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【媒体专访】打造工业4.0时代下机器人的“最强大脑”—专访研华(中国)设备自动化业务发展总监李国忠

Date: 12/3/2015 12:00:00 AM
打造工业4.0时代下机器人的“最强大脑”
——专访研华(中国)设备自动化业务发展总监李国忠

2014年是中国工业机器人产业爆发的元年,作为机器人最重要的核心部件之一,机器人控制器也迎来了前所未有的发展机遇。研华在这个关键的时间点推出基于“Robot IPC”理念的全新机器人控制器,将其工业电脑的优秀基因植入到机器人行业,在致力于成为全球机器人控制器龙头企业的目标上又前进了一大步。

作为研华(中国)设备自动化业务发展总监,李国忠先生亲历了设备自动化事业部从无到有的组建以及机器人控制器的研发工作,并带领其团队实现了2014年业绩接近200%的增长。是什么让研华在强手如云的智能控制领域实现高速增长,机器人控制器的未来将有哪些新的发展趋势?李国忠在接受控制工程网记者专访时为我们揭开了谜底。

Robot IPC突破传统控制器的局限
随着“机器换人”、“智能制造”以及“中国制造2025”等政策的出台和落实,近年来中国的机器人产业得到了爆发式的增长。2014年中国工业机器人市场以54%的增速和5.6万台销量成为全球工业机器人最大市场。作为机器人实现智能控制的“中枢神经系统”,控制器的精度和稳定性是影响机器人性能的关键因素。

“有些用户也在一开始使用了低成本的控制器,但半年后发现其精度和稳定性没办法达到要求。” 据研华(中国)设备自动化业务发展总监李国忠介绍。目前市场上高质量的机器人控制器以国外厂商为主,但占据半壁江山的“四大家族”并不单独出售其控制器,而是与其机器人系统作为标的一起销售。越来越多的企业加入到机器人制造商的行列里,而通用的、高质量控制器的缺乏往往使其受制于人。

针对用户自主开发的需求,研华新推出的RC2000机器人控制器,打破了很多传统控制器的局限。首先,“它是完全开放式的硬件架构,”李国忠认为,“这也是未来机器人控制器发展的一种趋势。”RC2000将传统的机器人控制器浓缩成为一片PCI单板控制卡,它可以插在具有PCI界面的任一款IPC上,所有开发程序都在Windows窗口系统环境下进行,从而使它的硬件层变成一个开放式和可扩展的架构。同时,RC2000还涵盖了各式工业机器人的控制功能,比如典型的Delta、Scara和六轴关节式机器人等。这种“Robot+ IPC”的理念与研华积极倡导的“IPC+N”战略可谓不谋而合。

开放式的硬件架构、即插即用的快速开发,为需要二次开发控制器平台、弹性定制特殊功能的用户带来了工作效率的提升。李国忠举例说,比如为一台六轴机器人设计控制功能,通过RC2000控制器现在可以在一台工控机上面直接规划,如果说客户今天想增加一个数据采集功能,那我们可以加一些数据采集板卡;明天想再加一个机器视觉,一样可以增加一个机器视觉的卡在上面。RC2000不仅可兼容于任何具有PCI接口的运算平台,且其上的板卡处理器可直接进行机台动作控制运算,不需消耗平台CPU运算能力。“从硬件层我们就把它整合好,控制系统间的工作效率也会大为提高。”李国忠坦言。

另外一个区别于传统控制器的特点,就是RC2000已经完全采用了总线式的控制。RC2000采用架构于网络通讯技术之上的实时工业以太网协议EtherCAT与终端设备机台进行沟通,除指令传递快速之外还可与设备进行即时消息交换,并将取得的机台信息直接联网进行云端运算。李国忠说,工业4.0和智联工厂的实现,要求未来的机器人架构将更加开放和易于整合,因此“我们采用了All-EtherCAT的架构,希望透过EtherCAT开放架构,将所有控制器、伺服驱动、传感器等组件连接起来,提高机器人整体的感知和感测能力”。

工业4.0思维是核心优势
谈及研华在机器人控制器领域的竞争优势时,李国忠认为,“物联网的技术跟工业4.0生态链的整合,是研华与其他机器人控制器品牌竞争的核心优势。”宝元数控的加入,为研华带来了控制技术的“专”,包括其在精密加工领域十多年的经验。当把这种优势移植到机器人的时候,再加上研华一直以来在物联网及工业4.0领域的投入和规划,用户就可以获得更完善的工业4.0解决方案,从而加速其实现工厂信息的无缝整合。“机器人以后进到工厂或者生产线,将不会变成一个孤岛,我们可以把机器人跟物联网及工业4.0配套,从一开始就把它规划得更完整。” 李国忠充满信心的说。

研华的物联网思维不仅体现在控制器产品的集成,在垂直的行业领域,比如金属加工,研华也早早布局,开始纵向的深入整合。日前,研华科技就宣布已与台湾最大机床厂程泰签订工业4.0合作备忘录。这是继2013年收购宝元后,研华加快打造其工业4.0生态产业链的又一重大举措。宝元和程泰,一个做控制器,一个做设备,分别处于整个生态链的上下游,可以形成互补互利的优势。

据李国忠介绍,研华与程泰的合作主要有两个层面:第一个是研华单纯做一个供应商为程泰提供控制器和HMI;第二个是协助程泰为其终端客户提供更完整的“CNC+工业4.0”解决方案。在当前工业4.0的大环境下,像程泰一样的机床厂都会遇到这样的问题,就是客户很关心是否能提供整个完整的工业4.0解决方案。假设工厂总共要购买一百台机床,可能有车床、磨床或者加工中心之类,那怎么样去运用工业4.0的方式去跟整个公司的MES甚至ERP做一个无缝的连接?

这种整合正是研华最擅长的。李国忠说,通过在新机器设计预装,或是在旧有机器中加装一些模块或软件的方式,研华帮助程泰的最终用户升级到具备工业4.0或物联网架构,从而实现整个系统的统一管理和监控。同时,将程泰长期积累的经验转化到研华的工业4.0方案中进行更好的融合,也为研华推出更贴近金属加工行业用户需求的工业4.0解决方案提供了有益的补充。

打造华人控制器的第一品牌
从工业电脑巨头到全球智能系统领导厂商,研华正在努力实现其工业4.0的华丽升级。
作为领衔智能制造的技术核心,研华的设备自动化事业部成立一年以来取得了快速的发展。 “我们希望成为大中华地区控制器的领导品牌,这是我的一个期望。”李国忠说,未来,研华设备自动化将从三个阶段继续推进梦想的实现。

首先,在硬件方面进一步扩大市场占有率,尤其是机器人、智能控制领域。目前,设备自动化业务下属三个产品线(机床控制器、机器人与智能控制、运动控制器与机器视觉),其中传统控制器和运动控制部分去年得益3C行业的快速发展,业务呈现近200%的爆发式增长。机器人与智能控制部分将以机器人控制器产品为核心,在培育业界标杆客户(例如富士康、沈阳新松)的同时,抓准时机进入大批量生产阶段。

第二阶段的重点是跟整个生态链里面的伙伴来协同合作,透过联盟及创新,找出新的成长机会。研华2014年就提出了MA+ 产业联盟,是在伙伴联盟的基础上打造设备自动化生态圈,它结合了A+TC 协同创新研发中心技术和平台的优势,让设备制造商和系统集成商可以享受从研发、调试、到生产的一条龙服务。

第三阶段,通过育成和并购的方式,与特定行业里边的系统集成商和设备制造商合作。就像研华与宝元、程泰的合作一样,通过与具有行业优势的下游厂商合作实现优势互补,从而为终端用户提供更为完善的工业4.0解决方案。李国忠透露,未来研华将在一些垂直领域做更深入的集成。

如何让工业4.0真实地走进工厂,让理想成为现实,是很多人的梦想。基于行业的定制化考量与工业4.0的全局观融合在一起,研华为工业4.0落地提供了一个切实可行的解决方案。从市场的反馈看,研华上半年的财务报表给出了满意的答案,2015年上半年营收较2014年同期增加了7.96%,其中中国大陆市场增长稳定,成长率达到13%。对于“新常态”下中国制造业的增速而言,这样的成绩已是不俗的表现。工业电脑的基因与物联网思维的碰撞,将助力研华打造工业4.0时代下机器人的“最强大脑”。

 

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