色的外觀，從造型上看，先步機(jī)器人并不搶眼，甚至還不如常見的多軸機(jī)器人長得“科幻”。但一旦運(yùn)行起來，它的裝備精度可以達(dá)到0.005毫米，誤差不會(huì)超過半根頭發(fā)絲大小，“也就是說，我們機(jī)器人的裝備精度，已經(jīng)達(dá)到了車床的加工精度，可靠性非常高?！笨娊▊フf。

　　“目前許多工廠使用的是傳統(tǒng)六軸機(jī)器人，不僅造價(jià)高，而且使用起來成本高、周期長”，繆建偉解釋說，針對(duì)不同的裝配產(chǎn)品，往往需要制造一套自動(dòng)化設(shè)備，不論是硬件的設(shè)計(jì)、制造，還是系統(tǒng)的調(diào)試，消耗的時(shí)間都不短，一般至少要6個(gè)月。而且可復(fù)制性差，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)高。

　　但先步機(jī)器人的兼容性非常高，它是抽象出不針對(duì)裝配對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，軟硬件、結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化率超過70%，只剩下30%的針對(duì)裝配對(duì)象的“非標(biāo)”工作。有了這種“大小通吃”的能力，根據(jù)裝配需要，從設(shè)計(jì)到應(yīng)用，先步機(jī)器人的準(zhǔn)備時(shí)間，只需要12周左右。

　　除了效率高、精度高，先步機(jī)器人還融入了大數(shù)據(jù)的理念。“每個(gè)托盤都有自己的‘身份編號(hào)’，在裝配的過程中可以自動(dòng)采集數(shù)據(jù)。”繆建偉表示，對(duì)于用戶來說，通過一定周期的使用，就能對(duì)裝配數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到產(chǎn)量、合格率、運(yùn)行效率等一系列的結(jié)果，“如果不合格率高，就可以及時(shí)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，從而降低生產(chǎn)成本。”

　　一身本事的先步機(jī)器人，可廣泛應(yīng)用于電子電氣、汽車、醫(yī)療器械、食品、制藥、消費(fèi)品等領(lǐng)域的潔凈與精密生產(chǎn)裝配。

　　視覺定位為機(jī)器人裝上眼睛

　　說到工業(yè)機(jī)器人，就不得不提到柔性制造。其最大的特點(diǎn)，是可以通過一套系統(tǒng)，同時(shí)加工多種不同的零件。如此前沿的工業(yè)技術(shù)，即便在自動(dòng)化水平非常高的汽車制造領(lǐng)域也用得不多。

　　去年一部《戰(zhàn)狼2》刷新了國產(chǎn)影片的票房紀(jì)錄。電影中男主角的座駕——北汽BJ40越野車也隨之成為爆款。而北汽BJ40越野車生產(chǎn)線正是由湖南中南智能裝備有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中南智能”）提供的智能生產(chǎn)線制造的。

　　為了達(dá)到劇組加固車身的要求，該公司的“長沙一號(hào)”機(jī)器人焊裝生產(chǎn)線，為這臺(tái)車側(cè)面多加了100多個(gè)焊接點(diǎn)，整體加固20%。值得一提的是，這輛車的獨(dú)家定制，和其他普通車輛的正常組裝，都是在同一條智能生產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)的。

　　“能夠?qū)崿F(xiàn)一條生產(chǎn)線上‘私人訂制’，正是得益于機(jī)器人柔性生產(chǎn)線的應(yīng)用，”中南智能長泰機(jī)器人副總經(jīng)理高狄向記者舉了個(gè)例子，他們?yōu)槟称囍圃炱髽I(yè)提供服務(wù)，僅需一條生產(chǎn)線，就能完成9大類、100多種細(xì)分型號(hào)的車型制造?！安粌H節(jié)省了大量人力成本，而且生產(chǎn)效率翻了一番?！?/p>

　　在各類自動(dòng)化生產(chǎn)線中，工件的位置往往不是固定不變的，機(jī)器人需要根據(jù)工件的實(shí)際位置對(duì)作業(yè)路徑進(jìn)行修正。中南智能基于激光測(cè)量的三維視覺定位系統(tǒng)，以激光傳感器采集數(shù)據(jù)，通過軟件算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算出工件相對(duì)于機(jī)器人的新位置。

　　這就相當(dāng)于給生產(chǎn)線上的機(jī)器人裝上了眼睛，機(jī)器人以此判斷出工件當(dāng)前的姿態(tài)和位置，通過數(shù)據(jù)接口發(fā)送工件光前的坐標(biāo)給機(jī)器人，機(jī)器人完成抓取動(dòng)作。以汽車車身為例，該公司自主研發(fā)的車身定位系統(tǒng)精度，可以在0.5毫米以內(nèi)。

　　自主創(chuàng)新的能量，來源于產(chǎn)學(xué)研的緊密連接。中南智能已與湖南大學(xué)共建并獲批機(jī)器人感知與控制技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等科研創(chuàng)新平臺(tái)，擁有CTR自主品牌機(jī)器人及成套智能裝備生產(chǎn)線的制造能力。

　　目前，機(jī)器人滾邊壓合工作站、基于三維視覺的智能涂膠工作站已經(jīng)成為中南智能領(lǐng)先于全國的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品之一，重點(diǎn)向一汽、東風(fēng)、北汽、長豐、吉利、比亞迪、本田、眾泰等知名汽車企業(yè)提供服務(wù)。

　　為機(jī)械把脈問診的遠(yuǎn)程醫(yī)生

　　就目前的技術(shù)水平而言，機(jī)器人不論怎么發(fā)達(dá)，也難以實(shí)現(xiàn)自我維護(hù)。雖然相比血肉之軀，機(jī)器人已經(jīng)非?！俺钥嗄蛣凇保€是架不住在使用的過程中，因?yàn)閾p耗或其他因素影響，產(chǎn)生各種各樣的問題，就像人生病需要問診就醫(yī)一樣。尤其是在一些關(guān)系到人類安全的領(lǐng)域，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和診斷故障，意義非同小可。軌道交通就是其中之一。

　　坐過綠皮火車的人可能還有這樣的印象，列車到站后總會(huì)有身著制服的老師傅，提著一個(gè)錘子，對(duì)列車底部敲敲打打，他們大多是憑借自己的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)列車的“健康狀況”進(jìn)行判斷。

　　時(shí)至今日，高鐵早已四通八達(dá)，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)的發(fā)展，也為設(shè)備故障診斷帶來了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

　　唐智科技湖南發(fā)展有限公司在基于廣義共振/共振解調(diào)的故障診斷技術(shù)上，利用在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的故障診斷經(jīng)驗(yàn)，以及自2000年開始在鐵路機(jī)車、高鐵動(dòng)車組、城市軌道車輛、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上累積的海量故障案例數(shù)據(jù)，借助推理算法和智能模型等，研究了一整套服務(wù)客戶的PHM應(yīng)用模式，并開發(fā)了基于故障診斷、狀態(tài)預(yù)測(cè)和故障知識(shí)服務(wù)的運(yùn)用平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)診斷對(duì)象的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障分析與預(yù)警，實(shí)現(xiàn)對(duì)診斷對(duì)象的故障機(jī)理診斷、故障預(yù)測(cè)及健康管理。

　　“打個(gè)比方，我們就像在列車上安裝了聽診器，實(shí)時(shí)收集和檢測(cè)數(shù)據(jù)，然后通過大數(shù)據(jù)后臺(tái)的診斷、分析，作出判斷，”唐智科技的相關(guān)負(fù)責(zé)人說。

　　今年1月，唐智科技診斷中心發(fā)現(xiàn)，某機(jī)務(wù)段的機(jī)車存在早期的軸承故障沖擊信息，沖擊特征明顯，且存在發(fā)展趨勢(shì)。中心馬上把相關(guān)數(shù)據(jù)和信息，反饋給了相關(guān)單位，通過及時(shí)維護(hù)，避免了更大故障的產(chǎn)生。

　　記者了解到，目前唐智科技的產(chǎn)品，在近60條城市軌道交通線路上應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)共計(jì)1000多起軸箱軸承、牽引電機(jī)軸承等故障；在鐵路機(jī)務(wù)領(lǐng)域10多年累計(jì)近20000臺(tái)機(jī)車上應(yīng)用，累計(jì)發(fā)現(xiàn)40000多起故障案例，其中避免了可能引起重大事故的案例1000多起。此外，產(chǎn)品還在高鐵動(dòng)車組領(lǐng)域經(jīng)過運(yùn)用考核，目前已經(jīng)在CRH5、CRH380等車型上推廣應(yīng)用。

　　相關(guān)鏈接

　　工業(yè)機(jī)器人

　　工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，它能自動(dòng)執(zhí)行工作，是靠自身動(dòng)力和控制能力來實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。它可以接受人類指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運(yùn)行，現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。

　　在“人工智能”的變革中，工業(yè)機(jī)器人扮演著重要的角色。如何讓機(jī)器人代替人進(jìn)行更快速有效的工作，進(jìn)一步解放勞動(dòng)力，提高生產(chǎn)效率，成為了整個(gè)機(jī)器人領(lǐng)域思考的問題。

　　工業(yè)機(jī)器人作為先進(jìn)制造業(yè)中不可替代的重要裝備和手段，已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平和科技水平的重要標(biāo)志。目前我國正處于加快轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要時(shí)期，以工業(yè)機(jī)器人為主體的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，正是破解我國產(chǎn)業(yè)成本上升、環(huán)境制約問題的重要路徑選擇。中國工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)近年來持續(xù)表現(xiàn)強(qiáng)勁，市場(chǎng)容量不斷擴(kuò)大。工業(yè)機(jī)器人的熱潮也在不斷帶動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園的建設(shè)。

　　專家觀點(diǎn)

　　提高制造水平是工業(yè)機(jī)器人的最終目標(biāo)

　　根據(jù)國際機(jī)器人協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，有最新的數(shù)據(jù)表明光在2015年，在制造業(yè)中每一萬名工人中就有66臺(tái)機(jī)器人設(shè)備，而僅僅過了一年，這個(gè)數(shù)字又攀升到了77臺(tái)，外媒通過對(duì)這些機(jī)器自動(dòng)化的調(diào)查發(fā)現(xiàn)這個(gè)趨勢(shì)還在繼續(xù)上升，機(jī)器人對(duì)于完全替代人類工作的時(shí)代似乎離我們?cè)絹碓浇?/p>

　　在中國，工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)，海外企業(yè)占據(jù)剩下的近七成份額。在智能手機(jī)和家電領(lǐng)域，中國企業(yè)在短期間內(nèi)有望反超日本企業(yè)，但在機(jī)器人領(lǐng)域，包括技術(shù)實(shí)力在內(nèi)，仍存在差距。

　　此前有日本媒體報(bào)道稱，在屬于工業(yè)機(jī)器人最大市場(chǎng)的中國，當(dāng)?shù)仄髽I(yè)正逐步具備實(shí)力。在相關(guān)領(lǐng)域，中國企業(yè)的市場(chǎng)份額2017年突破三成，正在慢慢追趕日歐企業(yè)。

　　今年50余歲的繆建偉先后在瑞士、德國、新加坡從事智能制造科學(xué)研究，具有30年豐富的設(shè)計(jì)及項(xiàng)目、團(tuán)隊(duì)管理工作經(jīng)驗(yàn)。目前他在湖南先步信息股份有限公司智能制造擔(dān)任首席科學(xué)家。

　　“工業(yè)機(jī)器人的核心零部件，例如控制器、伺服電機(jī)、減速機(jī)，都是制約中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的主要瓶頸，”繆建偉表示，這些核心技術(shù)掌握在外企手中，其中不乏涉及軍工。

　　外部因素的制約是一方面，內(nèi)部環(huán)境和企業(yè)理念，則是另一種桎梏?！艾F(xiàn)在許多企業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的熱情非常高，但他們的初衷更多在于以機(jī)器替代人，以此來提高效率，降低成本?！笨娊▊フf，其實(shí)工業(yè)機(jī)器人的最大優(yōu)勢(shì)應(yīng)該是提高生產(chǎn)制造的質(zhì)量和品質(zhì)。雖然企業(yè)趨利無可厚非，但長久看來，對(duì)于從制造到智造的提升并無益處。

　　近年來長沙的制造業(yè)發(fā)展迅猛，涌現(xiàn)了一批工業(yè)機(jī)器人的制造企業(yè)，在他們看來，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。

　　中南智能長泰機(jī)器人副總經(jīng)理高狄還有一個(gè)頭銜，那就是長沙市人工智能及機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈黨支部副書記，在他看來，工業(yè)機(jī)器人除了在研發(fā)上發(fā)力，應(yīng)用領(lǐng)域也需要社會(huì)各界共同推進(jìn)。

　　在他的辦公室里，掛著一張中國鑄造產(chǎn)業(yè)聚集地分布圖，上面密密麻麻地標(biāo)明了各省產(chǎn)業(yè)基地和園區(qū)的分布，而湖南地區(qū)則顯得非?？諘?，只在長沙有一個(gè)泵閥產(chǎn)業(yè)基地，“雖然我們安家在長沙，但是墻內(nèi)開花墻外香，大部分業(yè)務(wù)都在外省，”他希望在未來的發(fā)展上，湖南能夠引進(jìn)更多對(duì)工業(yè)機(jī)器人有應(yīng)用需求的企業(yè)，“產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)是今年長沙經(jīng)濟(jì)工作的重要抓手。只有長沙市22條產(chǎn)業(yè)鏈扭成一股繩，各關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)鏈相互支撐、相互配套、相互合作，才能打造世界級(jí)制造業(yè)集群。中南智能也將為多領(lǐng)域、全產(chǎn)業(yè)鏈用戶提供自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化改造服務(wù)與智能產(chǎn)品，為長沙高質(zhì)量發(fā)展提供強(qiáng)勁動(dòng)能。”