數(shù)字化、智慧化生產(chǎn)已經(jīng)進(jìn)入人們的生活，此前我們也采訪過不少提供智能制造解決方案的廠商。在我們的印象里，如今的智能制造，理應(yīng)是一座工廠中的所有流水線操作，都可由機(jī)械臂、機(jī)器人精確完成。就好像一塊板子從流水線這頭，到那頭，焊接、點(diǎn)膠、封裝等各種操作都如此。這是我們想象中的場(chǎng)景，那么實(shí)際生產(chǎn)的這些機(jī)器人如今已經(jīng)發(fā)展成什么樣了？

在今年的中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)上，我們看到庫卡機(jī)器人KUKA KR 4 AGILUS的發(fā)布——這是一款相當(dāng)適用于電子行業(yè)的機(jī)器人，能夠高效地完成“涂膠、大螺絲、精密裝配、搬運(yùn)”等工作。

通過KUKA KR 4 AGILUS這款機(jī)器人的發(fā)布，我們也期望管中窺豹地看一看，中國(guó)在機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展水平，以及如今應(yīng)用在電子行業(yè)的機(jī)器人與周邊解決方案，究竟發(fā)展到何種程度。

有關(guān)KUKA KR 4 AGILUS機(jī)器人

用庫卡中國(guó)首席執(zhí)行官王輝的話來說，“KUKA KR 4 AGILUS是由庫卡中國(guó)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的第一款產(chǎn)品，經(jīng)過了大概12個(gè)月左右的時(shí)間。”我們不妨先來看看這款KR 4 AGILUS的一些技術(shù)特點(diǎn)。

KR 4處在庫卡KR AGULUS產(chǎn)品家族中，根據(jù)負(fù)載重量的不同，此系列還有KR 3（負(fù)載3kg）、KR 6（負(fù)載6kg）和KR 10（負(fù)載10 kg）。庫卡中國(guó)產(chǎn)品經(jīng)理李政韜提到了KR 4的幾個(gè)特點(diǎn)：

性能：不難理解KR 4的最大負(fù)載即為4kg，這款產(chǎn)品的臂展600mm，節(jié)拍時(shí)間0.4s，是“KR 3的老大哥”

緊湊型設(shè)計(jì)：整機(jī)重量27kg，流線型工業(yè)設(shè)計(jì)，“占地面積非常小”，節(jié)約應(yīng)用空間；可以在地面、頂部、墻面?zhèn)让姘惭b，在任何角度、360°安裝；

溫度適應(yīng)性：工作范圍0-55℃；

緊湊型控制系統(tǒng)：KR 4搭配的是庫卡第五代控制系統(tǒng)，控制柜KR C5 micro，以及搭載的KSS 8.7操作系統(tǒng)。KR C5 micro本身也是緊湊型設(shè)計(jì)，比第四代KR C4 compact在體積上減少70%，重量則從33kg降低到了9.8kg，占地面積大約是一張A4紙的大小，能耗降低35%。

這套系統(tǒng)中，KR 4 AGILUS搭配KR C5 micro控制柜，以及KSS 8.7系統(tǒng)，完成機(jī)器人的工作。“整個(gè)系統(tǒng)有CE符合歐盟標(biāo)準(zhǔn)要求，UL符合美國(guó)認(rèn)證，還有國(guó)際權(quán)威的TUV安全功能認(rèn)證。”李政韜表示。

庫卡中國(guó)首席技術(shù)官李宏偉在接受我們采訪時(shí)提到：“KUKA KR 4 AGILUS在重復(fù)定位精度、連續(xù)的軌跡精度，包括節(jié)拍都是業(yè)界的領(lǐng)先水平。”而在溫度適應(yīng)性這方面，“中國(guó)從南到北都有電子廠，北方可能很冷、南方可能很熱，有些機(jī)器人在冬天就開不了機(jī)；有些機(jī)器人在夏天經(jīng)常死機(jī)。KR 4 AGILUS支持從0-55℃這樣很寬的范圍，客戶不需要采用額外的加熱或散熱設(shè)備，就能正常使用。”在緊湊設(shè)計(jì)上，“哪怕以前是用自動(dòng)化專機(jī)的設(shè)備做電子生產(chǎn)，做改造時(shí)，KR 4 AGILUS因?yàn)轶w積比較小可以360°安裝，改造組裝空間需求很小。”

而在目標(biāo)應(yīng)用上，李宏偉說：“KR 4 AGILUS的定位是面向3C行業(yè)的高精度機(jī)器人。”“電子行業(yè)的特點(diǎn)是，生產(chǎn)線往往比較小巧、緊湊，生產(chǎn)環(huán)境要求高。電子產(chǎn)品的迭代很快，產(chǎn)品從手表到手機(jī)變化比較大。專機(jī)的靈活性不夠：企業(yè)如果三個(gè)月就換一批產(chǎn)品就會(huì)耽誤商機(jī)和產(chǎn)能。”

KUKA KR 4 AGILUS 機(jī)器人面向電子行業(yè)時(shí)，其靈活性就體現(xiàn)在“通過更改應(yīng)用包、軟件、參數(shù)就可以靈活滿足各種生產(chǎn)需求。”加上在占地面積，及前文提到的安裝靈活性，以及較寬的溫度適應(yīng)性方面的優(yōu)勢(shì)，“我們這個(gè)機(jī)器人在設(shè)計(jì)之初，就考慮重點(diǎn)解決電子行業(yè)難題。”

中國(guó)“全價(jià)值鏈”的機(jī)器人

KUKA KR 4 AGILUS對(duì)于庫卡中國(guó)較大的意義恐怕在于前文提到的“是由庫卡中國(guó)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的第一款產(chǎn)品”。王輝表示：“KUKA KR 4 AGILUS是本土研發(fā)的產(chǎn)品，在供應(yīng)鏈上有優(yōu)勢(shì)，所以能夠有很高的性價(jià)比。”

我們特別問到有關(guān)這款產(chǎn)品“本土研發(fā)”程度的問題，畢竟庫卡還是源自德國(guó)的一家企業(yè)。李宏偉回應(yīng)：“這個(gè)家族的前5款產(chǎn)品都是在德國(guó)研發(fā)的，它形成了一個(gè)初步的產(chǎn)品平臺(tái)。庫卡中國(guó)這次補(bǔ)足了其中4kg的載荷，是在這個(gè)平臺(tái)上做了更好的開發(fā)和擴(kuò)展。”“在平臺(tái)化方面，我們與德國(guó)合作——為這個(gè)產(chǎn)品量身打造的控制器是機(jī)器人的大腦，包括操作軟件都是庫卡中國(guó)研發(fā)的全新一代。”

“硬件和軟件的開發(fā)，是伴隨著我們這個(gè)產(chǎn)品的全開發(fā)周期流程的。我們?cè)谶@個(gè)產(chǎn)品的研發(fā)過程中，另外還搭建了和德國(guó)相同的產(chǎn)品驗(yàn)證和測(cè)試體系，這些核心技術(shù)是來自于德國(guó)，確保了我們KUKA品牌在性能上的工匠精神。”

目前美的集團(tuán)現(xiàn)有業(yè)務(wù)，包括有消費(fèi)電器、暖通空調(diào)、機(jī)器人和自動(dòng)化，以及數(shù)字化業(yè)務(wù)。其中的機(jī)器人和自動(dòng)化，主要是源自2016年，德國(guó)庫卡集團(tuán)接受收購要約，雙方簽署投資協(xié)議——這也是當(dāng)時(shí)中國(guó)在德國(guó)最大的收購行為；這個(gè)業(yè)務(wù)另外也包括了美的機(jī)器人公司。

就庫卡的業(yè)務(wù)構(gòu)成，按照慣例還是來看一下這家公司的財(cái)報(bào)。從美的集團(tuán)今年的半年報(bào)來看，美的是“德國(guó)庫卡集團(tuán)最主要股東（約95%）”。而從庫卡自己公布的半年報(bào)來看，受到疫情、中美貿(mào)易摩擦、英國(guó)脫歐不確定性的大環(huán)境影響，庫卡受到的沖擊還是比較大的。

今年上半年，這家公司的銷售收益相較去年同期減少了13.3%，訂單量減少31.4%。以上是從銷售額來看，庫卡各業(yè)務(wù)的萎縮情況。事實(shí)上，我們認(rèn)為，相較德國(guó)的其他企業(yè)，庫卡抵御大環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的能力已經(jīng)算是比較強(qiáng)。

庫卡雖然對(duì)今年內(nèi)的總體財(cái)務(wù)預(yù)期仍不樂觀，但在中期預(yù)期方面，仍然保持了樂觀：即未來需求的增加，主要是在機(jī)器人和自動(dòng)化解決方案方面——是“基于新冠疫情期間的經(jīng)驗(yàn)”；而且?guī)炜ㄕJ(rèn)為，企業(yè)目前的主要風(fēng)險(xiǎn)就在新冠，而在策略與金融層面，公司本身的業(yè)務(wù)機(jī)會(huì)就是比較大的。

美的集團(tuán)則在財(cái)報(bào)中提到，受到疫情影響，今年工業(yè)機(jī)器人行業(yè)需求預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)同比下滑，但疫情過后工業(yè)機(jī)器人與自動(dòng)化需求在進(jìn)一步增加。今年上半年，在其主場(chǎng)之一的汽車領(lǐng)域，庫卡與寶馬、奧迪等車廠簽訂產(chǎn)線合約——美的認(rèn)為庫卡上半年在汽車市場(chǎng)的表現(xiàn)已經(jīng)高于預(yù)期。

尤為值得一提的是，2019年庫卡在新組織架構(gòu)下成立了庫卡中國(guó)事業(yè)部，業(yè)務(wù)涉及到機(jī)器人本體、柔性系統(tǒng)、一般工業(yè)自動(dòng)化、智能物流自動(dòng)化以及智能醫(yī)療自動(dòng)化。所以我們?cè)趲炜ǖ呢?cái)報(bào)中，也能看到單獨(dú)的China業(yè)務(wù)。這是“庫卡中國(guó)”存在的依據(jù)。

庫卡中國(guó)目前已經(jīng)在中國(guó)開設(shè)了上海松江和廣東順德兩個(gè)生產(chǎn)基地。其中“華南相對(duì)來說電子行業(yè)、輕工業(yè)比較多，因此中小型機(jī)器人研發(fā)和生產(chǎn)更多放在華南，也就是順德這個(gè)基地；而在華東和北方市場(chǎng)，重工業(yè)比較多，大中型機(jī)器人研發(fā)和生產(chǎn)因此更多放在松江這個(gè)基地。”王輝表示。

比較難得的是，KUKA KR 4 AGILUS體現(xiàn)出了中國(guó)機(jī)器人制造的“全價(jià)值鏈”——因?yàn)榇蟛糠挚鐕?guó)公司即便“重視”中國(guó)市場(chǎng)，一般也不會(huì)在中國(guó)構(gòu)成真正的“全價(jià)值鏈”，尤其將研發(fā)放在中國(guó)的并不多。而“對(duì)于中國(guó)現(xiàn)在的機(jī)器人自動(dòng)化行業(yè)，庫卡中國(guó)的營(yíng)運(yùn)模式和海外不大一樣。”“因?yàn)橹袊?guó)客戶的很多需求和海外是不一樣的，中國(guó)客戶對(duì)速度和效率有著極致的追求，在其他國(guó)家比較少見。”

“中國(guó)市場(chǎng)占全球市場(chǎng)的1/3左右，所以如果我們?cè)谥袊?guó)不能建立一個(gè)全價(jià)值鏈營(yíng)運(yùn)體系的話，就無法完全滿足中國(guó)客戶對(duì)速度、價(jià)值、質(zhì)量等的各種要求。全價(jià)值鏈運(yùn)營(yíng)是過去1、2年庫卡中國(guó)在做的事情。”王輝說，“從數(shù)字化到研發(fā)，到生產(chǎn)。基本上現(xiàn)在絕大部分生產(chǎn)，都可以在中國(guó)進(jìn)行，越來越多的研發(fā)也可以在中國(guó)進(jìn)行。”

而KUKA KR 4 AGILUS“對(duì)庫卡中國(guó)來說，是0到1的一大步”。

更快速地解決具體問題

前文已經(jīng)提到，KR 4 AGILUS機(jī)器人主要是面向電子行業(yè)的，其各方面的特性，包括溫度適應(yīng)性、緊湊型設(shè)計(jì)等，都考慮到了電子行業(yè)制造的特點(diǎn)。除了包括KR 4 AGILUS、C5 micro以及操作系統(tǒng)在內(nèi)的解決方案，庫卡還有更為具體的一些軟件包、解決方案。

工博會(huì)美的展位現(xiàn)場(chǎng)在展示的，典型如KUKA.EasyVariable View 1.0和KUKA.Robot LBS軟件包，用于讓客戶獲得保養(yǎng)、維護(hù)及售后服務(wù)；KUKA.Polishing和KUKA.Gluing則是面向電子行業(yè)及一般工業(yè)的打磨和涂膠的軟件包，能夠讓機(jī)器人快速學(xué)習(xí)與調(diào)整打磨、涂膠工藝，路徑軌跡全程可視化。還有KUKA Connect這類比較典型的基于云的分析和智能平臺(tái)，操作者在云端就能查看機(jī)器人狀態(tài)，并且通過數(shù)據(jù)可視化對(duì)設(shè)備故障做預(yù)警，降低停產(chǎn)等意外風(fēng)險(xiǎn)——這是比較典型的智能制造的組成部分了。

機(jī)器人產(chǎn)品在此體現(xiàn)的是一個(gè)完整的解決方案。王輝在工博會(huì)的“2020國(guó)際工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)暨數(shù)字工業(yè)系列峰會(huì)”上提到了，庫卡“三大數(shù)字化核心能力”包括了邊緣端方案（機(jī)器人+產(chǎn)線）、云端解決方案（數(shù)據(jù)收集+數(shù)據(jù)分析+資產(chǎn)管理）以及機(jī)器人生態(tài)系統(tǒng)（產(chǎn)品+數(shù)據(jù)+服務(wù)）。

在更為具體的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)上，我們?cè)诓稍L中也了解到，如今的機(jī)器人解決方案交到客戶手中，正變得越來越易用。王輝說，汽車與3C行業(yè)客戶以往不會(huì)感覺到機(jī)器人使用門檻有多高，因?yàn)檫@些行業(yè)的企業(yè)規(guī)模本來就很大，自動(dòng)化應(yīng)用團(tuán)隊(duì)的配備也齊全。但在食品、鑄造、輕工業(yè)等，自動(dòng)化應(yīng)用就會(huì)比較吃力。所以庫卡越來越著力于“降低機(jī)器人使用門檻，讓產(chǎn)品變得容易使用，模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，在軟件、應(yīng)用場(chǎng)景方面幫客戶搭建好——并且研發(fā)上不斷開發(fā)新的應(yīng)用場(chǎng)景。”

李宏偉透露：“庫卡中國(guó)團(tuán)隊(duì)今年開始，基本上每個(gè)月都會(huì)向市場(chǎng)推出一款應(yīng)用軟件包，每?jī)蓚€(gè)月推出一個(gè)帶硬件的功能包。這些功能包、軟件包就是工業(yè)軟件與工業(yè)硬件的結(jié)合。”

“庫卡中國(guó)研發(fā)部門有個(gè)專門的團(tuán)隊(duì)叫應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，這個(gè)團(tuán)隊(duì)通過儲(chǔ)備、研究的方式，前瞻性地去理解行業(yè)難點(diǎn)。為這些難點(diǎn)找到解決方啊。”“比如說數(shù)據(jù)采集相關(guān)的，可能需要AI，通過機(jī)器視覺才能去解決。”李宏偉表示，“我們這樣的團(tuán)隊(duì)可以有專家、測(cè)試、算法工程師、軟件工程師，在實(shí)驗(yàn)室搭建一個(gè)真實(shí)場(chǎng)景，把東西模擬出來。比如制鞋行業(yè)，隨著KUKA KR 4 AGILUS的發(fā)布，我們配套一個(gè)專門的應(yīng)用叫鞋底涂膠。機(jī)器人，配套3D視覺軟件、軌跡規(guī)劃軟件、速度優(yōu)化軟件，甚至包括一些識(shí)別軟件，再配上攝像頭，以及涂膠設(shè)備，完整地在我們的實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行充分檢驗(yàn)，就可以推給客戶了。”

美的現(xiàn)場(chǎng)展位還展示了搭配了3D打印功能包的KUKA KR 4 AGILUS，包括3D打印頭、3D生成軟件，以及監(jiān)控?cái)z像頭，構(gòu)成一套3D打印工廠方案，就可以直接推給客戶。不難發(fā)現(xiàn)，庫卡在其中嘗試解決的技術(shù)問題還是相當(dāng)多樣的，所以如李宏偉所說，“這些產(chǎn)品采用完全開放式的合作，我們與專業(yè)的合作伙伴合作。這樣一臺(tái)3D打印設(shè)備，我們就是跟國(guó)內(nèi)一家很有名的公司遠(yuǎn)鑄一起合作的。”與此同時(shí)在整個(gè)機(jī)器人生態(tài)的構(gòu)建上，“利用庫卡的品牌、體系，大量引入第三方產(chǎn)品、模塊，搭建客戶需要的解決方案。”畢竟這不是一家企業(yè)就能解決，甚至需要跨行業(yè)解決的問題。

電子科技對(duì)機(jī)器人的反哺

以上就以KUKA KR 4 AGILUS機(jī)器人為例，大致以單點(diǎn)的方式描繪出了如今電子行業(yè)，機(jī)器人與自動(dòng)化解決方案的樣貌。而電子科技行業(yè)的有趣之處還在于，其中的許多分支學(xué)科本身，又在反哺著制造相關(guān)的行業(yè)和領(lǐng)域。

從我們的現(xiàn)場(chǎng)采訪來看，機(jī)器人也不例外——這些實(shí)則也體現(xiàn)了機(jī)器人與自動(dòng)化領(lǐng)域，在數(shù)字智能制造方面的邁進(jìn)。

王輝舉例說：“上個(gè)月，一汽大眾的車廠，我們就率先試生產(chǎn)了一款很先進(jìn)的AI技術(shù)相關(guān)的產(chǎn)品，就是在汽車的一個(gè)總裝生產(chǎn)線上，用攝像頭去識(shí)別整個(gè)（將備胎撞到汽車后備箱的）安裝過程，用的就是AI技術(shù)。整個(gè)裝配過程中，不管發(fā)生什么，AI都能識(shí)別所有的邊界信息，保證整個(gè)過程不會(huì)有任何的碰撞。這里面就有庫卡的機(jī)器人，和我們的AI識(shí)別算法，以及全套的自動(dòng)化邏輯。”

其中的AI技術(shù)是需要大量客戶現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)做模型驗(yàn)證和數(shù)據(jù)回歸的。“這些數(shù)據(jù)來自我們的合作伙伴，大眾就是我們的重要合作伙伴。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)可以給我們提供源源不斷的數(shù)據(jù)。同時(shí)我們?cè)谏虾?shí)驗(yàn)室有個(gè)汽車總裝的車間，這個(gè)車間完整模仿了汽車總裝線上的所有流程。在這個(gè)流程中，我們自己不斷去構(gòu)建、吸收數(shù)據(jù)，通過結(jié)果反饋來持續(xù)優(yōu)化算法。”

雖然我們不知道庫卡在其中應(yīng)用了哪些具體的機(jī)器學(xué)習(xí)解決方案，不過這其中體現(xiàn)的就是電子科技行業(yè)本身的發(fā)展，對(duì)于機(jī)器人技術(shù)的反哺。前述多個(gè)KUKA KR 4 AGILUS的應(yīng)用例子其實(shí)都能體現(xiàn)這一點(diǎn)，雖然可能并非都是電子行業(yè)的例子。

上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院教授曹其新，在工博會(huì)上提出了“社會(huì)5.0時(shí)代”的概念，“狩獵是1.0，農(nóng)耕是2.0，工業(yè)是3.0，信息時(shí)代是4.0。而5.0時(shí)代，是物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI和機(jī)器人構(gòu)成的時(shí)代。這是原本日本政府要在東京奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)上高調(diào)提出的概念。”而遙操作、數(shù)字孿生和人機(jī)共融技術(shù)，是其中的關(guān)鍵。

顯然庫卡機(jī)器人在這其中扮演了重要角色和組成部分，如今的智能制造就是建立在這樣的基礎(chǔ)之上，也是社會(huì)5.0時(shí)代的開端。
責(zé)任編輯：tzh