上海首个建成投产的“机器人造机器人”智能工厂,上海新时达机器人工厂在南翔诞生

  爱情不曾敲门        2021-04-06 09:33:39

上海首个建成投产的“机器人造机器人”智能工厂,上海新时达机器人工厂在南翔诞生


在2万平方米的厂房里,机器人在生产线上精准运行,厂房里几乎看不到工人。“机器人制造机器人”,这个场景已经在上海新时达机器人工厂里出现。该工厂是上海首个建成投产的“机器人造机器人”智能工厂,目前工厂已经具备了年产1万台(套)六轴工业机器人以及500套机器人柔性工作站的能力。


在位于嘉定区南翔镇的上海新时达机器人工厂内,厂房里机器人比人更多、比人更忙——20多台机器人正在紧张运作,而工人却只有零星几个。“目前新时达2万平方米的厂房只需5名工人,主要负责看线、实施部分需要人工干预的操作,而零件装配、物料运输、精密焊接、样品检测等工序都由机器人完成。”上海新时达机器人事业部市场总监张镇奎对记者介绍。


新时达是一家高品质工业机器人提供商,工厂目前共有3条生产线,其中1条为“机器人造机器人”——小负载机器人自动生产线。这条生产线使用了制造企业生产过程执行管理系统(MES)和仓库管理系统(WMS)等管理软件,通过智能制造系统实现了批量运用工业机器人进行生产制造,从而提升产品质量、降低制造成本。


上海首个建成投产的“机器人造机器人”智能工厂,上海新时达机器人工厂在南翔诞生


根据2020年12月投产后首个季度的数据统计,新时达机器人工厂建成并批量使用机器人后,用工量减少了80%,产品测试一次性通过率上升15%;单位面积产出效率提升了30%以上。


在工厂内,记者看到了两台正准备交付的新时达码垛机器人,这条产线的订单来自一家日系世界500强企业。“日本被称为‘机器人王国’,是目前世界上机器人产业最发达的国家之一。日系企业能够选择新时达机器人,这说明国产机器人经过近10年的发展,产品质量赢得了国际市场的肯定。”张镇奎表示。


2020年3月份,新时达宣布码垛机器人节拍(指机器人的工作效率)突破1000包/小时。同年9月,新时达宣布码垛机器人节拍达到1200包/小时。


值得一提的是,新时达自动化生产线上使用的机器人也是新时达品牌的,工厂所有智能制造项目均由新时达自行研制、集成。目前在整个新时达集团,机器人密度已达1080台/万名工人,远超180台/万名工人的我国平均水平,已可媲美国际上机器人密度最高的韩国和新加坡。


上海首个建成投产的“机器人造机器人”智能工厂,上海新时达机器人工厂在南翔诞生


“工人在产线上可能会有操作失误,用机器人制造机器人,会不会也出现操作失误或者技术性偏差?”关于这个疑问,张镇奎给出了答案:为了保证项目质量,在实施过程中,新时达搭建了国内首个虚拟调试实验室。在项目实施建设之前,工厂通过数字化的虚拟样机设计,可实现快速评审、人机工程分析、生产线虚拟交互调试、虚拟维修及维修评价分析,经过多次演练和验证后再投入“实战”,保障生产线稳定运行。投产以来,新时达机器人自动化生产线产品的合格率达99.4%。


机器人部件多,部分部件交期长,为合理安排库存,新时达机器人工厂采用立体仓库存放规格较小的物料,平库存放较为笨重的物料,环形分拣仓实现机器人自动分拣。“就像人穿了西装还要配上皮鞋和领带一样,这些与‘机器人造机器人’相配套的周边智能化平台,合理利用了空间、确保了产能,可帮助产品如期交付。”张镇奎说。


栏目主编:唐烨本文作者:茅冠隽于俊丽文字编辑:茅冠隽图片来源:南翔镇提供


「峰讯」中国推进国产化之际,日本工业机器人巨头在华扩产


受下游汽车、3C等行业影响,2019年底中国工业机器人市场摆脱低迷。进入2020年,随着中国经济复苏、海外订单回流,国内制造业对工业机器人的需求再度上升。


3月22日,《日经亚洲评论》报道称,日本工业机器人巨头发那科(FANUC)将投资约15.6亿元在上海扩建工厂,这笔投资将是该公司在中国的最大单笔投资,扩建之后的工厂面积将达到原来的5倍。


报道指出,中国为了实现“制造强国”目标,正在电子产品等领域推进生产自主化,工业机器人国产化也是其中之一。在此背景下,发那科希望通过大型投资抓住需求,守住在中国份额第一的位置。


事实上,面对中国这个世界上最大的工业机器人市场,想增加产能的不止发那科一家。瑞士巨头ABB、日企安川电机,均在中国有建厂或扩产计划,二者2020年在中国市场的份额分别排名第三、第四。

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日经亚洲评论报道截图


历史最大单笔投资


根据《日经亚洲评论》报道,发那科将通过与上海电气集团对半出资的合资公司进行出资,投资额为260亿日元(约合人民币15.6亿元)。从发那科在中国的单笔投资来看,此次属于历史最大规模。新扩建的工厂将于2023年内投产,工厂占地面积合计将达到34万平方米,是原来的5倍。


官网介绍显示,由发那科集团和上海电气集团联合组建的上海发那科于1997年成立,双方各持股50%。其在宝山一期和二期工厂分别于2010年和2014年建成,合计拥有近6万平方米的占地面积,其中近4万平方米的系统工厂,用于系统集成的研发制造、安装调试和出厂检查。

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启信宝信息截图


经查询发现,上海发那科曾于去年12月发布消息称,该公司智能工厂三期开工奠基仪式在上海宝山举行,该项目入选2020年上海市重大建设项目,新项目占地约431亩,建筑面积30万平方米。


由建筑面积可看出,日媒所称的发那科扩产项目应该就是宝山智能工厂三期项目。上海发那科介绍称,该项目是发那科集团继日本之外,全球最大的机器人基地,堪称机器人界的“超级智能工厂”。


日媒报道指出,发那科工业机器人的主体部分仍将在日本生产,然后出口到中国,原因是该公司认为日本生产的零部件品质更好,而上海工厂将在机械臂和传感器,以及设定程序等方面提高定制能力。

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图片来源:上海发那科


发那科此次在华大规模扩产的背景是,自动化需求在中国工业领域正经历2019年10月以来的上行周期。除传统的汽车领域外,电子产品及建筑机械生产、物流领域等也在加快引进工业机器人。


进入2020年,新冠疫情导致大量的海外订单回流,进一步激发中国的工业机器人应用需求。


去年前三季度,中国食品医药领域中的医药产品出口增长21.8%;医疗仪器及器械出口增长48.2%;家电出口增长17.3%;3C电子领域中笔记电脑出口增长17.6%;机电产品出口增长3.2%。


在此背景下,去年1-11月,中国工业机器人产量累计20.68万套,同比增长22.2%。


国际机器人联盟(IFR)数据显示,截至2019年,中国是使用工业机器人数量最多的国家,达到78万台,但每万名产业工人所拥有的工业机器人数量仅为187台,远低于日德等国,增长空间还很大。

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图片来源:赛迪顾问


看到广阔的市场需求,有扩产想法的不止发那科一家。


今年1月底,日经新闻报道称,日企安川电机将投入40-50亿日元左右,在江苏省常州市约9万平方米土地上新建工厂,力争最早在2022年内启动用于工业机器人的伺服电机和控制器的生产。


目前,安川电机在常州拥有年产1.8万台用于自动化工厂生产线的工业机器人工厂。从该公司的订单走势来看,2020年3-5月,中美日欧同比减少;到了6-8月只有中国率先复苏,增长13%;9-11月,在日本国内和美洲继续减少的情况下,中国增长28%,维持增长态势。

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安川电机工业机器人产品图片来源:公司官网


而瑞士巨头ABB也计划2021年在上海建成工业机器人工厂,总投资约10亿元。


2018年10月,ABB与上海市政府签署全面战略合作协议,宣布将在当地投资1.5亿美元建设一座全球最大、最先进和最柔性的机器人工厂,次年9月新工厂正式破土动工。


去年2月,在中国政府的帮助和支持下,上海ABB工程有限公司顺利复工。新冠疫情之下,ABB多名高层表示,该公司长期看好中国智能制造市场前景,新工厂2021年投入运营的计划不变。


中国正向机器人强国迈进


在工业机器人领域,外资巨头进入中国市场,可以追溯到2000年左右,此后开始占据对市场份额的垄断地位。长期以来,中国80%的工业机器人企业都集聚在低附加值的系统集成环节。


令人欣慰的是,最近10年里,虽然“四大家族”(发那科、ABB、安川电机、库卡)为代表的外企仍然占据优势,但在国内产业政策的支持下,借助行业高速增长,本土机器人行业已得到“跨越式发展”。


随着中国成为全球最大工业机器人市场,全球产业链加速向国内转移,中国已成为第三个具备工业机器人完整产业链的国家,国内系统集成商也开始由产业链下游向中上游拓展,直接和外资巨头竞争。


新时代证券的研报指出,2018-2019年的行业调整期,机器人国产化率得到持续提升。“中国基于持续的工程师红利和世界前列的人工智能技术优势,有望比肩发达国家,引领未来机器人产业的发展。”

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新时代证券2020年3月研报截图


根据市场调研机构“MIR睿工业”发布的数据,2020年中国工业机器人出货量市场份额中,发那科仍位居第一,市场份额约为14%;第二位是日企爱普生,份额约为9.5%;随后是ABB、安川和库卡。


在排名前十的企业中,国内的埃斯顿占据一席,其余均是国际品牌。不过在第二档中,中国企业数量占优,前40名上榜企业中,本土企业合计占据22席,但市场份额占比仍不高,合计略超20%。

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数据来源:MIR睿工业


需要注意的是,尽管国内企业已取得市场份额突破,但目前中国工业机器人产业仍集中在中后端,以机器人本体和系统集成为主,外企依托核心零部件优势占领市场,中国工业机器人市场整体国产化率仍较低,尤其是工业机器人的三大关键零部件——减速器、控制器、伺服系统,实现国产替代还有较长的路要走。

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赛迪顾问2020年11月研报截图


在三大关键零部件的进口替代方面,新时代证券的研报指出:


控制器硬件部分,国产品牌已经掌握,基本可满足需求;软件部分,国产品牌在稳定性、响应速度、易用性等还有差距;成熟机器人厂商一般自行开发控制器,国产企业仅仅从事控制器难以突围。


伺服系统方面,竞争激烈,国产向上突围难度大。日系垄断了中小型OEM(设备制造业)市场,以松下、安川、三菱为代表;西门子、施耐德、博世等欧美品牌占据高端;以汇川、埃斯顿为代表的国产伺服依然增长迅速,但主要集中在低端。


减速器方面,进入壁垒高,技术要求高、资产投入大、长时间的研发验证,全球能够批量提供减速器的只有日本纳博特斯克、住友、捷克SPINEA、日本哈默纳科等几家企业。经多年投入和工艺积累,国产公司已具备量产能力,长期来看,除日本外,中国将成为主要的降速器供应商。

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新时代证券研报截图


日媒指出,中国正力争实现工业机器人国产化。《中国制造2025》计划提出,2025年将现在占3-4成的国内厂商份额提高到7成。


为尽快实现进口替代目标,中企在推进技术研发的同时,还在通过并购快速获得技术。例如,2017年美的集团投资37亿欧元(约294亿元人民币),通过要约收购,获得全球四大机器人公司之一的德国库卡集团94.55%的股份;2019年12月,南京埃斯顿宣布对德国老牌机器人制造商克鲁斯(CLOOS)的收购计划。


日媒称,2020年之前的四年里,中国企业收购、出资的海外企业至少有13家。尽管美国进行牵制,但中国并未放慢步调,反而“加强了攻势”。

来源:上观新闻,中研谐波减速器

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