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“下游不火,机器人产业不可能做起来”——访机器人集成应用专家刘晓鸣

2018年11月19日 14:30:02 必赢娱乐国际手机版

【人物专访】 2013年至2017年,中国已连续五年成为全球最大的工业机器人应用市场。据预计到2020年,国内市场规模将进一步扩大到93.5亿美元。工业机器人发展一片“火热”景象。

但刘晓鸣无暇顾及这些“热闹”,甚至是泼了冷水。在这位一门心思钻在工业机器人应用端的机器人专家看来,目前,国内机器人产业链上游的“自嗨”与下游规模庞大的制造企业依然沉睡形成强烈的反差,机器人产业化道路才刚刚开始。

以柔克刚,做柔性机器人在中国产业化的“排头兵”

毕业于美国史蒂文斯理工学院机械工程专业获博士学位的刘晓鸣在美国学习工作了10余年,曾先后主持开发了100多条机器人集成应用系统,是国内外知名机器人系统、自动化设备制造及磨削专家。机器人柔性加工制造技术是刘晓鸣始终致力的主要研究工作。“以柔克刚”,他是我国柔性机器人产业化的“排头兵”。

柔性制造技术源于20世纪60年代的英国,在20世纪80年代末进入应用阶段。国际上以柔性制造系统生产的制成品已经占到全部制成品生产的75%以上,而且比率还在增加,英国、美国、日本最为广泛,中国则处于起步阶段,应用更是寥寥可数。相比于传统的“刚性”自动化生产线单一品种的大批量生产,柔性制造的模式则是以消费者为导向,以需定产的方式,主要考验的是适应外部环境变化的能力与适应内部变化的能力。

“简单的理解,柔性系统最大的特点就是灵活、适应性强,特别适合多品种小批量的生产模式。”刘晓鸣举例说,传统的制造生产线只能生产一种产品,而融入计算机、人工智能、传感器等先进技术之后的柔性制造系统,则能够“量体裁衣”,在一条生产线上加工十余种、形状各异的产品。

2003年底,刘晓鸣与八位留美科学家一道归国创业,联合创立廊坊智通机器人系统有限公司。身为南京航空航天大学教授的他,全部精力都投入到高精度柔性加工机器人、自动化制造技术的应用开发工作。依托自身在精密加工和机器人自动化方面国际领先的技术和丰富的产品开发经验,并将两种技术有机的结合起来,组织开发了“机器人柔性加工制造系统”,广泛应用于航空、食品、轨道、汽车、电力等领域,并被国内大型企业广泛应用,对提高我国先进制造技术水平做出了重要贡献。

细致挑剔,赢得机器人集成应用“艺术家”美誉

在业界,刘晓鸣有“机器人集成应用艺术家”之美誉。虽然是不折不扣的理工男,但刘晓鸣却透着艺术家的气质。在开发机器人集成应用项目时,更是渗透了他艺术家般的细致和挑剔。

生活中的刘晓鸣不拘小节,在工作中却将一丝不苟发挥到了极致。他深谙机器人柔性制造技术应用场景的多样性,对每一个集成项目都要做各个方面“解剖式”掌握,精度更是精益求精,在其为铁道部研发的模具下芯机器人系统就成功实现了准确定位问题,为第六次大提速提供了保障。对刘晓鸣“艺术家”的美誉,不仅因为他的细致和挑剔,还源自他对“美”的追求。“项目要注重实用,同样要注重美观。”刘晓鸣是为数不多把客户体验做的很好的集成应用专家。

2003年归国以后,他主持开发了100多条机器人柔性自动化生产线及自动化智能装备生产线并被国内大型企业广泛应,对提高我国高端制造技术水平做出了突出贡献。

刘晓鸣是国内首个“高铁转向架柔性装配线”总设计师和项目带头人,为铁道部研制的大型装备铸件的模具下芯机器人系统,将造型下芯生产线与柔性机械手技术完美结合,这是世界首次将该技术应用于高速货车摇枕侧架全自动下芯操作,实现了砂芯与砂箱在线准确定位和在线控制。为实现铁道部第六次大提速提供了保障。此技术铁道部发文要求在28家企业推广。

刘晓鸣的交互式机器人柔性加工以及视觉技术和系统,得到了社会各界的认可:2004年获得了“河北省科技成果”证书;2005年在上海工业博览会获“技术创新奖”,2007年在第十七届全国发明展览会获金奖;2008年主持开发的机器人柔性加工系统被国家发改委确定为“国家级产业基地示范工程项目”,“机器人磨削修型系统”入选国家科技部“863项目”。

下游不火,机器人产业不可能真正发展起来

近几年,机器人企业如雨后春笋般涌现,机器人系统集成商是连接上游零部件企业、本体企业和下游制造企业的主要桥梁,占据80%的比例。不过,由于机器人系统讲集成基本都是“定制化”,考量的是改造技术、改造环境、生产链各环节的把控、资金保障等的综合能力。现实情况是,我国机器人系统集成大都是中小规模,发展举步维艰。

“我国现有系统集成企业的实力仍显薄弱,机器人作为需要二次开发的产品,需求企业对机器人如何参与生产制造了解有限,很多企业无法明晰具体需求。”刘晓鸣直言,机器人系统集成企业不带动下游制造企业“火”起来,机器人产业不可能真正发展起来。

因此,刘晓鸣特别强调“政用产学研金”相结合的必要性。“机器人只是一个应用平台,需要与操作环境、工艺对接才能为企业所用。由供给方提供相关行业的应用案例,协助梳理他们的需求,针对自身的特点设计规划系统,并完成设备采购、集成、调试实现‘交钥匙’工程。”

在刘晓鸣看来,从机器人使用企业层面要看到使用机器人的长期效益。规模化的市场是降低成本的前提条件,但规模化的市场又要求机器人不能有太高的成本,因此形成了悖论怪圈。要打破这一怪圈,国家应该在政策上给予机器人行业的制造商和使用商以大力支持,鼓励企业制造、使用机器人,改变在低端制造业长期发展的过程中形成的固有思维并接受革新式的生产模式。

同时,刘晓鸣认为,加强下游系统集成技术的提升,深度挖掘国内潜在市场,拓展机器人的应用行业,要暂时避开已被国外品牌占据的汽车等传统领域,开拓未完全开发的一般制造业,如五金加工、橡胶和塑料、陶瓷、食品和医药等行业。“虽然中国机器人整机市场的需求远未饱和,但激烈的竞争已经压低了产品利润,且有太多的企业进入整机生产领域形成乱战,走整机生产和应用系统开发相结合的道路,是企业增加竞争力的一个方向。”

“现在来看,机器人系统集成市场还比较乱——客户有需求,能干的人不知道,知道的许多企业表示什么都能做,结果拿过来做不了,要么就是烂尾,要么就是再找别人做,信息不对称造成的需方与供方企业资源大量的浪费,尤其是中小企业根本耗不起。”刘晓鸣试图通过互联网+分享经济模式解决这些问题。为此,刘晓鸣亲自为一家智能制造集成应用服务平台——易智家代言,集聚智能制造供需方信息,实现资源共享,以其解决因供需双方信息不对称所带来的智能制造升级改造诸多问题。“正如淘宝、饿了么、小猪短租、滴滴等通过互联网集聚实现资源共享,改变了人们衣食住行的消费模式。机器人系统集成与制造企业也需要这样的一个信息对接平台,能做哪些项目,有哪些需求,一目了然,进行精准匹配。”

“机器人系统集成应用面对的是庞大的制造需求市场,目前开发的可以说是凤毛麟角。上游企业要不断提升产品技术,现在更为重要的是机器人系统集成企业要盘活终端需求市场,形成相互拉动、相互促进的整个产业链良好发展。”对此,刘晓鸣信心满满。

 

来源:光明日报

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