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  • 从钣金制造流程和机器人应用分析钣金自动化的发展和现状

       9月16日下午,2019第九届中国国际机器人高峰论坛分论坛——金属加工主题论坛上,来自埃斯顿自动化钣金制造自动化事业部的总经理马玉楠先生为现场观众带来了《钣金制造自动化的现状和未来发展》的主题演讲,现将马玉楠先生的部分观点整理发布。
     
      演讲者:埃斯顿自动化钣金制造自动化事业部总经理 马玉楠
     
      演讲主题:钣金制造自动化的现状和未来发展
     
      马玉楠主要通过分析钣金制造流程、钣金制造机器人应用现状、钣金制造自动化及未来发展来讲述了埃斯顿自动化在金属成型领域做的一些工作。
     
     
      钣金成型领域的加工流程大概如图所示,从来料到开卷/校平到剪板,再到后面的激光、冲床、折弯、焊接、打磨、喷涂、码垛,每个环节拆开看来都会略有不同。从整个工艺流程上来看,哪些地方可以比较好的使用机器人呢?可以最初的剪板机器人做上料或者下料,激光也是可以用机器人上料和下料或者做一些分拣,另外焊接是工业机器人用得非常多的一个领域。打磨也可以用工业机器人进行,喷涂现在这个领域里面使用工业机器人的情况比较少,另外的就是码垛这块工业机器人的应用了。
     
      埃斯顿本来也是做数控系统起家的,和广数不一样的是,埃斯顿做折弯、焊接的数控系统起家,将机器人用在加工领域,从折弯这个工艺开始往上下延伸。埃斯顿基于对钣金加工领域的了解,自己开发了世界上首款折弯的专用机器,针对折弯的工况做了一些设计,在今年又开发了第二款。


     
     
     
      通过视频,马玉楠向我们展示了埃斯顿机器人的一些应用场景,清楚地看到机器人将一个大型的钣料折弯的完整过程。在钣金制造这个领域有它非常独特的地方,比如ABB提到的多品种、小批量就是它的特点,但在这个行业里面并没有大批量的应用,因为大批量的应用是不划算的。钣金加工时间是非常长的,大批量会首选冲压或者别的方式来做,而不是折弯。
     
      马玉楠根据自己的理解把这个钣金和折弯领域的机器人应用做了一个时间维度表,其实在2015年前,很少有人关注这个领域,2015年为应用元年。因为2015年前市场的特点就是多品种、小批量,这不符合机器人的应用规律。机器人应用需要像制造汽车这样的工厂,一年四季不停地生产某种车型,生产过程简单,但需求量大且不间断。2015年埃斯顿与某家企业签了合作,负责其中一条生产线,而这条加工生产线必须要生产342个工艺,如此埃斯顿针对这个行业开发了折弯机器人。2017年埃斯顿的销售增幅很大,从华东地区覆盖到全国甚至全球。从2018年开始,埃斯顿在基础应用上又做了一些深入的研究,比如离线编程技术、自动换膜、MES信息化技术,但钣金智能制造一直是埃斯顿的长期努力的方向。
     
      埃斯顿也不是所有的钣金行业都会去做的,他们选择了一些特定的行业。特别是一些目前会用到大量劳动力的大型的薄板加工领域,这个领域的特点就是工人量多,因为做一个电梯板需要三到四个工人,如果使用机器人的话会节约大量人工,这样用户的接受度比较高。除此还有电器行业、通信机构行业,现在的热词“大数据、AI”都离不开基础数据的支撑,而这些数据又要依据由大量服务器组建的数据中心,而这个服务器的外壳就是用钣金加工的方式做出来的。另外保险柜、新能源、金属家居等也是埃斯顿目前所涉及的业务领域。
     
     
      目前钣金制造行业机器人应用情况,大致分为以下几点:
     
      1. 机器人折弯技术已经成熟,不仅满足基本的折弯,埃斯顿的挖掘自动化模具还有折弯互联互通;
     
      2. 机器人焊接对来料一致性要求比较高,比如金属家居、金属箱子,或者常见的办公室常文件柜,在做拼接这一环节时,如何使用机器人做到完整契合,这对所有从业者来说都是一个挑战;
     
      3. 冲压、激光上下料成熟,分拣有待解决,上料是比较容易的、下料是比较难的,冲床下料还有一些料在上面不是很难拿到。
     
      4. 机器人打磨抛光还在研究,但它的难点依旧停留在“多品种、小批量”的问题上。
     
      5. 往复式自动喷涂,钣金喷涂也有很多的领域,但目前使用更多的还是往复式的自动喷涂机,依旧还是市场的“多品种、小批量”问题。“不过‘机器人+AI’倒可能成为后续发力的一个方向。”马玉楠说到。
     
     
      除了对埃斯顿在钣金折弯所做的工作讲解,马玉楠还指出了目前行业上存在一些痛点。信息技术(单件自动化生产)、自动图形处理和离线编程技术、智能机器人技术,这些对钣金加工领域是非常重要的。因为行业的特点就是“多品种、小批量”,不可能让客户去改变,而是要以客户为本,怎么满足客户生产加工的需求,这只能依靠前面提到的多种技术。另外就是如何做到设备的互联互通?机器人在整个生产过程中只是一小部分,如何做到设备之间联通,实现钣金智能制造,这是一个需要解决的问题。因为机器人不像一个工业品、应用品或者电脑之类的,接口都是非常统一的,每家机器人企业都有自己的标准,所以很难联动。
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