堅守創新突破,引領行業前行
文:劉恒2023年第五期
松下在當前中國伺服市場上的領先地位,毋庸置疑。在最近剛剛落幕的上海工博會上,除了展出TOF傳感器模塊、激光位移傳感器等新品之外,松下近年蟄伏研發的、搭載AI人工智能技術的次世代伺服系統產品——MINAS A7系列也隆重亮相,驚艷全場。在本次上海工博會上,我刊有幸采訪到松下電器機電(中國)有限公司FA事業中心系統方案總括部總監汪樹民先生,他向我們坦誠分享了目前松下在工業自動化市場所面臨的壓力,同時通過他對于A7系列的特點介紹,也讓我們再次感受到了松下對于未來繼續扎根中國工業自動化市場的信心與決心。
文/劉恒
瞄準目標客戶,持續升級產品性能
并不諱言近些年由于本土品牌冒升以及終端市場需求萎縮對于松下所帶來的沖擊,但從長遠發展的角度來看,汪樹民認為,用戶最終還是會回歸到商品的本質上(如品質、性能等),因此,如何清晰定位自己的目標群體,從表面訴求中發現背后潛在的客戶價值,并由此創出最適化的性價比贏得市場,是企業應該思考的重點。
“任何一種商品能夠在市場上存在,就肯定會有其忠實的客戶群體,并且這類客戶的訴求也會一直存在,對于企業來講,找準市場定位是很重要的。面對市場壓力,松下非常清晰自己的目標客戶群是那些追求高精尖技術、對產品穩定性、性能、品質更敏感的用戶;同時,圍繞這類市場訴求,松下也在產品性能上不斷向上提升,以更佳的產品性價比優勢來贏得市場競爭。”他進一步解釋道。
一方面,聚焦不同行業客戶的現場課題,最近幾年,松下對既有的產品系列進行了局部功能升級,實現了快速對應,例如:在原先MINAS A6的基礎上,形成了支持直線、音圈、DD電機的A6V系列低壓直流驅動器;增加了免維護的無電池絕對式編碼器電機。此外,在A6B的基礎上,增加了可傳感器直連的、模擬量閉環位置控制型A6BU系列,可用于糾偏、間隙控制等應用場景;增加了直線龍門控制型A6BN系列,通過對龍門機構的扭轉補償,實現了平穩提速。
其中,尤為值得一提的是,為了協助用戶提高整體系統的響應能力,針對一些特殊的現場工藝段,松下把以前需要通過上位機來控制的、要求及時糾正和及時響應的部分功能都集成在伺服里(如A6系列中的龍門控制、蛇形糾偏功能等),系統不再依賴上位機,而是可以在伺服中直接執行,從而大幅提升了系統的響應速度,并有助于降低系統成本;同時,也減輕了上位機的工作量,令其能夠有更大的容量空間去處理其他高等級的數據分析工作。
另一方面,今年9月份,松下全新推出的MINAS A7系列伺服驅動器,則是在產品的各項關鍵性能指標上再次實現了創新突破,令到松下又一次站在了伺服行業市場的前端。
瞬時響應,AI智能調試成為亮點
“瞬時響應”——是這款A7系列伺服驅動器的主打特色,實際上,這指的是其在生產現場對于設備端、現場調試端、應用功能段的快速響應。
就A7系列伺服的特點,汪樹民介紹說:“A7系列在速度響應頻率、搭配的編碼器分辨率,以及最短通訊周期等性能指標上均達到了目前業界領先水平,而且都是實打實的數據;另外,在以往的伺服調試方面一般需要比較專業或是熟練的工程技術人員來操作,調試過程也較繁瑣,但現在,借助松下多年來在伺服開發應用上積累的豐富經驗,可以為AI人工智能模型提供準確、多樣的訓練樣本,而這一AI人工智能技術也被導入在A7系列的調試部分,使得系統不再依靠人力,就能根據復雜的負載變化,快速調出最佳的運行狀態。”
具體來看,在設備端,A7系列速度環的響應頻率從上一代產品的3.2kHz一躍提升到了4.0kHz,成為業界領先指標;A7系列搭配的編碼器分辨率也升至27bit這一行業新高度;電機最高轉速到達7150r/min;最短通信周期則為62.5us。正是基于這些優秀的性能指標,令松下能夠幫助半導體制造設備、高精密加工機床等高端應用領域的客戶實現高速、高精度、高節拍生產控制,滿足客戶對于同步特性、定位精度、振動抑制更高的要求,同時通過其具備的劣化診斷功能,還能協助用戶提前掌握設備維護狀態。
在現場調試端,A7系列新增了超高精度AI自動調整功能,在提升調整精度的同時,擺脫了對熟練工的依賴,提高了伺服調整作業的效率。系統從調試時間和調試精度這兩個側重點入手,設有“專業調試”、“快速調試”、“立即運行”三種可選模式,用戶可根據需求進行選擇,通過智能化伺服,快速實現工程師和伺服之間的最佳協調,減少了工程啟動和調試的時間。
而針對一些需要快速響應的應用功能段,在原先產品的基礎上,A7系列進一步將更多的控制功能內置于伺服中,無需上位控制器即可實現特定功能,如:傳感器直連即可實現自動聚焦控制、蛇行控制、壓力控制(開發中)、龍門控制(開發中)等,在實現高速控制的同時,也消減了程序開發的工時。
據悉,按照目前的計劃,A7系列將在2024年初正式面向全球市場統一發售,這款產品的研發工作全部由日本本部負責,因此最初會在日本龍野工廠進行生產,同時中國珠海工廠也已經在做相應的生產導入準備工作,未來將很快實現中國本地工廠的生產和供應。
合作開發,助力中國高端裝備發展
除了傳統優勢領域——3C電子制造之外,近幾年松下正積極拓展更多新的細分行業市場,其中包括鋰電、半導體、新能源設備等等。在今年的上海工博會上,松下專門開辟了外部合作成果展示區,重點展出了松下與雅科貝思(直驅電機)、隱冠半導體(超精密平臺)、山里智能(上位控制)、北京精雕(精密機床加工)等目前國內優秀企業在高端裝備行業的合作成果。
對此,汪樹民說道:“中國制造業正處于重要轉型期,對于先進制造技術的需求尤為迫切,不同行業的應用特點各異,對于一些新的市場領域,松下會通過導入具有較強行業背景的優秀合作伙伴,形成合力,強強聯手,相互協作,來共同推進市場開發動作,這也是我們現階段快速切入熱點行業市場的重要戰略之一。”
以半導體制造為例,得益于松下在日本半導體產業設備開發中的Know-how技術積累,公司很早就開發出了面向第三方開放的直驅伺服驅動器,并且從Minas A4L系列、A5L系列、A6L系列經過近20年不斷迭代,經受了市場驗證,性能高效、品質穩定。身處于當前中國半導體產業鏈的建設高潮中,松下正與更多的合作伙伴聯合攻略,助力國內半導體制造實現快速升級。例如:在與杰赫智、雅科貝思等聯合開發的晶圓尋邊機中,采用松下超薄型A6V直線電機伺服驅動器,實現了高性能、高精度軸控,且大大減少了占用體積;在與隱冠半導體共同開發的半導體前道納米直驅平臺方案中,通過運用松下A6BL伺服和GM1E運動控制器,使得該微距調整平臺最高可達到5納米分辨率,可滿足對于定位精度和重復精度有較高要求的半導體、平板顯示和光纖對準設備的應用要求。
在精密數控機床領域,北京精雕的一款明星產品——JDGR50五軸高速加工中心里同樣也有松下伺服的“身影”。這臺采用全閉環控制技術和五軸RTCP技術的專用機床加工設備配置有松下A6伺服系統,在狹小的加工空間內,系統仍然能夠保證高剛性、平穩性和高精度,從而實現對小尺寸高精密復雜零件的加工工作。
除此之外,在機器人系統開發中,松下FA事業部也積極配合行業客戶以及松下內部相關的業務板塊(如唐山松下產業機器有限公司等),在焊接機器人、SCARA機器人、六自由度關節機器人等方面展開合作,為他們提供優質的運動控制產品部件。
擁抱開放、融合的產業新生態
談到近期行業的發展動態,汪樹民表示,以運動控制器網絡化升級所帶來的網絡型伺服的發展,使得網絡型伺服替代脈沖型伺服逐漸成為了伺服市場的主流,這一趨勢今后還將延續,追求更高速、更穩定的通信、更實時的響應速度、更便利的操作使用,是這一時期伺服發展的重點。
伴隨著中國制造業轉型升級的加速,工廠產線自動化正朝著數字化、網絡化、智能化的方向邁進,擁抱開放、融合的制造業新生態成為了當前行業的主旋律,而其中,一套強有力的運動控制系統顯得越來越重要。為此,今年松下隆重推出了一款集小型裝置所需功能于一體的GM1運動控制器,這也是松下在運動控制器領域開發的首款產品,它同時支持松下獨有的RTEX實時工業以太網標準協議以及 EtherCAT、Ethernet/IP、Modbus-TCP等多種市場主流的以太網標準協議,為設備及產線的高速、高精度生產提供有力的技術支撐,未來,松下也將圍繞這款產品打造一系列為中國企業量身定制的工業自動化解決方案。
“中國依然是松下自動化非常重要的市場,我們會加大對中國市場的研發投入,通過持續精進產品性能,繼續深耕行業應用。正如此次推出的A7系列伺服,除了延續松下MINAS A6以來的產品序列之外,新一代A7伺服包含總線控制(EtherCAT\RTEX)系列、傳統脈沖/模擬量/Modbus控制系列都將陸續推出;與此同時,AI人工智能、邊緣計算、超高速通信、劣化診斷、遠距離監控等等,都將是未來的發展方向,這些先端的理念也融合在了我們A7系列的產品設計之中,期待它能夠給大家帶來更好的使用體驗。”汪樹民總結道。
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