堅持自主研發,以創新助力3C行業降本增效

文:2023年第二期

  在當前的時代背景以及行業特性的影響下,手機廠商對產線的規劃與建設也提出了更高的要求,主要體現在“高精度”、“高效率”、“高柔性”以及“高性價比”等方面,工業機器人恰恰迎合這一發展方向和制造趨勢,這為其在手機行業的大范圍應用提供了優渥的土壤。

  文/珞石(北京)科技有限公司

  1 行業背景

  3C行業競爭逐年加劇,機器人換人、智能化升級成為各企業提高企業競爭力的必經之路。以手機為例,隨著智能手機的問世,僅具有單一通訊功能的傳統手機逐漸被歷史洪流所淹沒,集實時通訊、網絡鏈接、影視娛樂等強大功能為一體的智能手機隨著時代浪潮滾滾而來,已經在市場當中實現了普及。

  智能手機產業發展逐步成熟,市場洗牌卻仍在繼續,在競爭日趨激烈的情況下,各大手機品牌在不斷強化功能性的同時,對于個性化的追求同樣成為制勝市場的有力法寶,因此更新換代周期短、頻率高是手機行業的顯著特點。

  在這樣的時代背景以及行業特性的影響下,手機廠商對產線的規劃與建設也提出了更高的要求,主要體現在“高精度”、“高效率”、“高柔性”以及“高性價比”等方面,工業機器人恰恰迎合這一發展方向和制造趨勢,這為其在手機行業的大范圍應用提供了優渥的土壤。

  2 生產設備有何要求?

  手機行業的新特性,對生產設備提出了以下要求:

  (1)高精度:智能手機強大的功能性是以精密的零部件為載體的,因此對于產線(特別是裝配產線)的精度要求非常高,精密型機器人的應用前景十分廣闊。

  (2)高效率:雖然近些年智能手機市場的整體銷量呈波動下降狀態,但是作為手機品牌的制造企業,對于高效率的追求始終是保持其市場競爭力的核心需求。面對傳統的手工作業模式無法有效突破效率瓶頸的尷尬局面,各大手機品牌逐步開始在機器人領域展開探索并取得不錯的成果。

  (3)高柔性:“更新換代周期短、頻率高”,自然對產線的柔性化提出了更高的要求。毫無疑問,單純的人工作業模式具有最高的柔性化特性,但是采用自動化產線的生產模式是大勢所趨,單一方面的考慮“柔性化”而忽視其他方面的需求,顯然是有悖時代發展潮流的。因此,在自動化產線的基礎上,通過引入高柔性化的機器人替代傳統的人工以及專機,成為了各大制造企業競相嘗試的生產模式。雖然當下仍然存在一定的技術難點,但是相信隨著科技的進步以及市場的完善,以“無人化”、“高柔性化”為特點的智能工廠將會成為手機制造行業的常態化生產模式。

  (4)高性價比:“價格因素”始終是市場競爭當中占據決定性地位的因素之一,手機行業同樣不例外。而在影響終端價格的因素當中,生產制造成本是其中重要的一環,因此“精益生產”模式被各大手機制造企業爭相引入,以便能夠有效的降低生產成本。但是,對于智能化產線而言,大家追求的是“高性價比”,而不是一味的“低價”。因為智能化產線的引入,不僅僅是要看前期的顯性成本,更要看后期產線投入使用之后的隱性成本,比如“設備故障導致的停工停產”、“產線效率不足導致的產能降低”、“設備穩定性不足導致的次品率升高”等等。因此,機器人產品的穩定性、企業解決方案的能力以及售后服務體系,都是客戶在選擇“高性價比”的品牌時多元化的參考元素。

  3 機器人產品如何適應?

  珞石機器人作為一家實力強勁的民族品牌,發展歷程起始于機器人控制系統,而后逐步向機器人本體的自主研發擴展。經過多年的快速發展,目前已經實現了機器人底層控制系統和模塊化關節等核心部件的全自主研發,并在此基礎上成功開發出了工業機器人和柔性協作機器人兩大產品序列,為垂直細分領域的定制化解決方案創造了無限可能。

  以手機為代表的3C行業始終是珞石的戰略性行業,珞石機器人的產品系列全面覆蓋了手機行業所涉及的輕型機器人,并因其“更高的精度”、“更高的速度”、“更高的柔性化”以及“更高的性價比”而獲得市場的高度認可。

  (1)自研高性能控制系統,生產高效

  珞石機器人整體上采用機電控一體化設計思路,基于對整體系統的理解自研全新一代高性能xCore控制系統。xCore全新升級了軟件架構,運行更穩定更高效;xCore升級了運動控制,轉彎區處理更平滑,解決了小段軌跡卡頓問題,同時規劃效率更高,插補周期更短,同樣算力情況下規劃步長更短,運行更平順;xCore模型參數算法也更全面,從2017年的300多個提升到當前的2000多個;同時,基于對機器人本體、關鍵零部件的深入認識和多年數據積累,珞石控制技術對驅動鏈(包括電機、減速器、伺服驅動器)整體利用率能達到90%以上。相同驅動鏈配置的本體,可在部件允許極限下實現最高負載、最大速度。

機器人

圖1 各軸關節內置力矩傳感器

  搭載最新的控制內核,結合OptiMotion、TrueMotion等關鍵專利技術和自研機器人本體,使得珞石機器人在速度快、負載高的同時,保證機器人具備高的運動精度,實現又快又準的核心指標,提升作業效率,幫助客戶提升產能,降低成本。

機器人

圖2 模塊化一體化力控關節

  ①更高的精度:在手機行業廣泛應用的輕型機器人,珞石機器人的重復定位精度最高可達±0.02mm;同時,基于珞石的路徑規劃技術,可保證示教路徑與實際路徑保持一致,從而實現更精準的運動控制。

機器人機器人

圖3 OptiMotion、TrueMotion

  ②更高的速度:一方面,基于珞石對產品的完全自主化設計,通過高精度動力學建模與參數辨識,能夠輕松實現基于全動力學模型的最優規劃;另外一方面,通過機身極致輕量化與緊湊型設計,從而為機器人高速運行提供了最基本的保障;與此同時,自主研發的機器人控制系統,則能夠充分發揮機器人本體的硬件特性,實現真正意義上的“得心應手”。

  ③更高的柔性化:得益于珞石自主研發的機器人底層控制系統,支持Modbus、CClink、Profinet、Ethernet/IP、RS232等通信模塊,以及RCI、SDK二次開發,因其更加開放的平臺特性可靈活根據細分市場進行場景柔性化定制解決方案開發及落地,以便垂直細分業務領域能夠快速響應市場變化。

  (2)多維度質量把控,穩定可靠

  自主掌握底層核心技術,珞石機器人從產品研發階段就把可靠性納入其中,針對機器人產品在多重約束條件下進行數字化設計與持續優化,包括熱力學仿真分析、可靠性試驗驗證等等,持續熔鑄產品卓越品質。

  在電機、驅動器、減速器和電纜等核心零部件上,珞石選用高品質頭部供應商,同時進行了一系列的自動化生產測試,如來料嚴格質檢、1000萬次電纜彎折、72小時不間斷出廠測試、高溫高濕嚴苛工況極限測試,并且先后取得歐盟CE認證、中國CR認證、美國UL認證、韓國KCs認證、IP67防護等級認證等一系列國際行業權威認證等,從軟硬件設計上保證機器人長期可靠運行。

  以精準、高速、高效著稱的珞石工業機器人,小巧輕便,適用于柔性化的生產方式,能夠大幅提升產品品質及一致性,為客戶帶來可觀的效率和效益。經過在3C行業的多年耕耘,目前珞石已在3C各類零部件生產制造、檢測,整機制造、測試以及包裝等產線上廣泛應用并得到了客戶的一致好評。未來,珞石將3C在領域持續發力,為客戶創造更大價值,為3C行業變革升級注入澎湃動力。

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