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人生不学曾国藩,读到博士也枉然。 (2013-08-03 09:11分更新)

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2012科技先锋:机器人,中国造 2013/9/21 16:23:26
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【时间】2012-10-31 16:17:58  【来源】推荐者:执行副总裁 李海涛先生 艾比森光电[www.absen.cn]

深圳雷柏科技的一体化生产线上,身材小巧的ABB“中国龙”机器人正两个一组形成搭档,灵巧、娴熟、精准的组装鼠标:从安装USB 插头、移印,到组装接插件、鼠标垫片,两个可爱的小家伙配合得天衣无缝,它们可以不分昼夜地工作,毫无怨言。据测算,雷柏科技引入的70 台ABB“中国龙”可以替代300 名工人的工作。

机器人,中国造

ABB 北亚区及中国离散自动化与运动控制业务部负责人顾纯元。

“这是我们在中国研发推出的首款机器人,是ABB 最小的机器人,仅重25 公斤,但却创造了重复定位精度达0.01 毫米、每分钟拾料次数高达100 次的世界领先纪录。”ABB 北亚区及中国离散自动化与运动控制业务部负责人顾纯元博士介绍说,ABB“中国龙”正是在他的带领下问世的。

ABB 研发、生产工业机器人已有40多年历史。1969 年,ABB 售出全球第一台喷涂机器人;1974 年,ABB 发明了世界上第一台工业电动微处理机器人。截至2011 年底,ABB 已在全球生产、安装机器人超过20 万套,是全球最大的工业机器人制造商之一。

上世纪80 年代,顾纯元从上海交通大学机械专业毕业后到瑞典留学,并在瑞典皇家理工学院取得力学博士学位。毕业后不久,顾纯元作为研发工程师加入ABB 集团研发中心,此后几年他从普通工程师提升至研发中心核心管理团队成员。上世纪90 年代末,身为ABB 集团研发中心工程力学负责人的顾纯元主导参与了ABB 首台蜘蛛手机器人的研发。2000年以后,伴随自动化和机器人在工业发展中日趋重要的地位,ABB 成立了独立的机电一体化及机器人研发团队,顾纯元也因此成为这一团队的带头人。

2002 年,顾纯元到中国市场考察。他的目标客户是中国南方一家颇具规模的3C 设备代工工厂,工厂的雇员规模在10万人以上,而他此行的主要目的是帮助工厂设计自动化的解决方案。当他到达工厂门口时,他被眼前的场景惊呆了:工厂门口设立的简易招工和退工点前面排着长长的队伍。“每天大约有上千人被招入工厂,同时也有上千人离开。”顾纯元回忆说。那时起,顾纯元心中已经隐约有了一个结论:中国将拥有未来全球最大的自动化和机器人市场。

此后几年,为了深入了解中国客户的需求,顾纯元时常往返于中国和瑞典之间。事实上,早在1994 年,ABB 就已经跟随外资企业进入中国发展的步伐在上海设立了机器人部,但主要负责销售和集成。汽车工业在中国的迅猛发展是带动机器人工业发展的最主要驱动力之一。“在汽车工业领域,中国的机器人装备与全球的步调基本一致。”顾纯元说。2005 年前后,中国作为全球制造业大国的地位已经日渐清晰,ABB 集团高层决定加大投入。

“我们当时提出,要深耕中国市场,就要做全价值链,做本地化企业,”时任ABB 自动化机器人全球技术开发副总裁的顾纯元说,“中国的市场和客户需求有自己的特点,我们必须从分析客户需求开始,建立从研发、生产、销售到售后服务的一整套体系,才能在未来中国的机器人市场上站稳脚跟。”在当时,这是一个充满挑战和争议的决策:全中国的工业机器人装机量不过区区1 万多台。然而,最终ABB 做出了全力投入中国的决策。

2005 年,ABB 在上海建立第一条机器人生产线,开始在中国生产。“厂房建成以后,我们都有点隐隐的担忧,以后千万别在这里踢足球(编者注:因为没有投入生产而成为空厂房)。”顾元纯幽默地说。同年,ABB 全球机器人研发中心在上海宣告成立,这是ABB 在瑞典、挪威之外的第三个全球机器人研发中心,而顾纯元也举家从瑞典搬回中国,他成为研发中心的首位负责人。

全球研发中心成立后做什么是摆在顾纯元面前的首要问题。“当时的指导思想是满足中国客户的需求。”顾纯元说,在中国南方电子产品制造工厂的所见所闻让他记忆犹新,中国电子行业发展十分迅猛,当时已经是全球重要的电子产品生产基地,这些工厂聚集着大量从事简单、枯燥劳动的雇员,他们的工作完全可以由机器人来做替代。

“但是要让这些工厂使用这些机器人,使用ABB 传统的大机器人有些类似杀鸡用牛刀,中国工厂的车间要比美国狭窄得多,所以我们决定做一个性价比高的小机器人。”顾纯元回忆说,相比于大机器人,做小机器人的挑战更大。

建立一支本土化的机器人研发团队是摆在顾纯元面前又一个难题。“我们建立的研发中心不是一个依靠几个专家解决几个难题的地方,我们要做出一个完整的产品,这就需要团队的设计细化到产品的每一个细节,”顾纯元说,“我希望通过从头到尾做一个产品来培养一支本土化的研发团队。”众所周知,机器人是一个多学科交叉的行业,“中国不缺乏机器人相关各领域的专才,但缺乏多学科协调的全才。”

经过两年多的努力,2009 年由中国机器人研发中心研发的首款紧凑型ABB 工业机器人IRB120“中国龙”终于面世。在做产品测试时,设计师们吃惊不小,这款紧凑型机器人因为过于精确而使得测量系统甚至无法得出正确的数值。“要知道,它的重复定位精度是头发丝的1/3,这个纪录至今还未被打破。”顾纯元颇为自豪地说。

在随后的一年,中国研发中心再次针对中国市场推出了全球最快的4 轴码垛机器人IRB460,这个单次负载110 公斤码垛机器人创造了一个新的全球速度纪录,操作节拍最高可达每小时循环2,190 次,运行速度比同类常规机器人提升了15%,而占地空间则比同类缩小1/5。

“国外生产线上的码垛机器人通常体型巨大,由于会在生产线的两边各有一个,所以对速度的要求不是那么高;中国企业的需求则不同,他们希望机器人能够在生产线的末端,受到投资成本和空间的限制,只能有一台紧凑型的高速度机器人来工作。”顾纯元回忆说。

历经几年的发展,ABB 中国机器人业务单元的团队已经从当初的100 多人增加到了1,000 多人,其中95% 的员工为中国本土员工,研发中心的研发人员也已经达到了100 多人。在生产方面,上海浦东康桥的生产基地已经成为ABB 全球两大机器人生产基地之一。

“多年来,我们目睹了中国机器人和自动化需求的高速发展。毋庸置疑,中国已经成为了世界上增长最迅速的机器人市场。”顾纯元说。据国际机器人联合会(IFR)的统计,中国工业机器人的年销售量已经由2006 年的5,700 多台增加到了2011 年的2.2 万多台。全国工业机器人的装机量也从2006 年的1.7 万台增加到2011 年的7.5 万台。然而,从机器人密度(每10,000 名雇佣工人中所拥有的多功能机器人数量)的指标来看,中国仍然远远落后于全球。据IFR 的统计,全球机器人密度的平均值为51,中国仅为15,而全球机器人密度最高的日本则达到了306。“这充分说明中国机器人的潜力市场无比巨大。”顾纯元说。

让顾纯元感到最为欣喜的是,工业机器人在中国的应用已经由当初比较单一的汽车行业向更多行业发展,比如电子、食品、煤矿、农业。“我们的码垛机器人已经进入了东北的农场开始帮忙搬运大米了,”出生和成长于吉林长春的顾纯元微笑着说,“城市化的发展让很多年轻人离开了农村,剩下的一些年轻人也不再愿意干这些繁重的体力活。更为重要的是,中国的劳动法对于体力劳动者的劳动时间也有了严格的法律规定,这就让机器人有了更多的用武之地。”

民营企业对机器人应用的浓厚兴趣让顾纯元印象深刻。由于中国劳动力短缺问题日益严重,他经常三天两头接到民企老板的咨询电话。

 
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