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FANUC焊接机器人:全球智能制造装备领域的黄色巨人!

来源:   发布时间:2017-07-17

本文梗概

©文丨 e-works总编 黄培博士



2017年6月28日上午,e-works日本智能制造考察团参观了全球最大的工业机器人生产企业FANUC(发那科)总部,并参观了机器人工厂。


2017年6月28日上午,e-works日本智能制造考察团参观了全球最大的工业机器人生产企业FANUC(发那科)总部,并参观了机器人工厂。发那科总部位于山梨县富士山脚下,海拔一千米,忍野地区茂密的森林中。真可谓绿树掩映、山水环绕,面积有150万平米,是真正的森林工厂!



考察纪行


早上八点四十五分,考察团一行准时到达位于山梨县的FANUC公司总部。到达之后才发现,这里真是硕大无比。一辆引导车引导我们进入FANUC公司,又穿过一段林荫大道,来到了FANUC接待大楼。黄色是FANUC的标准色,所有工厂、车辆和员工的制服都是黄色,只有研发大楼是深红色。FANUC的产品,除了最新的协同作业机器人是绿色以外,也是清一色的黄色。


九点整,正式开始交流。考察团首先观看了一段FANUC公司的介绍视频,对FANUC公司有了一定了解。大学时代我就知道FANUC的数控系统很强,后来又知道FANUC机器人是全球“四大家族”之一,这次考察才了解到,FANUC公司还有一个核心业务是智能机械装备,生产全电动注塑机、电火花加工机和小型数控加工中心。这三大业务三足鼎立,充分发挥了FANUC公司在数控技术和伺服技术领域的综合技术优势。


FANUC公司副社长、CTO 内田裕之先生


FANUC公司副社长、CTO、董事内田裕之先生来会议室,用流利的中文向考察团致辞。内田先生也担任智能机械事业本部的本部长。内田先生向考察团表示诚挚的问候,并欢迎大家参观FANUC工厂。内田先生说,FANUC在大中华区有很多大客户,为了方便与中国客户交流,他从十年前开始学习中文。


内田先生强调,FANUC致力于不断提高产品的性能和可靠性,改进设备的网络通讯与物联功能。在答疑环节中我问内田先生,为什么FANUC要选择山梨县忍野村,而不是交通更加便利的大都市作为总部?FANUC相对于其它工业机器人厂商有何优势?内田先生风趣地回答,因为这里有风景如画的富士山,别的公司没有。富士山会像磁铁一样吸引客户来访,帮助FANUC赢得客户。


e-works董事长张国军教授

向内田先生赠送小礼品



内田先生与e-works日本智能制造考察团合影留念



接下来,考察团先后参观了可靠性测试大楼、中央展示场、机器人零部件加工工厂、机器人组装工厂、伺服马达工厂和维修工厂,领略了FANUC独特的高度自动化和机器人化的智能工厂。



考察团参观FANUC工厂



可靠性测试大楼面积达2万平米,规模巨大,专业非常全面。FANUC正在研发的新一代产品在正式批量生产之前,都要在这里进行老化试验、疲劳测试。我们观摩了伺服电机轴承、加工中心、机器人电缆及并联机器人连杆的寿命测试,试验台可以检验其可靠性,这里还有电磁辐射实验、震动环境设备性能测试和二氧化碳及光纤激光器测试设备。


让我印象最深的是机器人线缆在不停地摇摆,以检验在实际运行过程中,是否具备能够达到预期的使用寿命。测试大楼的内部空间很高,卡车可以直接将需要测试的设备运进大楼,通过天车吊装到预定位置。通过参观可靠性测试大楼,让考察团成员对FANUC产品的质量和可靠性深感信服。


考察团参观了FANUC的产品展示中心,这里展示的产品琳琅满目。其中,能够举起一辆汽车的M-2000iA大型装配机器人引起大家浓厚兴趣;协同作业机器人是FANUC产品中唯一是绿色,而不是黄色的产品,这种机器人具有引导示教功能,进入引导示教模式之后,可以由操作人员引导机器人进行运动,记录了运动轨迹之后,机器人就可以完成示教的运动,考察团成员饶有兴趣地体验了一下由协同作业机器人完成给汽车后箱安装备胎的工作;另一个吸引大家眼球的,是FANUC的拳头机器人,这种机器人集成了视觉传感器,可以自动识别药片的颜色和位置,高速、准确地装瓶;FANUC加工中心的性能也十分抢眼,大进给量,快速切除余量,可以实现高速、高精密加工。


产品展示中心还展示了FANUC数控系统实现对热变形补偿等先进功能,以及实现基于物联网对FANUC产品进行远程监控和故障预警等技术,以实现零宕机(ZDT)。FANUC机器人还实现了视觉追踪,集成了力觉传感器,可以完成去毛刺、研磨等功能。



FANUC的“大力神”M-2000iA机器人

最大负载是2.3吨




三台焊接机器人协同作业



展示中心的参观意犹未尽,而接下来的工厂参观则更加震撼。一流的企业做标准,FANUC公司的数控系统、机器人本体和智能装备都强调标准化、系列化、模块化,形成了完整的产品谱系,可以满足不同客户的需求。例如机器人产品分为协同作业机器人、拳头机器人(并联机器人)、迷你机器人、弧焊机器人、中小型机器人、中型机器人、大型机器人、堆垛机器人等系列产品,每种产品又有若干不同的配置。FANUC工厂的生产过程实现了高度自动化和机器人化,最大的特点是将立体仓库用于产品加工和组装过程中,零部件在智能加工单元之间的转运。这种生产组织方式让考察团成员大开眼界。



FANUC数控系统的热变形补偿功能




通过移动终端监控机器人状态,实现零宕机



在机器人零部件加工工厂,有很多智能加工单元,由若干台加工中心和上下料机器人组成,有些机器人下方有履带,可以实现近距离的转运。而在智能加工单元之间物料的暂存和转运则由立体仓库完成。车间立体仓库与工厂物料仓库之间用AGV衔接,自动化程度非常高,早期是实现24小时无人值守,现在已经可以实现720小时无人值守,全自动加工,真正实现少人化,工厂仅有30名工人。



具有引导示教功能的协同作业机器人




机器人组装工厂



FANUC的机器人组装工厂实现了用机器人组装机器人,只有线缆和斜齿轮还需要人工装配,其他零部件实现全自动化装配,同样配备了立体仓库。考察团参观的工厂生产R-2000i 系列大型通用机器人,每月产量为2500台。R-2000i系列机器人具有很高的可靠性和优异的性价比,进一步提高了智能化功能和网络功能,广泛适用于点焊、搬运、组装、涂胶等工艺。


FANUC的伺服电机工厂有8万平米,是世界最大的电机组装工厂,有900多台机器人,组成200多个机器人制造单元,利用机器视觉技术正确组装产品,从零件的取出、装配、试验到包装的全部工序都实现了高度自动化,可以72小时连续工作,晚间和休息日自动送料。生产节拍40秒,能够生产2000多种不同型号及配置的伺服电机,具有月产12.5万台伺服电机和8.4万台伺服放大器的生产能力。



伺服电机工厂



FANUC对产品提供终身维修服务。维修工厂建立了共享的维修数据库,包括零件库、维修知识库、维修记录,支持移动版的应用,可维修1.5万种部件。FANUC高度重视产品质量和可靠性,可以基于物联网对产品的状态进行远程监控。客户应用的产品一旦出现故障,FANUC强调第一时间提供维修服务。维修期间给客户提供备用设备,不影响客户的正常生产。该工厂的负责人给考察团展示了一台30多年前生产的设备,很多元器件已经停产。这种情况下,FANUC会给出替代方案,更换部分元器件,依然进行维修。



FANUC智能设备集成了机床状态感知功能



参观过程中,我们看到在工厂门口有MES系统的电子看板,实时展示每个工厂的产量、质量和稼动率等实时信息。FANUC应用了MES系统来有效管控生产过程。



FANUC机器人本部长稻叶清典先生

与考察团代表合影




FANUC公司研究统括本部长松原俊介先生

与考察团座谈



参观结束后,FANUC公司机器人事业本部长、董事稻叶清典先生来到会议室,与大家亲切交流,回答大家的提问。FANUC公司的研究统括本部长松原俊介先生也来到会议室,给考察团介绍了FANUC公司的研发组织体系。他领导的部门负责研发项目的统筹管理,在工厂自动化、机器人和智能机器事业本部下设了专业研究所,负责各个技术领域的产品开发。三个小时的考察,给考察团成员带来了海量信息,也体会到FANUC公司的高效和实力。



FANUC:一家传奇的高科技制造业公司


FANUC公司成立于1972年,其前身是日本富士通公司的数控设备部门。FANUC公司的创始人稻叶清右卫门先生于1956年研发出日本第一台数控系统和伺服装置。40多年来,FANUC实现了快速发展。到目前为止,FANUC公司已累计销售了360万台数控系统、1700万台伺服电机、45万台机器人。


FANUC公司通过不断创新,成为全球CNC、工业机器人和智能机器领域的领导者,全球6000多名员工,年收入达到60亿美金,生产制造过程的高度自动化带来了极高的劳动生产率。FANUC建立了遍布全球的服务网络,在中国北京和上海设有合资公司,在全球主要工业城市建立了服务网点。



FANUC公司的象征是一棵榉树,粗壮的树干长出很多细小的树枝,抵抗风雪,生生不息。其寓意是希望FANUC像榉树一样,有顽强粗壮的树干(数控事业),并在5年后10年后能长出很多树枝(新的技术)。



FANUC的全球服务网络




收获:不仅是智能制造


一上午的行程安排紧张有序,FANUC公司专门派出大巴,穿行于FANUC的森林之中,每站考察都是Just in time,时间精确到分钟,但每个点都有精彩的内容,让大家受益匪浅。一上午的考察,让考察团成员不仅领略了FANUC公司的最新技术和产品,从不少接待的细节也充分感受了FANUC公司高效、严谨、创新的企业文化。FANUC公司高度重视可持续发展,在工厂建设时,就没有砍掉一棵树,而是将树木进行了移栽。


大巴司机十分敬业,神情严肃,每次我们上下车都给大家九十度鞠躬,直到大家上车。修理工厂的负责人非常可爱,很有幽默感,他非常热爱自己的工作,不由得让我想起那个日本经典电影中的“寅次郎”。


FANUC公司给每个考察团成员准备了详细资料。在得知我们考察团成员比原来的名单多两位之后,还特地补充了两份资料。资料中有一本FANUC新闻,重点记录了FANUC公司举行的一次专家研讨会。FANUC邀请日本顶尖高校的专家到公司进行座谈,与FANUC公司的CEO稻叶善治互动交流。一家世界级企业如此坦诚地请专家提出意见建议,而且毫无保留地记录下来,公开发表,这从一个侧面体现出FANUC的开放和自信。


FANUC的考察让考察团成员深受启发。考察结束后,考察团成员纷纷在大巴上发表自己的感想,分享收获与体会。FANUC公司给e-works考察团带来了一次智能制造和企业文化的思想盛宴。