德国工业 4.0 与中国的制造产业升级


日期:2017/10/18 来源:MM《现代制造》

近年来,我国自动化行业发展迅猛,风能、医药行业、电子及家居市场潜力巨大。其中,在中国机器人的应用行业中比较值得关注的是汽车零部件、3C电子、机床上下料及物流行业。众所周知,汽车制造中的焊接工艺基本上都是由机器人来完成的。在机器人的占比分析中可以看到,关节型机器人占比最大,其次是SCARA机器人,然后是平行式机器人。

雄克精密机械贸易(上海)有限公司行业经理 余小华

雄克公司是德国的一个家族性企业,总部在Lauffen,工厂目前主要是在德国。在美国、意大利、瑞士均有生产工厂。全球有30家子公司,中国也是其中的一个子公司,大概有40种产品在全球销售市场占据第一位。雄克公司在全球大概是2300名员工,去年的销售额是3亿欧元。这样的规模在国内算是小企业,在德国算是中型企业。雄克的产品非常广泛,包括机械加工和自动化领域。根据雄克对未来市场份额的预估,亚洲市场占比明显增加,这突出了中国市场的重要性。

余总表示,以前所谓的工业1.0、2.0、3.0都是革命性的,而工业4.0是一个逐步演变的过程,并不是某一项发明叫做工业4.0,而是很多个功能部件或很多个软件集成系统,慢慢进化到智能的时代,我们称之为“工业4.0”。

工业4.0对机器人抓手提出了哪些要求呢?集成了工业传感器的抓手更具灵活性,雄克拥有全球最灵敏的机械抓手进行抓取弓箭。可以网络相连接,直接感触到抓取力的大小,从而给出反馈,由计算机进行诊断分析。雄克的智能抓手可以和数据采集等工艺分析功能结合,具备工业4.0的灵活性和柔性化。除此之外,还有补偿功能和校正功能。例如,需要把一个销钉装配到孔里面,销钉因为各种工差导致累计误差,装配过程中会出现偏差,这就需要一个补偿机构来校准偏差。近几年,雄克研发的另一个抓手是表面装有触觉式传感器的三指柔性抓手,每个手指有两个自由度,起到人类手指一样的作用。

另外一个亮点就是协作式抓手,也就是人机协作。雄克对于抓取系统也开发了这样一个协作式的抓手,同样也是人机交互的,安装有传感器,通过不同颜色灯的显示,确认不同的状态,包括出错状态、正常运行状态和安全状态,均可以通过指示灯显示,非常直观。周围如果有人靠近,同样会有感应和提示,这就是人机交互概念。

不管是德国还是中国,智能制造都是国家战略。最后一点是关于我国智能制造升级有两个关键点,一个是工艺,通过工艺的改进,然后产生一些升级。雄克想把机床的夹具和刀具,包括自动化领域通过统一的接口方式连接起来。这个就是我们所谓的标准接口,可以在机床上应用,实现夹具的快速切换,通过机器人来换工装夹具,自动化领域也可以通过该接口快换实现搬运和抓取。另外就是机器人换工装夹具,也就是零点快换,尤其是现在的发动机的钢锭缸盖加工方面应用非常普遍。

随着定位和驱动方式向手动、气动、液压乃至电动发展,赋予了夹具部分的自动和反馈功能。作为这个制造环节中的一份子,夹具必然朝自动化和智能化方向向机械、气动、液压、电动、传感、控制的集成发展。