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顶级跑车制造者

2016-04-15

机器人产业 2016年2期
关键词:玛莎拉蒂工厂机器人



顶级跑车制造者

玛莎拉蒂是全球最知名的赛车和跑车制造商之一,并且也是“意大利制造”的标志。玛莎拉蒂汽车以奢华的设计、运动感十足的线条和性能出色的发动机令每一位汽车爱好者为之倾心。 柯马和玛莎拉蒂都隶属于菲亚特克莱斯勒汽车公司,但玛莎拉蒂工厂经理Alberto Filippini在一次采访中说道:“尽管隶属于同一集团,玛莎拉蒂完全可以根据其需求自由寻找和搜索集团外部的新合作伙伴。也就是说,我们的工厂大量使用柯马的产品完全是因为它们在现场运行时的优点。”

柯马不仅仅是一家为玛莎拉蒂提供设备的供应商,更是一位可以共同探讨和开发项目及活动的忠实合作伙伴。通过与柯马的协作,两家公司可根据市场需求确定新的自定义生产标准。在这方面,玛莎拉蒂格鲁利亚斯科工厂钢板加工部门负责人Renzo Novara强调了这一关系的价值。他们与车身焊接和机器人部门开展了非常密切的合作,因此柯马可以提供各条生产线所需的所有设备和机器人。“虽然格鲁利亚斯科工厂的生产线并非由柯马建造,但在我们的其它几座工厂,柯马担任了生产线建造者这一角色,也就是说他们亲自整合了各项技术并且开发了生产线。总而言之,与柯马的合作对于我们而言非常重要。”Novara表示。

玛莎拉蒂格鲁利亚斯科工厂拥有最先进的管理和技术理念,并且是Quattroporte和Ghibli这两款玛莎拉蒂著名车型的生产地。工厂的自动化金属加工线几乎都采用柯马提供的铰接式机器人,它们可以安装不同版本的“机械腕”:进行外部修整的“标准机械腕”以及前臂内置焊接设备的创新“中空式机械腕”。在生产线的第二部分,82台柯马机器人实现全自动操作,它们可以执行多种操作,包括焊接、零部件搬运、铆接、Tucker螺柱安装、滚边(将金属板边缘卷起的工艺)等。Renzo Novara表示,这条生产线之所以如此强大,很大程度上取决于柯马机器人能够精确地在车身生产线执行复杂操作。

从寒冷俄罗斯回来的创业者

1966年,前苏联计划在俄罗斯的冰冷土地上建立一家集最先进技术于一体的工厂。前苏联负责此项目的官员于是向远在意大利都灵的一群机械工程师进行咨询。由于俄罗斯寒冷的天气,工程师们所面临的是当时前所未有的挑战。

都灵“Torino-based”公司的工程师们通过长时间的调研和论证最终克服了各种难以想象的困难,完成了这项之前被亨利·福特认为“难以完成的项目”。

信心满满的工程师们回到意大利都灵后决定用他们的天赋和技术做一件伟大的事。1978年,一家名为“柯马”的公司就此诞生。

柯马的发展史伴随与见证了汽车生产方式的转变,为不断促进工业自动化做出了努力。

在创建了第一个FMS(柔性制造系统)并发展出高速加工技术后,柯马将自己的发展版图延伸到美国。它专为适应北美的工商业发展模式创造出了柯马生产力系统。此后不久,柯马的创新能力吸引了通用汽车公司的注意。通用汽车开始投资柯马并购买了其20%的股份。

1980下半年,在激光技术快速发展的基础上,柯马与德国TRUMPF集团一同合作研制出第一台激光工业机器人以满足通用汽车的需求。

1990年后,工业化在全球范围如火如荼开展。作为世界上最大的制造业巨头,柯马继续开疆拓土,在欧洲、北美、南美以及亚洲等地寻找机遇。

21世纪以来,精益生产方式成为制造企业生产方式的重要组成部分。柯马也始终保持关注最前沿的技术,并开始为航空、重型车辆、铁路和可再生能源等行业提供新的解决方案。

目前柯马的业务网络涵盖全球17个国家,在世界范围内拥有32 间办公室,15个生产工厂,4个创新中心,在全世界拥有14500名员工。2014年柯马在全球的总收入近16亿欧元。

打造虚拟工厂探索绿色制造

2014年,柯马与西门子深度合作打造虚拟工厂,随后在美国和日本分别进行了推广。实际上,柯马已在中国的沃尔沃、通用、路虎汽车公司建立了虚拟工厂并进行虚拟调试。虚拟工厂是指在虚拟空间以虚拟的方式,模拟实际工厂把生产零部件的输入变换为最终产出品输出的生产功能仿真的全部行为。具体来说,就是在计算机内的虚拟空间仿真生产现场(模拟现实),在虚拟世界设计、制造、检查产品,是一种虚拟控制生产流程的方法,它是理想的控制现实在生产过程的全部行为。

柯马中国一位高层曾在接受采访时表示,虚拟工厂实际上就是数字化工厂,但又区别于传统的数字化工厂。它是指在调试阶段,利用网络虚拟技术进行调试,从而缩短装备实际的调试时间,实际调试时间会缩短一半。虚拟调试要求机器人和它周边的配套设施必须全部数字化,在数字化环境里面,来模拟各个PLC的控制点,把逻辑编进去,这样的话,几个人坐在办公室里,就可完成现场的模拟。柯马有一个 COMAU FLEX焊装的品牌,是柔性化多品种高密度的产品,可以做到47s的节拍,机器人要通过它的应用技术拓展才能突出它的优势。而这种虚拟技术可把机器人的技术提高到另外一个层次。

柯马的动力总成装配线已全部实现模块化生产。这种模块化可能不同于其他企业的模块化,其70%是通用的,20%是特定工艺下专用的标准块,10%是工装夹具等。如装配线中的SMARTCELL集成系统,它将机加工里的组合机床的概念引入到装配当中,该系统有很多伺服轴和工具库,在这个系统里完成变速器或缸盖的自动装配。传统的工作流程是缸盖加工完成后入库,然后再转运装配车间进行发动机分装及总装,在中间过程中缸盖部件有可能被污染。然而有了SMARTCELL这样高度集成的技术,可使加工完毕的缸盖直接进入装配线,装配完成后再入库,大大提高了工厂空间的利用率。

随着发动机产能的迅速扩展,电主轴的维修保养成了主机厂和设备厂最关心的事情。全球的发动机产量约25%在中国,加工中心的保有量很大。加工中心所用的电主轴例行生产维修的时间是一个月,而在市场上维修主轴的时间长达二至三个月,且价格昂贵,因此柯马成立了电主轴维修中心。这样,维修中心不但服务于柯马在中国的800多台加工中心,同时也为其他品牌的机床做服务。

柯马的绿色工程为制造业的可持续发展提供了新的视野及手段,绿色生产、节能减排是柯马建设的品牌之一,为不断要求降低能源成本和碳排放的市场提供可持续的制造解决方案。2014年柯马推出了采用微润滑技术的干式切削机床URANE25 V8卧式加工中心。传统的机械加工都是湿式加工,切削液需要循环,而且不能停止,一旦停止就会有沉淀,而使用微润滑技术就省去了这套循环系统。就此一项就可节能25%左右。

开拓新的工业机器人应用市场

1997年,柯马正式进入中国市场。2000年,柯马(上海)汽车设备有限公司成立独资企业。2010年,柯马(上海)汽车设备有限公司更名为柯马(上海)工程有限公司。

自进入中国市场以来,柯马一直陪伴中国市场发展,直到2015年其业务主要集中在汽车工业。而在传统的汽车制造业之外,柯马也希望能在电子制造等领域开拓一片新的工业机器人应用市场。

2015年7月8日,柯马(COMAU)首次在中国发布了名为Racer 3的新款小型工业机器人。相比原先的计划,这一时间提前了3个月。这家来自意大利的机器人公司看中了一个市场机遇,并希望尽早用这款新产品打开局面。

黑灰相间的Racer 3重量不超过30kg,是柯马最为小巧的产品之一。在这款产品亮相前,柯马并没有合适的机器人产品满足3C等新兴市场对于机器人精度、灵活度及体型等方面的全方位要求, 这也制约了其在该市场提供解决方案。

希望能赶超其他竞争对手的柯马,对新的市场的需求尤为迫切。2014年,柯马在中国卖出了700余台工业机器人。如果按照去年中国工业机器人5.6万台的销量计算,其市场占有率为1%左右。

在柯马拓展新市场之前,一项重要的决定是找到合适的国内合作伙伴。包括柯马在内的大部分机器人公司,常常只专注于制造机器人本体,其销售则依赖于与之合作的本土系统集成商。后者将工业机器人嵌入针对性的应用解决方案中,并卖给工厂等终端用户。

这一次柯马选择了深圳连硕自动化科技,其为上市公司海伦哲的子公司。2015 年1月,柯马与连硕科技为此签署了战略合作协议,在正式牵手前,双方的沟通已持续一年多时间。

连硕科技的本行并非机器人系统集成商,在这一领域,它只能算是一员新兵。柯马看中的,是该公司此前在3C及光电照明、显示领域拥有的丰富客户资源,而这一市场正是柯马想要的。连硕科技的另外一个优势,是其总部所在地深圳,位于中国“机器人换人”的主战场广东省。

出乎意料的是,双方合作的第一单客户是一家五金制造企业。对柯马和连硕科技都是一个全新的市场。

2015年上半年,柯马的半数机器人仍是销往汽车制造厂商。但预计2016年这一情况能得到改观,届时应用于其他工业领域的机器人会超过汽车行业。如果市场变化能够如期出现,未来两三年内,柯马在中国工厂的机器人产能可能会翻番,其目前的年设计产能为3000台。

机器人“朋友”助力中国制造

2015年,柯马还推出了创新双臂拟人机器人概念单元AMICO。AMICO在意大利语中代表着“朋友”,而源自意大利的柯马正是希望通过“朋友”这一寓意来传达企业未来将持续致力于提供高性能、高质量产品和服务,成为工业制造领域最佳全球合作伙伴。为了使机器人更加符合年轻操作工人的审美需求,AMICO在外观设计中融入了更多时尚理念。与柯马经典机器人的全新配色一致,金属质感银灰色使AMICO兼具科技感与时尚感,弧度与流线的综合运用强调了产品的美观性与流畅性。而相较于目前市场上多数独臂工业机器人,AMICO的双臂设计使其具备更为拟人化的视觉效果。

一位柯马高层透露: “我们在设计AMICO时,非常注重倾听用户的声音。我们希望通过AMICO拟人化的设计,提高操作工人的舒适感。同时,考虑到现在的操作工人普遍都是年轻人,我们也希望通过源自意大利的设计传递一种更时尚、更年轻、更人性化的理念,拉近机器人与年轻操作者的距离。”

AMICO的拟人化设计不仅使其在视觉上更人性化,同时也从功能上强调了柯马机器人更加高效精准的发展趋势。AMICO拥有多角度旋转自如的手臂,以及灵活程度可与人手媲美的抓手,其独特的感应力和超强的灵活性,有助于柯马在未来将更多协作设计理念应用于实际生产中。AMICO机械臂配有两个SCHUNK SDH2多关节三指夹具系统,可以灵活抓取各种不同的物件;其中两个指状装置可以通过改变方向,使其适用于不同机器人工业应用中。夹具表面的传感器可以帮助AMICO识别不同物件表面并自动调整最佳抓取力度。

相比于传统单臂机器人,AMICO拟人化的双臂设计使其可以通过一个控制单元同步协调两个机械臂间的无缝合作。基于柯马的Racer3机器人技术,AMICO也具备了安装灵活便捷的优势以及在狭小空间内的精准作业能力,可完美服务于小工件的装配、检测、点胶等应用需求。

柯马全球机器人事业部首席运营官马蒂亚斯·维柯兰德表示:“AMICO完美的双臂协作能力以及灵活便捷的安装都为柯马在人机协作领域的深入研发奠定了基础。这也是柯马机器人向人机协作技术领域迈进的重要一步。这一概念的运用将会促使未来柯马机器人产品更好地服务于工业领域,成为工业制造的好拍档。”

面对机器人行业发展迅猛的中国市场,柯马高层表示:“我们目前在中国拥有工业机器人、车身焊接装配,以及动力总成系统三大事业部,创造就业机会并雇佣员工1000余人。柯马十分重视中国市场,并认真倾听中国客户的需求。中国市场是我们推动科技创新的重要组成部分,我们将不断加大机器人技术领域的投资,并在生产过程中实践与提升,助力中国制造走向世界。”

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