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张明文:“互联网+先进制造业”下工业机器人技术应用|V课堂第110期

本文从先进制造业的国内外发展概况、工业机器人行业布局、工业4.0及智能制造信息化建设、工业互联网人才培养模式新探索、工业教学生态圈实践五个方面深度分享了“互联网+先进制造业”下工业机器人技术应用的实战经验。

作者:苏小静|2018-05-08 15:00

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第110期【智造+V课堂】“优秀CIO”主题分享月第二期,邀请省协会常务理事会员单位——江苏哈工海渡工业机器人有限公司总经理张明文,张总从先进制造业的国内外发展概况、工业机器人行业布局、工业4.0及智能制造信息化建设、工业互联网人才培养模式新探索、工业教学生态圈实践五个方面深度分享了“互联网+先进制造业”下工业机器人技术应用的实战经验~

一、分享嘉宾

哈工大机器人集团副总裁   张明文

哈工大机器人集团副总裁   张明文

1. 重磅职务

  • 江苏哈工海渡工业机器人有限公司总经理;
  • 哈工大机器人(合肥)国际创新研究院人工智能与机器人教育研究中心主任;
  • 江西师范高等专科学校荣誉院长、客座教授。

2. 行业成就

  • 毕业于哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室,师从哈尔滨工业大学机器人研究所所长、“十三五”国家863计划机器人技术主题专家组组长赵杰教授。
  • 拥有十余年机器人领域的研发、应用及教学经验。专注于工业机器人教学产品开发、技术培训和教育工作,在技术研发和改进创新上获得及申请了各类知识产权近50项。
  • 迄今主编并出版有《工业机器人技术人才培养方案》、《工业机器人技术基础及应用》等十五本工业机器人技术专业“十三五”规划教材系列,构建工业机器人行业唯一线上线下全维度学习平台。

3. 获得荣誉

  • 全球华人教育领军人物;
  • 2017中国品牌影响力十大领袖;
  • 2017年度中国机器人教育行业十佳非常领导者;
  • 中国管理科学研究院企业管理创新研究所学术委员。

二、分享主题

《“互联网+先进制造业”下工业机器人技术应用》

三、分享大纲

1. 先进制造业的国内外发展概况

2. 工业机器人行业布局

3. 工业4.0及智能制造信息化建设

4. 工业互联网人才培养模式新探索

5. 工业教学生态圈实践

四、原文实录

原文实录context:

大家好,很荣幸参与本期“智造+V课堂”的学习分享活动。今天就工业机器人为切入点,结合我自身在机器人领域十多年的研发、应用及教学经验,与大家分享探讨下“互联网+先进制造业”时代背景下的行业概况,智能制造信息化建设及工业互联网人才培养。

去年10月,《深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》发布,从国家层面为企业发展云平台、云制造、人工智能、大数据等技术和应用指出方向,工业互联网上升到国家战略高度。 而工业机器人因融合了机械制造、电子电气、材料科学、计算机编程等学科尖端技术,因而成为智能制造领域最具代表性的产品,而以工业机器人为代表的智能设备同时也是实现工业互联网重要的一环。

经过四十多年的发展,工业机器人已在越来越多的领域得到应用。在制造业中,尤其是在汽车产业中,工业机器人得到了广泛的应用,比重超过30%。我们在去年也承接了很多汽车企业的智能制造委培项目,覆盖吉利汽车、上汽通用、上汽大众、东风汽车、东风本田、北京现代等企业。 随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高,机器人的应用范围不断扩大,已从汽车制造业推广到其他制造业。

随着中国和印度等发展中国家的工业机器人市场的扩大,国际工业机器人领先国家市场规模增速放缓,尽管“四大家族”ABB、KUKA、FANUC、安川在该领域的影响力依然很大,但近年来我国国产工业机器人及核心零部件的销量快速增长,技术突破也在加速推进,截至去年年底,中国已经连续五年成为全球最大的机器人市场。国内企业智能化改造需求空间巨大且增长迅速。

《“互联网+先进制造业”下工业机器人技术应用》

2017年我国工业机器人销量首次超11万台,市场规模达260亿元。2018年1-2个月,中国工业机器人产量18770台,同比增长37%,工业机器人产量迎来开门红。随着国内新增工业机器人产能的逐步释放,国内工业机器人产量增长仍将持续。2018年将有多个工业机器人产业基地的陆续建成, 18年全年的工业机器人产量实现较大幅度增长已经毫无悬念。

中国的制造业正面临着向高端转变的挑战,工业机器人的发展成为其中非常关键的一个环节。人工智能的加快推进,使智能工业机器人作为人工智能新兴产业迎来发展机遇。到2020年,国内工业机器人市场规模有望扩大至390亿元。机器换人也成为每个制造企业避无可避的趋势,工业机器人未来在中国的发展潜力将是相当可观。

但智能制造不是说买了几个机器人回来,买了几个装备就是实现智能化了。必须完成信息化与工业化的融合应用,在产品制造过程和供应链组织过程的各个环节中充分融入信息化技术和管理方法,实现价值链的高效协同。

在分享智能制造案例之前,我先简单介绍下我们集团,哈工大机器人集团由黑龙江省政府、哈尔滨市政府、哈尔滨工业大学联合创建。依托国内一个总部、四个事业中心、若干个科创基地和海内外业务中心的全球化布局,建成了机器人行业唯一的全球化创新创业产业联动发展生态圈。

接下来分享几个生产制造类企业生产设备自动化,车间数字化,工厂智能化的实施案例,是我们哈工大机器人集团智慧工厂事业部的真实实践积累。

《“互联网+先进制造业”下工业机器人技术应用》

第一个,我们先来看下阿胶智慧工厂,阿胶智慧工厂基于阿胶标准化生产工艺,采用机器视觉、人工智能、机器人、物联网、现场总线等技术建立的胶类中药智能制造标准化生产系统,可应用于食品、药品等行业。

大家配合图文,可以各直观的看到,系统由驴皮前处理子系统、智能AGV 搬运子系统、阿胶生产与包装子系统组成。系统整体覆盖阿胶生产全工艺,包括泡皮、去脂、刮毛、切皮、洗皮、化皮、除沫、冷冻、切割、摆胶、晾胶、瓦胶、擦胶、烘干、印字、包装、自动上下料、分选、码垛等工序。

整合自动化泡皮池、去脂机、刮毛机、驴皮分切机、洗皮机、化皮机、浓缩罐、除沫机、自动存取冷库、阿胶切胶机、摆胶机、晾胶库、擦胶机、烘干机、印字机、自动包装线,以及以上智能单机之间的自动上下料系统、输送带、智能AGV 搬运机器人、分选机器人、码垛机器人和智能生产控制系统等生产设备。

该阿胶生产智慧型工厂可实现阿胶全产业链从原料到成品的自动化高效生产,借助工业信息和物联网技术以及工业云服务技术,可显著降低生产能耗,提高原材料利用率和生产效率,降低生产成本,并最终体现为企业市场竞争力的提升。

《“互联网+先进制造业”下工业机器人技术应用》

第二个案例是3C制造业的产业升级,3C制造业对工业机器人需求也在持续增长,已成为工业机器人销量增长最大来源。以锂电池为例,市场现有锂电池生产设备大多局限于单个生产环节的自动化,部分环节甚至只能达到半自动化程度。

根据调研显示,只有10%的企业能够提供整个生产流程自动化解决方案,整个生产流程的全套自动化生产装备较少,这就造成锂电池生产成本的居高不下。

全套生产设备自动化将是锂电池行业的重要发展方向。利用机器人技术对现有装备进行连接与改造,可以有效地提高生产效率、降低成本,为锂电池生产线各工序提供机器人系统,能够快速、便捷地配送物料,大幅度减少操作人员。

锂电池智慧工厂项目在具体实施中通过对制片车间、装配车间的自动化设备集成,以及在电池生产后端实现检测分选、转运物流、仓储、包装工序的全自动化,建成锂电池生产智能化流水线,结合智慧管理控制系统建成国内锂电池行业的“智慧工厂”。

《“互联网+先进制造业”下工业机器人技术应用》

第三个分享案例是为民航业赋能的智慧机场,“智慧机场”包含快件高速通关、分拣系统、大件物流智能仓储、转运系统、智能化安防系统、航站楼综合服务系统、综合管理系统、专用通信系统、地面智慧指挥系统、智能停车场、商务信息管理系统、跑道异物入侵(FOD)自动检测系统、飞机无人自动牵引系统等,实现“智慧机场”项目的整体构建。

从以上的案例中,我们也可以看出,工业物联网是智能制造的基础设施,实现了工厂系统的全面互联,在全面互联的基础上,形成数据驱动的智能化,通过数据流动和分析,构成新的模式和新的业态,并彻底改变设计、制造、运营以及产品服务和生产系统,提升运营效率。

这所代表的信息通信技术与先进制造业深度融合的新兴业态与应用模式,对专业技术人才和劳动者技能素质提出了新的更高要求,针对我国工业互联网人才基础薄弱、缺口较大的形势,国务院发布的《深化“互联网 先进制造业”发展工业互联网的指导意见》中强调加快工业互联网人才培育,补齐人才结构短板的紧迫性与重要性。

《“互联网+先进制造业”下工业机器人技术应用》

对于企业来说,工业互联网相关的网络改造与建设属于技术含量高、投入大而见效慢的基础工程,需要集中专业人才开展新型网络研究、试验、测试和部署。对人才本身来说,需要善于创新、快速学习、灵活应变,掌握多领域多学科知识技能,提高专业技术素养。

高端数控机床与工业机器人作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段,根据2017年三部委共同编制下发的《制造业人才发展规划指南》,到2025年,智能制造人才总量达1350万人。国务院发布的《中国制造2025行动纲领》指出,预计到2020年,中国机器人每万人使用密度将从36个上升到150个。

三年前,哈工大机器人集团预判到了工业人才严重的供需失衡对国内智能制造产业的制约,为了针对性的解决国内工业人才严重短缺的问题,集团成立江苏哈工海渡,转化哈尔滨工业大学资深知识结构,专注于工业人才培养。

《“互联网+先进制造业”下工业机器人技术应用》

哈工海渡立足工业,面向教育,在工业领域人才培养方面,也从未停止过探索与实践。

2015年,我们针对职业类、本科类院校,开发出一系列贴近工业应用和教学需求的教学装备,与国内近百所院校合作,典型客户案例有哈尔滨工业大学、北京联合大学、湖南大学、黄淮学院等。但是,我们发现,仅仅靠装备研制、实训室建设这样的一次性工程建设项目,无法有效的帮助院校与企业开展培训。

《“互联网+先进制造业”下工业机器人技术应用》

针对行业课程体系缺失、配套教材资源不完善的短板,2016年,我们在继续研发教学装备的同时,以实际工程项目为向导,开发了全国首套工业机器人技术专业系统化教材,得到了中国“机器人之父”蔡鹤皋院士和哈尔滨工业大学副校长韩杰才院士的联合作序推荐。本教材共计9大系列,40余本,至今由我主编,正式出版发行15本。

教材获评为工业机器人技术专业“十三五”规划教材、工业机器人应用人才培养指定用书。也被众多合作院校采购作为工业机器人技术专业、机器人工程等课程开设的教材用书。

除了课程与教材资源的建设,我们针对当前工业机器人基础教育工作面临的师资短缺的情况。多次开展暑期师资培训与针对企业人才委培的教学工作,在培训成果显著的同时,我们也从侧面看到了地面式集中教学模式的弊端,就是很大程度上受时间、地点与授课老师数量的约束。那如何有效解决这一问题呢?

《“互联网+先进制造业”下工业机器人技术应用》

2017年,哈工海渡在信息化与工业化深度融合的指导理念下,创新推出海渡学院APP,定位“互联网+工业+教育”,致力于将一流的课程送到更多有需要的高校中,把新型职业教育送到蓝领和白领中去,为热爱工业机器人的学员打造随时随地、无门槛的实时线上教学。

而工业现场环节所要求的对智能机器的实操、运维及人机交互等技能,又要求我们在线上碎片化教学的同时,必须保证线下实操的培训质量,打造线上线下互动创新学习体验,实现完整且系统的进阶式学习。目前我们的线下培训基地布局覆盖了江浙沪、珠三角等主要智能制造聚集省市。

我们的学习平台以学生、工程人员的“学习-进阶-就业”为主线,对工业机器人学习资源、人才资源、行业资源进行优化整合。

针对相关专业在校学生与社会在职的进修群体:我们提供海量免费学习资源,课程涵盖工业互联网技术、工业离线编程、调试、系统集成技术、项目管理等,采用进阶式学习系统设计与学习任务管理等多项功能,帮助每个学员有效提升学习效果。学员学习、考核、擅长领域等资料统一纳入平台人才资源数据库。我们的平台通过后台企业提交的人才需求进行精准匹配,为学生及工程人员推荐适合并满意的智能制造企业与岗位。

《“互联网+先进制造业”下工业机器人技术应用》

针对院校老师、社会培训机构、行业精英及各工业品牌商:我们组建了哈工大机器人集团产教联盟,个人与机构的入驻申请审核通过后,可获得权限在海渡学院学习平台上开设录播与直播课程,同时平台以全网独家专注工业机器人教育细分领域的精准营销与海量用户资源,有效保证入驻个人与机构的多重收益。目前已入驻的课程涵盖ABB、FANUC、库卡、安川、埃伏特、埃斯顿等国内外主流工业品牌。

针对智能制造企业:平台将每位学员的学习记录与有效证书资质在后台数据库进行一一记录,并针对每家企业的现有设备机型与发展需求,提供精准人才匹配功能。

针对工业全行业的学习与从业全体:打造行业社交与资讯平台,可以通过海渡学院平台寻找最契合的商业机会、最新线下行业大赛、论坛资讯等,扩展自己的人脉圈,实时获取商机与行业信息。

《“互联网+先进制造业”下工业机器人技术应用》

最终在这里和大家分享下我们2017年度在工业人才培养方面完成的部分项目:完成工信部教育与考试中心培训30期,覆盖在校师生与智能制造企业实操人员。完成吉利汽车(春晓生产基地)、上汽通用汽车等企业智能制造委培项目。完成全国机械行业职业技能竞赛赛前培训3期,学员所在单位涵盖上汽通用、上汽大众、东风汽车、东风本田、北京现代等公司。协助常州信息职业技术学院承办的江苏省“英才名匠”产业工程师培训项目,完成工业机器人领域5期培训。

哈工海渡以专业的工业培训,积极参与工业互联网生态体系,为实现中国制造由大变强与人工智能规划的重大战略任务提供坚实的人才支撑。以上是我们在工业人才培养领域的探索实践,在这里分享给大家,第一次在这个群里跟大家分享,语速可能有点快,这是我的相关联系方式,大家如果有关于工业人才培养方面的相关问题,都欢迎大家随时与我联系。

再次感谢各位,谢谢你们的时间,谢谢大家的聆听。

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【责任编辑:赵宁宁 TEL:(010)68476606】

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