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FANUC焊接機器人:全球智能制造裝備領域的黃色巨人!

來源:   發布時間:2017-07-17

本文梗概

?文丨 e-works總編 黃培博士



2017年6月28日上午,e-works日本智能制造考察團參觀了全球最大的工業機器人生產企業FANUC(發那科)總部,并參觀了機器人工廠。


2017年6月28日上午,e-works日本智能制造考察團參觀了全球最大的工業機器人生產企業FANUC(發那科)總部,并參觀了機器人工廠。發那科總部位于山梨縣富士山腳下,海拔一千米,忍野地區茂密的森林中。真可謂綠樹掩映、山水環繞,面積有150萬平米,是真正的森林工廠!



考察紀行


早上八點四十五分,考察團一行準時到達位于山梨縣的FANUC公司總部。到達之后才發現,這里真是碩大無比。一輛引導車引導我們進入FANUC公司,又穿過一段林蔭大道,來到了FANUC接待大樓。黃色是FANUC的標準色,所有工廠、車輛和員工的制服都是黃色,只有研發大樓是深紅色。FANUC的產品,除了最新的協同作業機器人是綠色以外,也是清一色的黃色。


九點整,正式開始交流。考察團首先觀看了一段FANUC公司的介紹視頻,對FANUC公司有了一定了解。大學時代我就知道FANUC的數控系統很強,后來又知道FANUC機器人是全球“四大家族”之一,這次考察才了解到,FANUC公司還有一個核心業務是智能機械裝備,生產全電動注塑機、電火花加工機和小型數控加工中心。這三大業務三足鼎立,充分發揮了FANUC公司在數控技術和伺服技術領域的綜合技術優勢。


FANUC公司副社長、CTO 內田裕之先生


FANUC公司副社長、CTO、董事內田裕之先生來會議室,用流利的中文向考察團致辭。內田先生也擔任智能機械事業本部的本部長。內田先生向考察團表示誠摯的問候,并歡迎大家參觀FANUC工廠。內田先生說,FANUC在大中華區有很多大客戶,為了方便與中國客戶交流,他從十年前開始學習中文。


內田先生強調,FANUC致力于不斷提高產品的性能和可靠性,改進設備的網絡通訊與物聯功能。在答疑環節中我問內田先生,為什么FANUC要選擇山梨縣忍野村,而不是交通更加便利的大都市作為總部?FANUC相對于其它工業機器人廠商有何優勢?內田先生風趣地回答,因為這里有風景如畫的富士山,別的公司沒有。富士山會像磁鐵一樣吸引客戶來訪,幫助FANUC贏得客戶。


e-works董事長張國軍教授

向內田先生贈送小禮品



內田先生與e-works日本智能制造考察團合影留念



接下來,考察團先后參觀了可靠性測試大樓、中央展示場、機器人零部件加工工廠、機器人組裝工廠、伺服馬達工廠和維修工廠,領略了FANUC獨特的高度自動化和機器人化的智能工廠。



考察團參觀FANUC工廠



可靠性測試大樓面積達2萬平米,規模巨大,專業非常全面。FANUC正在研發的新一代產品在正式批量生產之前,都要在這里進行老化試驗、疲勞測試。我們觀摩了伺服電機軸承、加工中心、機器人電纜及并聯機器人連桿的壽命測試,試驗臺可以檢驗其可靠性,這里還有電磁輻射實驗、震動環境設備性能測試和二氧化碳及光纖激光器測試設備。


讓我印象最深的是機器人線纜在不停地搖擺,以檢驗在實際運行過程中,是否具備能夠達到預期的使用壽命。測試大樓的內部空間很高,卡車可以直接將需要測試的設備運進大樓,通過天車吊裝到預定位置。通過參觀可靠性測試大樓,讓考察團成員對FANUC產品的質量和可靠性深感信服。


考察團參觀了FANUC的產品展示中心,這里展示的產品琳瑯滿目。其中,能夠舉起一輛汽車的M-2000iA大型裝配機器人引起大家濃厚興趣;協同作業機器人是FANUC產品中唯一是綠色,而不是黃色的產品,這種機器人具有引導示教功能,進入引導示教模式之后,可以由操作人員引導機器人進行運動,記錄了運動軌跡之后,機器人就可以完成示教的運動,考察團成員饒有興趣地體驗了一下由協同作業機器人完成給汽車后箱安裝備胎的工作;另一個吸引大家眼球的,是FANUC的拳頭機器人,這種機器人集成了視覺傳感器,可以自動識別藥片的顏色和位置,高速、準確地裝瓶;FANUC加工中心的性能也十分搶眼,大進給量,快速切除余量,可以實現高速、高精密加工。


產品展示中心還展示了FANUC數控系統實現對熱變形補償等先進功能,以及實現基于物聯網對FANUC產品進行遠程監控和故障預警等技術,以實現零宕機(ZDT)。FANUC機器人還實現了視覺追蹤,集成了力覺傳感器,可以完成去毛刺、研磨等功能。



FANUC的“大力神”M-2000iA機器人

最大負載是2.3噸




三臺焊接機器人協同作業



展示中心的參觀意猶未盡,而接下來的工廠參觀則更加震撼。一流的企業做標準,FANUC公司的數控系統、機器人本體和智能裝備都強調標準化、系列化、模塊化,形成了完整的產品譜系,可以滿足不同客戶的需求。例如機器人產品分為協同作業機器人、拳頭機器人(并聯機器人)、迷你機器人、弧焊機器人、中小型機器人、中型機器人、大型機器人、堆垛機器人等系列產品,每種產品又有若干不同的配置。FANUC工廠的生產過程實現了高度自動化和機器人化,最大的特點是將立體倉庫用于產品加工和組裝過程中,零部件在智能加工單元之間的轉運。這種生產組織方式讓考察團成員大開眼界。



FANUC數控系統的熱變形補償功能




通過移動終端監控機器人狀態,實現零宕機



在機器人零部件加工工廠,有很多智能加工單元,由若干臺加工中心和上下料機器人組成,有些機器人下方有履帶,可以實現近距離的轉運。而在智能加工單元之間物料的暫存和轉運則由立體倉庫完成。車間立體倉庫與工廠物料倉庫之間用AGV銜接,自動化程度非常高,早期是實現24小時無人值守,現在已經可以實現720小時無人值守,全自動加工,真正實現少人化,工廠僅有30名工人。



具有引導示教功能的協同作業機器人




機器人組裝工廠



FANUC的機器人組裝工廠實現了用機器人組裝機器人,只有線纜和斜齒輪還需要人工裝配,其他零部件實現全自動化裝配,同樣配備了立體倉庫。考察團參觀的工廠生產R-2000i 系列大型通用機器人,每月產量為2500臺。R-2000i系列機器人具有很高的可靠性和優異的性價比,進一步提高了智能化功能和網絡功能,廣泛適用于點焊、搬運、組裝、涂膠等工藝。


FANUC的伺服電機工廠有8萬平米,是世界最大的電機組裝工廠,有900多臺機器人,組成200多個機器人制造單元,利用機器視覺技術正確組裝產品,從零件的取出、裝配、試驗到包裝的全部工序都實現了高度自動化,可以72小時連續工作,晚間和休息日自動送料。生產節拍40秒,能夠生產2000多種不同型號及配置的伺服電機,具有月產12.5萬臺伺服電機和8.4萬臺伺服放大器的生產能力。



伺服電機工廠



FANUC對產品提供終身維修服務。維修工廠建立了共享的維修數據庫,包括零件庫、維修知識庫、維修記錄,支持移動版的應用,可維修1.5萬種部件。FANUC高度重視產品質量和可靠性,可以基于物聯網對產品的狀態進行遠程監控。客戶應用的產品一旦出現故障,FANUC強調第一時間提供維修服務。維修期間給客戶提供備用設備,不影響客戶的正常生產。該工廠的負責人給考察團展示了一臺30多年前生產的設備,很多元器件已經停產。這種情況下,FANUC會給出替代方案,更換部分元器件,依然進行維修。



FANUC智能設備集成了機床狀態感知功能



參觀過程中,我們看到在工廠門口有MES系統的電子看板,實時展示每個工廠的產量、質量和稼動率等實時信息。FANUC應用了MES系統來有效管控生產過程。



FANUC機器人本部長稻葉清典先生

與考察團代表合影




FANUC公司研究統括本部長松原俊介先生

與考察團座談



參觀結束后,FANUC公司機器人事業本部長、董事稻葉清典先生來到會議室,與大家親切交流,回答大家的提問。FANUC公司的研究統括本部長松原俊介先生也來到會議室,給考察團介紹了FANUC公司的研發組織體系。他領導的部門負責研發項目的統籌管理,在工廠自動化、機器人和智能機器事業本部下設了專業研究所,負責各個技術領域的產品開發。三個小時的考察,給考察團成員帶來了海量信息,也體會到FANUC公司的高效和實力。



FANUC:一家傳奇的高科技制造業公司


FANUC公司成立于1972年,其前身是日本富士通公司的數控設備部門。FANUC公司的創始人稻葉清右衛門先生于1956年研發出日本第一臺數控系統和伺服裝置。40多年來,FANUC實現了快速發展。到目前為止,FANUC公司已累計銷售了360萬臺數控系統、1700萬臺伺服電機、45萬臺機器人。


FANUC公司通過不斷創新,成為全球CNC、工業機器人和智能機器領域的領導者,全球6000多名員工,年收入達到60億美金,生產制造過程的高度自動化帶來了極高的勞動生產率。FANUC建立了遍布全球的服務網絡,在中國北京和上海設有合資公司,在全球主要工業城市建立了服務網點。



FANUC公司的象征是一棵櫸樹,粗壯的樹干長出很多細小的樹枝,抵抗風雪,生生不息。其寓意是希望FANUC像櫸樹一樣,有頑強粗壯的樹干(數控事業),并在5年后10年后能長出很多樹枝(新的技術)。



FANUC的全球服務網絡




收獲:不僅是智能制造


一上午的行程安排緊張有序,FANUC公司專門派出大巴,穿行于FANUC的森林之中,每站考察都是Just in time,時間精確到分鐘,但每個點都有精彩的內容,讓大家受益匪淺。一上午的考察,讓考察團成員不僅領略了FANUC公司的最新技術和產品,從不少接待的細節也充分感受了FANUC公司高效、嚴謹、創新的企業文化。FANUC公司高度重視可持續發展,在工廠建設時,就沒有砍掉一棵樹,而是將樹木進行了移栽。


大巴司機十分敬業,神情嚴肅,每次我們上下車都給大家九十度鞠躬,直到大家上車。修理工廠的負責人非常可愛,很有幽默感,他非常熱愛自己的工作,不由得讓我想起那個日本經典電影中的“寅次郎”。


FANUC公司給每個考察團成員準備了詳細資料。在得知我們考察團成員比原來的名單多兩位之后,還特地補充了兩份資料。資料中有一本FANUC新聞,重點記錄了FANUC公司舉行的一次專家研討會。FANUC邀請日本頂尖高校的專家到公司進行座談,與FANUC公司的CEO稻葉善治互動交流。一家世界級企業如此坦誠地請專家提出意見建議,而且毫無保留地記錄下來,公開發表,這從一個側面體現出FANUC的開放和自信。


FANUC的考察讓考察團成員深受啟發。考察結束后,考察團成員紛紛在大巴上發表自己的感想,分享收獲與體會。FANUC公司給e-works考察團帶來了一次智能制造和企業文化的思想盛宴。