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中电熊猫的智能制造发展之路




2018中国机器人产业发展高峰论坛及2018智能工厂装备及解决方案高峰论坛举办


 


南京熊猫电子股份有限公司副总经理、南京熊猫电子装备有限公司总经理 刘坤先生

 

2018年7月3日下午,由工信部指导、中国机械工业联合会(CMIF)主办的2018中国机器人产业发展高峰论坛及2018智能工厂装备及解决方案高峰论坛在上海金古源豪生大酒店国宾厅召开。本届论坛以“创新驱动·制造产业融合”为主题,是一场汇聚了行业政策解读、专家数据发布、企业行业分析的顶级盛宴。南京熊猫电子股份有限公司副总经理、南京熊猫电子装备有限公司总经理刘坤先生出席了本届论坛并发言。现全文摘录如下,供大家学习参考。

 

尊敬的各位领导、专家:

大家下午好!很高兴受大会的邀请,向大会报告熊猫智能制造的发展之路。 

简介熊猫电子装备

熊猫电子装备有限公司,是中国电子旗下从事智能制造的骨干企业,中国电子的智能制造业务基本上由熊猫电子装备承担。公司成立于2009年,公司成立之初主要立足于3C工厂的自动化业务。近几年来,我们积极践行中国制造2025发展战略,在很多重要的领域取得一定的突破。所以在报告前,先给大家介绍我们几个完成的案例。

        我们在2010年是做液晶面板工厂的智能运储系统,中国尽管是有很多的液晶面板工厂,但是在这之前,中国液晶面板工厂的智能运储系统都是由日本、台湾、美国的企业提供。2011年我们完成了国内首条高世代液晶面板智能运储系统的研发,目前我们成为国内该系统的主要供应商。2017年承担了国家发改委《基于国产机器人的LCD—TFDT智能运运储系统》专项,成功将熊猫工业机器人应用到液晶面板生产工厂,填补了这一领域的空白。

        上个案例介绍的是液晶面板,第二个是跟液晶面板配套的液晶玻璃生产线系统。中国是玻璃生产大国,但是电子玻璃是靠进口,由美国的康宁等垄断。所以2014年承担国家液晶玻璃基板生产线系统装备的国产化研发,达到先进水平。同时将熊猫的电子机器人应用到电子玻璃生产线,填补了这一空白。原来这一生产线用的都是国际知名品牌的机器人。

从去年开始,我们将我们的智能制造重点放在了航空航天以及军工企业生产工厂的数字化与智能化解决方案上。经过一年的努力,目前我们已经完成了军用飞机生产工厂的数字化、智能化改造项目,两个雷达生产工厂的数字化、智能化改造项目,因为涉及到军工,所以只能做简单的方案介绍。

今年我们也完成了两个雷达生产工厂的数字化、智能化改造项目。项目包含了数字化、无人化的精加工车间,多品种、批量的柔性化生产线,智能仓储,数字化的测试、验证、管理系统。还包括整个工厂的MIS等生产系统。

这是熊猫智造的发展历程:2011年开始研制机器人,2013年成立熊猫机器人院东京分院,2014年研发出完全自主知识产权的工业机器人,2015年经过完善实现了机器人的量产。2016年研发基于视觉和触觉的智能型工业机器人。

去年,我们推出了IMANUF智造系统和熊猫工业云以及人工智能,形成了比较完整的架构体系。熊猫的智能制造基于四个基础平台,当然第一个平台就是熊猫工业机器人,第二个是自主研发的智能制造系统,我们起了名字叫IMANUF,第三个技术平台是大数据和工业云,第四个是人工智能。下面我们对我们的平台作简单介绍。

熊猫智能制造平台

1.熊猫工业机器人

       这是我们市场主推的几款机器人,也是市场认可度较高的。刚才专家们提到国产机器人与世界知名企业的机器人还是有一点差距,主要表现在机器人的高速高精度以及使用的稳定性、操作的可便利性等方面。那么熊猫工业机器人很好地解决了这一问题。

        熊猫机器人以高速高精度来说,以100%的运行,保证机器人运行平稳、保持精度。我们研制了0.6M、负载3公斤的高速高精度装备机器人,主要应用于3行业,它的最高速度达到每秒900转,在这样高转速的情况下,仍然能保持高精度。这次我们在现场带了莱卡的激光跟踪仪,以及1.4米的焊接机器人,现场对焊接机器人的性能参数进行测试,主要测试精度和轨迹。我们标出1.4米的机器人精度50,但是一般是30%,100%运行的情况下重复定位后是30%以内。

        机器人的高性能基本上是由控制器保证的,所以熊猫研制机器人主要优势是在控制器和算法。控制器完全是由熊猫自主研发,因为是自主研发所以可以满足很多行业的不同需求。同时自主研发的机器人控制软件有很好的扩展性,提供了很多的接口,可以应对目前市场上主要的工业组件。自主研发比较便于使用,人机界面可以让一个没有用过机器人的人,在两、三个小时内学会熊猫机器人的操作和使用。这是我们自主研发的机器人控制器,这也是我们机器人研究院多年技术的结晶,从2013年首台控制器问世至今,经过不断地完善、升级迭代,我们整个熊猫机器人控制器的性能,已经达到了国际知名品牌的同等水平。

这是机器人控制器运动部分的控制架构,上一张图是先期产品的控制架构,采取单轴驱动系统架构。这个架构的话,通过调整这一驱动参数,也可以平稳地控制机器人,实现机器人的功能。但是到运行速度达到60%以上的时候,很容易出现机器人的运动抖动,所以我们对机器人的控制架构进行了重新设计。现在我们采用的是多轴驱动系统架构,将控制反馈前移,实现多种协调控制,这样保证了熊猫机器人的高速高精度。前面我说了我们可以以100%的速度运行仍然平稳,保持精度。这样的话,可以极大提高客户的使用效率。同时在机器人的核心算法方面,我们又自主研发了多种适用技术、自主研发的运动轨迹高精度控制技术,以运动学和运动轨迹规划算法为基础,实现对运动轨迹高精度的控制,可以实现重复定位经度在0.02MM以内。自主研发的超高速运动性能,使用Speed Overlap及具有速度前瞻功能的NURBS运动曲线规划技术,保证了机器人高速运动的平滑及稳定性能,实现了以过渡过程时间作为目标的最优加减速控制,使机器人具有满足高速运动要求的加减速特性。自己研发的运动控制技术,在EtherCAt总线的基础上,保证了通讯的实时性,将响应时间控制在5秒以内。

2.自主研发的智能制造系统

        为了方便熊猫机器人的使用,我们也开发了机器人离线编程软件,可以实现程序编辑、快速部署、数据分析、碰撞检测、路径优化、虚拟示教。在机器人应用方面,也开发了多款机器人的应用软件包,弧焊、切割、点焊、码垛等,可以使得各个行业高效使用熊猫机器人。我们的弧焊工艺软件包,包括了完整的基础焊接工艺,焊接工艺参数自由配置,可选配多层多道、电弧跟踪、人机联动。切割软件包包括了完整的等离子切割工艺,工艺参数自由配置,配合公司自主开发的离线编程软件使用,可轻松实现复杂空间曲线切割,可选配弧压调高功能,切割工具可自主适应与工件间的距离,实现高质量的切割。点焊软件包可实现完整的点焊工艺,按照设置好的轨迹和垛型将物体码放在码盘上。打磨工艺包支持多种触碰动作和力量控制。

我们自主研发的IMANUF系统,实现了从企业层到设备层全制造流程完整覆盖。我们自主研发的智能制造系统的最大特点是更契合中国客户的需求。做到了几个方面,全覆盖、定制化、更精准、轻存储、易操控、重安全。

3.工业云与物联网

        熊猫工业云是搭载了阿里云服务的私有公有云,主要提供两方面的服务,一个是熊猫工业机器人和智能工厂的云运维,帮助客户更好更方便地使用熊猫机器人和系统,降低客户的成本,为客户创造价值。第二个是实现熊猫智能制造系统IFR的云上服务。我们的智能制造系统IMANUF有两种模式,一个是放在本地的服务器当中,比较适应大企业,但是中国的大量中小企业买不起也用不好智能制造系统,我们将我们的系统放在云上,为中国的大量中小企业提供低成本、用得起的系统。

        4.人工智能

熊猫人工智能技术目前在视觉、触觉、机器人预测性维护、企业生产制造等业务领域,取得了技术和突破与应用积累,并将在制造企业智能决策、机器人智能推荐系统等业务领域进一步嵌入。我们应用我们掌握的人工智能技术与机器人技术,开发了熊猫服务机器人,做到了能走会动、能听会说、认知环境、人脸识别、语音交互等。欢迎大家到展厅现场指导。

    熊猫研发的工业机器人和智能制造系统,都入围了工信部首批工业机器人行业规范的名单。我们提倡合作发展,我们与国内外很多机器人企业和智能制造企业保持很好的关系,像德国的库卡、日本的三菱、苏州的富江科技等。我们相信只有融合了智能制造的产业资源与技术资源,才能真正开发出属于自己的核心竞争力与核心技术。所以我们也希望在将来的发展路上,能与更多的朋友携手共进。

    谢谢!

   

 

来源:中国国际机器人展览会组委会

 

 


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