【中國機器人峰會】ABB張揚:揭秘通向未來工廠的必經之路
智能工廠、數字化工廠、工業4.0是近些年一直很熱的詞,但究竟要怎麼建設未來的智能工廠呢?怎麼才能讓工業機器人真正走進工廠呢?第四屆中國機器人峰會特設「工業機器人產業」論壇,邀請了國內外知名機器人企業的負責人,為大家全面講解未來工廠。
今天與大家分享的是上海ABB工程有限公司業務發展總監在「工業機器人產業」論壇所作的演講《協作、至簡、數字化:築就通向未來工廠之路》,一起來看看作為機器人四大家族之一的ABB張總監總結的未來工業機器人發展趨勢,看看未來工廠到底是什麼樣的!
以下是演講全部內容:謝謝主辦方的邀請,很榮幸代表ABB機器人來參加此次中國機器人峰會,藉此機會也跟大家分享一下ABB機器人對於智能製造、工業4.0以及工業機器人行業未來發展的一些理解,理念和展望。
工業機器人發展曲線分析
我今天演講的題目是《協作、至簡、數字化:築就通向未來工廠之路》。
我們先看一下,工業機器人在中國和全球的市場規模。可以看到2006年,中國工業機器人市場規模只有5700台,到2015年這個數字已經增長到68000台,2016年預計應該是在85000台—89000台之間,增長了十幾倍。5700台放在今天是一個什麼樣水平,我可以跟大家透露一下,我們ABB機器人在今年前三個月,出貨量已經不止5700台了,所以這個增長率是非常、非常地可觀的。再看全球的增長率,從2006年的11萬台,增長到2015年25萬台,只是翻了兩倍多一點,我們看到整個中國機器人的行業,過去十年呈現了爆發性的增長。
我們再看一下應用曲線,這個曲線其實並不僅僅適用於機器人,它是普適性的技術曲線,適用於很多以技術為驅動的產品或行業。橫軸代表時間緯度,縱軸代表客戶或者終端用戶的百分比。拿工業機器人為例,工業機器人最早發明應該是在上個世紀五六十年代,那個時候只有2%的人在使用工業機器人,我們稱之為創新人員或者是技術發燒友。隨著機器人產品逐漸地推向市場,使用者開始逐步地增加,開始進入到第二個階段,我們稱之為有遠見者或者叫早期的採用者,這部分的佔比大概佔14%。隨著機器人逐步地往成熟的方向走,會遇到一個分歧的階段,如果跨過這個分歧的階段,會進入到早期多數使用者,也就是實用主義階段,這部分人佔比是34%。
在這個階段的機器人用戶,會呈現爆髮式增長,如果再往前走,產品日趨成熟,開始進入下降階段,叫做後期多數使用者也叫保守主義者階段。隨著技術再進一步發展,替代產品會逐漸出現,機器人也就會進入產品生命周期的尾端。這個周期基於產品或者行業的不同,可能會長達十幾年、二十幾年、幾十年或者是上百年都有,這個取決於行業。就工業機器人行業來講,中國目前應該是處在這個分歧階段,能夠成功地跨越這個分歧階段,進入到早期多屬性的階段,這取決於產品應用的開發以及成本的下降等因素。
工業機器人爆髮式增長的驅動因素
工業機器人為什麼呈現這種爆髮式的增長,我們看一下背後幾個驅動因素。我們從三個方面來做一個闡述。
第一是技術層面,最近經常說的工業4.0及相關的互聯網以及計算大數據等等,這些技術的興起是一個很明顯的驅動。還有日益一體化的生態系統,這裡不僅僅是指企業內部各個職能部門之間縱向集成,也代表的是企業間這種產業鏈之間橫向集成。另外就是軟體與界面的不斷改進,機器人使用起來更加便捷,降低使用者的門檻。
第二是市場,互聯網的興起消除了終端消費者和產品製造者之間的信息不對稱,使得生產模式從大規模、單一化生產模式向小批量定製化的生產模式方向進行轉變;消費者的生活水平不斷處於提升的狀態,消費能力的提升對於產品個性化需求越來越明顯,促進了生產方式的轉變。
第三是勞動力,說的最多的就是勞動力成本上升,勞動力短缺,還有就是效率推動製造業向成熟、國家發達市場迴流,以及各地對工作安全的重視。
我們再看一下製造業成本的比較,當時看這張圖的時候,我有一點驚訝,這張圖是波士頓諮詢公司做的一個報告,相信有一些同行應該是看過了。說明一下,這裡的製造業成本主要包括勞動力成本,用電成本和天然氣成本等。通過對各國成本的比較,我們可以得出一些結論。中國的成本指數是96,美國是100,韓國是102,可以看到,中國相對於美國、韓國來講,製造業成本已經沒有什麼優勢了;巴西的製造業成本是123,超過絕大大多數發達國家;英國製造業成本是109,在歐洲是處於低位的;俄羅斯以及東歐一些國家的製造業成本,已經接近於美國。所以說傳統意義上的「金磚四國」在製造業成本上的優勢已經蕩然無存了。
剛才提到安全,我們再從人、設備、流程三個方面看一看安全是如何推動工業機器人的應用。現在新一代的年輕人80、90後不願意在骯髒、嘈雜、充滿粉塵的環境下工作;高成本的停機時間對於設備維護提出了更高的需求,更傾向於一種預防性,基於狀態的維護手段;對流程的精確和可追塑性的需求,能夠避免大規模的產品召回所帶來的經濟損失。
所以說工業機器人在中國的發展前景是非常好的。2015年工業機器人密度在中國是49,全球是69。我們預計到2020年中國機器人密度應該會達到150,市場規模會超過15萬台。
ABB機器人簡介我們再看一下ABB機器人的一個概況,我簡要的地介紹一下。我們是機器人四大家之一,業務遍布53個國家,一百多個地區,在全球有5000多名專業技術人員。ABB機器人在1993年就進入中國了,目前也是唯一實現從研發、生產、到系統集成、應用,到售後服務全產業鏈本地化覆蓋的外資機器人企業。
為什麼ABB機器人能夠保持市場領先的地位,這裡面總結了我們幾個核心的競爭力。首先就是技術領導地位,我們是工業機器人、協作機器人的開拓者、數字化的先驅。其次是全球和本土布局,我們有強大的本土銷售團隊,工程團隊以及全球通用的專業技術能力,業內最廣泛地服務網路。第三點是有獨一無二的產品系列,我們有完整的產品線和一站式的解決方案。ABB一直都是以市場為都導向,重點關注的是滿足客戶的需求,深入理解客戶的工藝,幫助客戶實現自動化升級,從而為客戶帶來可觀的回報。
未來工業機器人發展的三大趨勢
我們再談一談未來工業機器人發展的三大趨勢,這也是我們對工業機器人未來發展趨勢的理解和展望。
第一是人機協作,可以增加人與自動化系統的柔性,拓展了應用範圍。第二是至簡,雖然機器人越來越複雜,自動化程度本身也越來越複雜,但並不代表著操作和使用是複雜的,機器人在使用上應該是至簡的,能夠管理日益複雜自動化,降低使用者的門檻,提高新產品上市速度與效率。最後就是數字化,已經實現了從產品設計、研發、一直到生產、和售後服務,全生命周期的數字化手段。這種可操作的前瞻性數據提高了可靠性。
協作,舉個例子,Yumi是2015年開發出來的全世界第一款雙臂人機協作機器人,在我們荷蘭開關工廠已經開始採用了,兩台機器人和兩個人互相協作,進行生產。每3.5分鐘,可以生產10個零部件,生產效率提高了整整一倍。還有最近剛剛開發的軟體safemove2,是實現人機協作一個基礎,這是一個選裝,它有一個感測器,當人接近到機器人的時候,會被這個感測器感知,然後控制機器人暫停工作。
至簡就很好理解了,就是從編程到調試到運行到監控,實現了操作上的簡單化和便利化,從產品開發、應用開發的時候,我們就秉承這個理念,為使用者提供便利,提高運營效率,比如引導式編程。
數字化是工業4.0的一大特點,剛才提到CPS信息物理系統,連接虛擬世界與物理世界,實現互連。最近推出的互連服務就是所有的機器人配備感測器,通過感測器將數據連接到雲端,再通過終端設備對機器人進行遠程監控、預警、維護。
ABB工業4.0之路
提到互連,不得不提一下ABB對於工業4.0的理解。我們知道工業4.0是2013年德國的漢諾威工業博覽會正式提出來。它的理念就是互連,ABB作為一個超過百年歷史,電力和自動化領域的領導者,在工業4.0領域有很多的積累,我們在全球為客戶安裝了七千萬個數字化設備,七萬個數字化控制系統以及六千個企業級解決方案,通過互聯網將這些設備、系統與人、服務進行互連,實現了一個閉環的管理,這是實現工業4.0的基礎。
工業4.0是一個願景,德國可能需要10—15年能夠實現,中國可能需要更長20—30年來實現。ABB已經在實現工業4.0的征程上,邁出了非常夯實的一步,就是我們實現了人、物、服務的互連,我們相信未來ABB會引導工業4.0領域的進一步發展。
未來工廠:人工智慧、萬物互聯
最後我再談一談未來工廠,未來工廠會是一個智慧工廠,那麼在智慧工廠里機器人應具備什麼樣的特徵。我們從三個方面來看:任務、互連、人機互動。
從任務來講,機器人從起初完成簡單重覆的任務,過渡到複雜的任務,最終過渡到能夠適應任何複雜生產環境的智能生產和智能適應能力。
從互連來看,起初就是本地一台機器人完全一個簡單地操作任務,後來逐步發展到幾台機器人可以一起工作,未來就是所有的設備互連,不只只是機器人和機器人互連,機器人要和生產物料互聯,機器人要和生產專機互聯,所有設備要和人互聯,要和服務互聯,要和終端互聯,這就是我們所說的工業4.0的終極體現,即萬物互聯。
從人機互動來看,早期的機器人是在籠子里工作,與人沒有任何互動,後來開發出協作機器人,機器人可以何人肩並肩或者面對面的工作,而未來的機器人,不僅僅是和人協作,它還要具有一定的學習能力、感知能力、決策能力、甚至管理能力,這就是我們所說的人工智慧。
今天我的演講就到這,謝謝大家。
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