灯塔行动 - 长泰:机器人智造的“国家队”
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  我国机器人制造的优秀企业中,长泰机器人当属唯一一家传统的国有企业。长泰机器人有限公司隶属于中国轻工集团公司,就体制机制而言,并不如其他企业灵活,在短短的6年时间里,一直将践行中国智造视为己任,做行业的排头兵和领头羊,通过创新,不断提升中国整体智能装备制造业的水平。

  借势联合研发快速崛起

  在机器人发展史中,汽车行业是最早应用智能制造和机器人的领域,时至今日仍然是机器人应用水平最高的行业。然而在汽车生产线的整个制造领域,国内市场长期被国外品牌机器人企业垄断,但长泰机器人却逆势而上,在各个整车厂成功地完成一个又一个重大项目。

  例如在吉利汽车项目中,2011年至2014年,长泰前后设计建造了3条焊接机器人多功能生产线,将海景、远景等车型的产量提高到30万辆,车身质量大幅改善。2014年,长泰机器人承揽了北京汽车越野车总装焊装车间的多个项目,建成国内第一条适用于多车型的柔性智能化军用车生产车间。项目包含滚边、涂胶、总拼、焊接等机器人自动工位,为品质的提升作出了重要贡献。

  同时,长泰也充分利用湖南当地资源,与中南大学、湖南大学成立了机器人技术创新实验室。此外,也积极参与长沙机器人研究院、长沙机器人产业技术创新战略联盟的筹备,以此从顶层设计上形成机器人产业从上游关键零部件制造、中游机器人本体制造和系统集成,到下游机器人应用上,完整的科研产业链。

  长泰还和清华大学合作成立了院士工作站,开发焊接机器人及相关智能视觉产品;与加拿大赛融公司共建机器视觉联合实验室;为重庆机电控股(集团)公司承建亚洲最大重型精密铸造生产线,并与之共同组建了主攻服务机器人的重庆机器人有限公司和长泰智能机器人制造产业园。

  公司联合长沙理工大学等高校科研院所,首次研发出具自主知识产权的大型铸造机器人自动化生产线关键技术与成套设备,填补了多项国内空白,多技术达国际先进水平。如,技术国际领先的铸造机器人与三维激光扫描识别定位视觉系统、砂芯适用夹具;在关键工位实现以机代人,生产及管理效率提高了40%以上;攻克铸件浇冒口残根等机械清理技术难题,研制出适合铸件定点清理的机器人高速柔性及智能补偿的磨削清理系统等。项目技术成果被授权国家发明专利达6项,大大提高了我国工业机器人自动化技术装备自主研发和产业化技术水平。他们依此开发和产业化的多种成套设备,已成功应用于中国南北车集团公司、重庆机电控股集团铸造有限公司等多条大型铸造自动化生产线。

  种种联合研发,让长泰机器人很快崛起。公司已成为国内少数具研发设计制造检测服务整体实力的机器人工业智能终端制造商。

  经过六年的不断创新,长泰机器人的系统集成和开发水平不断提高,为客户提供了超值的服务。2013年,长泰被授予中部地区首家省级机器人产业示范基地、省级企业技术中心、省级高新技术企业、当选国际机器人及智能装备产业联盟副主席单位、中国机器人产业联盟副理事长单位。基于物联网的工业乳化炸药智能自动化生产系统、机器人智能铸铁件毛坯清理系统、机器人白车身点焊自动化生产线、机器人滚边压合、机器人重型弧焊生产线被录入中国机械工业联合会《名、优、新机电产品目录》。

  2015年2月,湖南省副省长黄兰香在湖南省两会闭幕后,将长泰机器人作为调研的第一站。她指出,2015年推进新型工业化,稳增长首先要稳企业、稳工业。稳工业就是要一个一个研究重点企业、重点产业,以点带面。湖南省两化深度融合与智能制造的新突破,就需要以机器人这个点的突破带动全省的突破,这无疑给长泰机器人注入了一针强心剂。

  长泰机器人智造中国力量

  加强顶层设计,坚定做好智能制造大文章。工业和信息化部部长苗圩2015年1月在湖南调研智能制造时做出指示:要加快工业机器人、增材制造等先进制造技术在生产过程中的应用,培育数字化车间、智能工厂,推广智能制造生产模式。

  随着中国机器人产业不断升温,中国政府也加大了对机器人产业的扶持力度。2013年,政府提出《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》。意见指出,到2020年,形成较为完善的工业机器人产业体系,高端产品市场占有率提高到45%以上,机器人密度(每万名员工使用机器人台数)达到100以上。

  机器人技术是支撑智能制造的核心要素。长泰要以机器人为支撑点,融合互联网等信息化技术,通过数字化制造、个性化设计、云计算平台等工业化手段提升改进传统的生产方式,同时应用嵌入式物联网、软件控制服务、人工智能等信息化工具全面提升生产决策的能力。也正是基于以上认识,自2008年起,长泰机器人依托于中国轻工集团,发展智能制造装备,抢抓机遇,定下做大做强的目标,走做大靠质量,做强靠创新的发展道路,在智能制造领域推广智能化工厂并开展自主创新工作。

  2008年,长泰机器人开始研发铁路摇枕侧架下芯生产线。当时,由于铁路货车的摇枕、砂芯等部件均由人工制造,工艺质量不高,在行驶时很容易发生断裂,大大影响了铁路运输的速度,仅有每小时不到60公里。为了给铁路运输提速,铁道部提出明确要求,货车基础件制造必须由自动化设备来完成。

  比起引进国外价格不菲的4条非智能生产线,长泰提供的自动化解决方案运用机器人之后只需要1条生产线,其成本更低。铁路铸件生产环境有很多粉尘,原有的机器人的视觉系统无法识别,必须创新技术。公司科研技术人员加班加点工作,不到半年时间就研发出超声加十字激光视觉识别技术与柔性三合一夹具系统。该系统投入运行生产后,运输速度提高到每小时80公里。通过在技术上的革新和对产品可靠性和稳定性的多方验证,提升了铁路行业基础件的工艺质量,获得了铁路专家的高度认可。团队的开拓进取和踏实肯干的精神、可靠的技术方案以及完善的售后服务,给客户留下了良好的印象。公司又相继获得南北车系统15条生产线的订单,让公司的发展走出了坚实的一步。2010年,这条生产线还出口到俄罗斯、美国,实现了国际铁路货车的中国智造。

  2011年,一个更大的挑战摆在长泰面前一条亚洲最大的重型精密铸造生产线,造价高达数亿元,2013年需正式达产。这是国内机器人制造企业承担的最大项目。刚开始,长泰机器人没有类似大项目的成功经验,并不被用户看好。用户意向选择的是美国一家大型生产企业。但是,作为初生牛犊不怕虎的长泰,提出了一种更为高效的解决方案,最终成功落实。

  同时,在这条生产线上应用的CTR铸铁件机器人自动化精整系统项目,获得国际机器人联合会颁发的IERA Award发明与创业奖银奖。IERA Award是国际机器人行业的最高荣誉,堪称国际机器人行业的奥斯卡,而长泰也是国内首家、唯一入围此奖项的机器人企业。

  长泰良好的项目实施能力与研发能力,赢得了重庆市委市政府的信任。在重庆大力发展机器人产业、服务高端装备智能制造生产之际,公司与重庆机电集团新组建了以服务机器人为主要研发目标的重庆机器人有限公司。

  民爆行业的智能机器人安全手

  民爆行业属于高危行业,2013年5?20济南特大爆炸事故发生后,国内民爆行业转型升级日益紧迫,发展工业炸药智能装备势在必行。随着工业和信息化部《关于民用爆炸物品行业技术进步的指导意见》、《关于提升工业炸药生产线本质安全生产水平的指导意见》等系列政策的出台,现场混装炸药、乳化炸药、导爆管雷管等产品向着更为安全、高效以及节能环保的方向实现产品的升级换代。乳化炸药、多孔粒状铵油炸药生产量将逐步扩大,智能民爆装备生产线市场已经启动。

  长泰机器人在机器人智能工作站和生产线成熟应用基础上,联合清华大学、湖南大学、保利民爆等单位,瞄准将机器人技术、物联网和相关服务应用到制造业的市场诉求,开展了基于视觉的智能工业机器人料包装装备、智能柔性数控化敏化系统等7项相关课题研究,并带领公司与中国保利集团下属的新时代民爆(辽宁)股份有限公司共同承担了国家重大智能专项基于物联网的工业乳化炸药智能自动化生产系统,这也是我国自主研发的国家首套民爆智能装备项目,该项目被纳入2015年湖南省战略性新兴产业产业化重大项目。

  基于物联网的工业乳化炸药智能自动化生产系统,长泰首次将机器人和工业物联网技术带到传统的民爆行业,应用了公司数十项专利技术,引入了包括工业机器人、智能检测、视觉、传感器、伺服、智能RFID等在内的多项先进自动化控制技术,并结合基于云计算的信息管理系统,覆盖生产、检测、包装等诸环节,以实现工业乳化炸药的自动化、连续化、安全化生产。该项目投入使用后,将大大提高生产能力,减少20-35个工人人力,充分满足国家规定的生产线在线人数安全要求。无人化、智能化的生产流程不仅可降低员工的劳动强度,投入产出比也可大大增强。

  该自动化生产线能够适应产品规格从25mm到140 mm任意调节的包装乳化炸药生产,可以解决目前民爆行业的生产瓶颈,大大提高生产过程的安全性。其部分单元技术还可以在其他领域进行推广与应用,诸如各种涉及危险化学品的制造、仓储、运输以及民用安防监测,将极大地提升工业炸药制造装备的自动化、连续化生产水平,有效提升工业炸药生产线本质安全生产水平,提高工业炸药生产线关键设备的安全可靠性,增强工业炸药生产线整体安全保障能力,进一步提升工业炸药的安全性能,加强现场混装生产系统的安全管理及对工业炸药生产线的安全监管。

  让中小微企业也能智能制造

  在用信息化改造传统产业的国家政策号召下,长泰提出让高富帅的机器人走入中小微企业。

  由于劳动力成本增高,电子及家电行业面临资金、生产及招工难等多重压力。家电行业毛利低,家电企业均利用刚性自动化设备,依靠规模生产维持企业利润。随着互联网技术的发展,电子商务逐步影响到家电产品的销售。基于互联网的客户化大规模定制越来越接近于现实,而大规模定制造成的多品种小批量的订单将对冰箱企业利润的规模生产造成冲击,因此冰箱企业必须进行产业升级,提高制造技术和装备的柔性以应对市场的挑战。

  为满足市场需求,公司成功开发了冰箱柔性生产智能制造系统,使冰箱生产工厂智能化、智慧化。该系统主要用于冰箱的自动化、连续化生产,能够适应多品种小规模、客户个性化的生产需求。能有效解决目前冰箱生产行业人员需求量大、自动化程度偏低的问题,大大提高冰箱生产的智能化。系统即连即用的功能,提升了传统产能替换成机器人生产线的便捷性。其部分单元技术还可以在其他领域进行推广与应用,诸如家电行业其他产品的制造和生产。

  公司开发的柔性生产制造系统完全符合冰箱生产行业多品种小批量生产、采用自动化技术改造传统的生产方式和管理模式、加快现有生产装备的升级换代的发展方向。该系统的研制成功,填补了冰箱制造自动化柔性生产系统的技术空白,解决了企业自动化程度相对较低的局面,带动了整个家电行业在装备技术上的跨越式发展。项目具有极强的示范性和可复制性,适用于国内制造业中小微企业,市场前景巨大。

  先进的技术更是得到了海尔集团的认可,海尔集团与长泰成功签订了100台机器人生产线的战略合作大订单。

  国家队扬帆起航

  2015年1月,中轻集团董事长陈鄂生在长泰机器人召开的务虚会上提出,要把机器人板块加速发展提到集团公司战略议程中来。想要加快发展速度,长泰机器人可以参考国外很多企业的做法自主研发占三分之一,联合研发占三分之一,剩下三分之一靠收购。所有技术都靠自己研发,根本赶不上进度。长泰机器人要用技术的思维、移动互联的思维、券商及投行的思维加速企业的发展。

  工业4.0和中国制造2025战略的实施,给机器人产业创新发展带来巨大的契机,而未来智能制造的互联网化、智能化、绿色化,是中国机器人产业创新发展的方向。

  装备强,则中国强。下一步,长泰将积极拓展智能装备更广泛的应用领域,推进两化融合,以国家战略性新兴产业为导向,以示范性智能工厂为建设目标,依托中轻集团资源优势,大力发展成套智能生产线、两化融合智能工厂、中小微企业工业装备智能升级改造、机器人和共性软件平台增值服务等五大类主营产品,推广铸件清理、民爆、汽车智能生产线、白色家电智慧工厂、烟花爆竹等中小企业即插即用式的自主品牌机器人技术,开发机器人视觉、离线编程、信息化技术、云计算、大数据等机器人应用前瞻性核心技术。

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