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SMC马清海:气动技术在工业自动化中的应用与创新
发布日期:2019-08-26  来源:人民网  浏览次数:177
 
8月20日-25日,由北京市人民政府、工业和信息化部、中国科学技术协会共同主办,中国电子学会、北京市经济和信息化局、北京经济技术开发区管委会承办的2019世界机器人大会在北京亦创国际会展中心举行。8月22日,SMC中国有限公司总经理马清海在新兴应用与实践论坛做了主题为《SMC气动技术在工业自动化中的应用与创新》的报告。
 
  报告原文如下:
 
  尊敬的各位来宾、各位领导、各位同仁,大家中午好!感谢组委会给我这样一个机会,这是第二次站在这个站台,去年也是把一些工作和大家做了汇报和交流,经过了一年,SMC又有哪些技术和创新和应用,希望和大家做一个汇报。SMC是第三次参加世界机器人大会,作为一个入驻亦庄二十五年的企业,非常有幸参加这样一个平台,助力世界机器人产业的发展,也是为亦庄未来的打造添一块瓦,增加我们的一点贡献。
 
  SMC是工业自动化核心零部件的制造商,成立大约六十年的时间,总部是在日本,目前在全球和中国市场份额大约是在36%左右,产品广泛应用在各种产业自动化当中。去年机器人大会当中政府官员、行业专家、全球各界工业自动化方面的同仁都给了我们很多的指导和帮助,在此表示感谢。
 
  SMC(中国)是在1994年来到亦庄,到现在已经发展了二十五年,期间已经建成全球最大的系统元器件制造基地,同时也和北京以及全国各大院校开展产学研合作,为了支持国内客户的应用,我们建立了三大物流中心,同时还在北京建立了研发中心,目前约有员工7000名左右,全国销售网点也有100多家,国内市场占有率是在36%左右。
 
  我们的产品应用范围很广,只要是工业自动化应用的地方都会有SMC的产品,也会是我们服务的客户,今天各位嘉宾都是我的上帝。我们的主要应用领域是传统汽车,也是我们的第一大客户群,然后是家电半导体行业,民生行业就是食品医疗,然后就是为这些产业配套的机床行业。新兴产业当中的机器人产业属于近几年发展比较迅速的,生物医药也是发展很快的,汽车的新能源车、二次电池、Solar的发展。
 
  随着移动终端的发展,对液晶技术的产业发展要求也比较快,这是目前我们新兴产业的客户群。
 
  SMC二十五年的发展主要是走产学研联合发展的模式,我们是1993年来到中国,主要是和清华大学、哈尔滨工业大学、北京理工大学共同合作做系统技术研究,目前为止已经有十四所大学联合建立了SMC气动研究室,同时在整个气动行业建立了研究基地,牵头建立了中国气压应用交流会,所以我们应该是一家从大学当中走出来的企业。
 
  目前我们对工业自动化的支持是从几个方面做了一些研究和创新:首先是产品的创新,就是如何把气动技术不断传承下去,而且要让行业不断壮大,应用的客户群和深度不断拓展,因为这是作为行业老大的责任,就是小型化、轻量化、节能和适应未来的智能化,按照IoT的要求以及万物互联,产品应该如何适应这种发展。其次是服务体系,实现快速的全球互动互联,我们打造了全球一体化的GIS供给体制,研发、销售、供给、服务一体化,全面支持客户需求。我们在中国有全球最大的气动生产基地,也是工艺最先进、最完整、制造管理水平最高的一家工厂。
 
  我们一直秉承着没有最好、只有更好,不断实现制造创新,追求高品质、低成本、快速交付,主要是供应链的打造、工艺创新和管理创新方面实现品质的稳定和成本的降低。
 
  SMC适应工业4.0的发展以及对智能制造的要求,主要是为了实现万物互联,Iolink产品加大了研发力度,成立了专门的团队,也从各个行业聘请了一些专家,对应IoT执行元件当中的气动流量、压力和温度,就是流体力学的角度实现监测、信号的反馈和优化。
 
  以前我们是立足气动技术的核心零部件制造商,随着工业互联和智能制造的要求,纯气动技术未来适应智能制造就比较窄,所以我们也在向气动和电气的融合发展,现在我们不断开发高精度的气电融合产品,帮助工厂实现数字化和未来的工业互联。各种传感器和压力开关是目前我们开发的主导产品,也在进行气电结合,为了实现精密控制,不断开发一些电动产品,比如电动的执行器和流量开关、电动传感器,是在这些方面控制我们的产品链,这是目前我们在产品应用做的改进。随着工业机器人产品的发展,要求控制精度更高、更柔性化,气电的融合是一个必然的趋势。
 
  去年8月份我们在这个展会上第一次把最新研发的无线传送技术和日产汽车开发出来了,去年已经发表,也被展会评为“最佳人气产品”,去年导入以后目前已经在日本的日产汽车、国内的吉利和长城汽车应用,未来随着这项技术的成熟,对于机器人产业有很大的帮助。大家知道机器人要求灵活性更高,现在也有很多线在里面,移动的灵活性就会受到影响,无线技术的导入会加大机器人本身的灵活性和可操作性,我们认为未来的发展空间很大。
 
  这次展台现场的各个展示设备基本上都是使用这种无线控制,未来的绿色制造和节能是我们的主题,减少二氧化碳的排放,比如北京雾霾的治理,都对工业产业提出了更高的环保要求,如何减少高压气的消耗量也是工厂节能的主要课题。SMC作为气动元器件的主要生产商,首当其冲也有责任不断引领这个行业节能技术的发展,因此SMC开发出了工厂高压气的节能无线遥控系统,这也是在今年的现场当中有展示,主要是从导入SMC机体控制的压力开关、流量开关、位置传感器、阀导技术,可以把使用的情况进行随时监测、数据采集和反馈,通过反馈进行优化,然后识别一些损失点。
 
  为什么说我们加大了开发力度?制造型工厂当中的电是大头,用的少的一年几百万的电量,用得多的一年上亿的费用投入在里面。大家知道电的30%都是被空压机消耗掉了,如何减少对电的消耗量就是我们的一种责任。现在SMC基本开发的产品主要目标就是让现在的高压气节省50%,高压气又是怎么消耗掉的呢?现场有很多喷气的工序,为了去除一些粉尘,各类喷嘴消耗掉工厂当中50%的高压气,气动元器件只消耗了20%,气动工具消耗了5%,高压气储罐一直到执行元件中间的泄漏量大概占到15%,这是我们很多年来对工厂节能方案采集数据优化的结果。
 
  如何实现节能?我们首先减少工厂的泄漏、开发低功率、低气动消耗的节能产品,然后是从气动回路的优化有效管理实现节能,目标就是让工厂的高压气消耗减半、电力消耗减低15%,新的产品开发出来,比如节能气枪节能15%,电磁阀的功率实现半减,新型气缸基本上实现了40%-60%不等的节气量,产品三年以前开始投放市场,正在陆续替代传统的气动元器件。
 
  我们在产品节能、回路节能的基础上还有很多节能基础整体节能解决方案,所以SMC成立了专门的团队,利用这种气动技术的厂家进行节能的诊断,提出整体节能的方案,比如我们给丰田汽车、长城汽车、国内的医疗企业和食品企业都在大面积地去做整体工厂节能方案,包括工厂漏电的监测方案、优化方案以及气动节能产品的推广应用帮助客户节能,同时也在给企业做一些精益管理方面的工作。
 
  除了产品和技术创新以外,如何支持全球自动化产业的发展?我们在全球建立了一体化的服务支持网络,目前SMC在全球83个国家设立了营业的服务网点,又在30个国家设有对应当地个性化产品需求的制造工厂,最大的是中国、越南、巴西、印度和新加坡,这些地方都是我们的主力工厂,其它的还有20多个国家主要是面对当地需求。我们在全球建立了四大研发中心,最大中心是日本筑波,还有美国、欧洲的研发中心,中国的研发中心就在亦庄。
 
  为了更好地服务中国的客户和中国的产业,SMC(中国)建立京、沪、广三地的七个工厂,特别是在北京有四个,上海和广州都是对应当地顾客定制化需求,天津的新工厂预计在今年9月份启动。我们在全球也有120家物流服务网点支持客户的需求,还有在北京的130多人研发团队来做国内客户的个性化产品定制。
 
  SMC本身就是一个工业自动化的核心零部件供应商,自己的智能制造是如何开展的呢?一方面是帮助客户实现智能化高效生产和景物生产,那么自己需要做些尝试。实现智能制造的过程当中,第一步就是利用IE技术,就是按照精益的思想把生产当中的浪费去除,就是实现高品质,第二步是补工业2.0和3.0的课,虽然我们在讲4.0,但实际上很多企业连2.0的普及都没有做到,最后只有实现的早数字化工厂才能往下走,定制化和人工智能的导入对我们这种传统制造型企业来讲应该是这样的路径。
 
  实际上我们是从2004年开始做全面的智能高效精益生产模式的探讨,主要通过IT IE技术,加上工业互联的技术导入,推动整个启动产业整体品质的稳定,交付的快速和制造成本的不断下降,让整个气动应用成本不断下降,支持工业自动化的发展。十年当中我们完成技术创新和改造项目4200项左右,节省人工4800多人,不断给予我们的客户和供应商帮助,指导他们来做精益制造的推广工作。
 
  最后讲一讲SMC在机器人产业当中目前所做的探讨和应用。
 
  大家都知道,机器人是一个新兴产业,工信部的苗圩部长、万钢部长的发言可以看到,虽然2018年经济正在回落,但是机器人产业的前景仍然很大,包括产业机器人正在慢慢走入生活和特殊领域,中国在这方面发展会比较快。SMC的应用主要是产业机器人,占到工业机器人的70%,IMC主要是为这些产业来做配套。现场机器人厂家展示了各种机器人,包括生活机器人、服务机器人、特种机器机器人和产业机器人,无论什么机器人都是集机械、电子、控制、传感,那么SMC主要是看功能是抓取、吸取、抽取还是移动,要求做到的一指拨千斤,虽然体积小但是力量大。
 
  目前SMC产品大概有1.2万个,70多万种型号,适合各类行业的配套,机器人前端完成的各种卡距基本都是系统配套。
 
  这是目前我们为机器人产业开发的各种产品,大概八大系列,上万个产品,包括气源的处理、阀导的控制、执行元件、真空吸盘,电动执行器和压力传感,我们的展台都有展出。
 
  因为我们是装备在机器人的最前端,最近两年我们致力于气动元器件轻量化和小型化的研发,现在来看基本上可以达到30%-60%的空间缩小,也为未来整体的工厂节能做出我们自己的贡献。
 
  为了支持产业机器人特别是机械手臂的发展,我们不断开发一些电动产品,包括各种电动控制器的开发。
 
  传统机器人主要应用于汽车,比如四大家族当中的发那科、安川、库卡,我们和他们基本都有合作,因为大部分都是应用在汽车产业。中国的大众、吉利、丰田和日产都是我们的重要合作商,我们也给他们做了很多机器人产业的配套。
 
  食品医疗无论是牛奶、生产、饮料还是药品生产,既有液态的也有固态的,这些都存在包装的问题,包括捆包、码垛、运输的问题,最早我们用的都是人工,随着人工成本的不断上升也对企业提出了更高的要求,所以现在装卸机器人和搬运机器人的应用特别的广,我们也为这个产业的发展做了很多应用的案例,供大家参考。
 
  现在很多工作环境对机器人提出了更高的要求,比如超真空的、洁净的、防腐的,还有很多药业的处理。作为机器人的一个手臂,同样也要适合这种发展,所以SMC在洁净产品和真空产品不断进行研发。
 
  本次大会的主题是“安全、绿色、创新和智能”,欢迎各位有机会到SMC的展台看一看,进行深度技术交流,预祝2019世界机器人大会取得圆满成功!
 
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