主播阿童木 中国智造版“阿童木”

这是中国目前最快的酸奶包装机器人,每分钟能完成400杯酸奶的灌装。它像一个动力十足的火车头,带着整条生产线快速运转,比行业平均速度快4倍。这台名叫“阿童木”的高速搬运机器人,成了第四届“互联网 ”大学生创新创业大赛中的明星,获得主赛道金奖。

明星机器人来自天津大学毕业生刘松涛创办的辰星(天津)自动化设备有限公司。目前,该公司生产的机器人产品累计出货量已在国产品牌中排名第一。

这位年轻的创始人雄心勃勃,期待阿童木机器人成为中国从制造大国迈向智造强国的转型升级中的一股动力,“将人们从繁重、重复的作业中解放出来,革传统产业的命。”

工业机器人发展的新生力量

阿童木机器人属于并联机器人,具有刚度大、承载能力强、精度高、末端件惯性小等优点。这类机器人应用领域非常广泛,它可以当个不知疲倦的搬运人,在食品、电子、化工、包装等行业完成分拣、搬运、装箱等工作;它还可以是一个技术精良的高级技工,在恶劣的工作环境中完成金属切削、铣、焊等工作;它甚至可以在外科手术中实现细胞级的精细操作,帮助医生完成微外科手术。

几年前,并联机器人市场主要由国外厂商包揽。随着2012年国外专利解禁,国内市场涌现出一大批并联机器人企业。彼时,刘松涛还是天津大学的研究生,师从世界并联机器人领域的顶级专家黄田教授,参与了国家科技重大专项、国家自然科学基金项目。

刘松涛读大三时,第一次在实验室看到高速并联机器人,他立刻对这种能够应用于多种行业、轻量的智能机械设备产生浓厚兴趣。本科毕业时,刘松涛与同学合作完成一种新型四自由度并联机器人产品原型样机研发工作,研究生期间参与完成的“高速并联机器人关键技术与工程应用”项目,荣获天津市技术发明一等奖。

他敏锐地觉得,并联机器人方向,恰好是机器人行业发展的新生力量。读研究生期间,他注册成立了辰星(天津)自动化设备有限公司。

后来的一组数字证实了刘松涛当时的判断:2014年国内并联机器人市场销售约600台,此后每年以50%以上的增速发展。业内预计,随着增速的加快,10年内国内并联机器人年市场销售量近10万台。

刘松涛决定把自己的未来和机器人研究绑定的那一年,德国提出了“工业4.0”,强调制造业智能化、个性化和服务化。从此,智能工厂、智能生产、智能物流的概念走入人们的视线。

2015年,国务院总理李克强签发《中国制造2025》。随之工业机器人产业有了时间表和路线图:到2020年,形成较为完善的工业机器人产业体系;工业机器人行业、企业的技术创新能力和国际竞争能力明显增强,高端产品市场占有率提高到45%以上,机器人密度(每万名员工使用机器人台数)达到100台以上。

在国外品牌垄断的市场豁开一道口子

发展机器人产业成为国家发展战略的同时,刘松涛一次次走入企业,真切地感受到“机器换人”的紧迫性。

他去过炸药厂,发现很多繁重危险的工作依然靠人工来完成。在一些食品生产企业,生产的季节性很明显,冬夏工厂人数差距可能达到2000人,短时间找人和管理培训都比较困难。如何改变中国蓝领工人的现状,减少他们的重复劳动,帮助传统企业转型升级,一直是刘松涛思考的问题。

经过调研,他了解到,在新能源、日化、3C、食品和医药等行业,一个突出特点是“物料轻小散乱”,通常产品在3千克以内,却对生产速率要求极高,同时还有多种物流混合生产、卫生环境标准严格等特点,这是传统串联结构工业机器人做不到的。刘松涛抓住这个行业痛点,设计开发了3款高速并联机器人,产品细分型号达30余种。

第一台阿童木机器人,被石家庄四药有限公司采购。刘松涛根据企业需求,开发了一套自动输液袋装箱和摆盘的设备,速度能达到每小时9000袋。5年过去了,这台阿童木机器人仍在服役,成了国产设备可靠稳定的“活例子”,阿童木机器人累计出货量已超过700台。

在国外品牌垄断的市场中豁开一条口子并不容易。当初刘松涛和团队跑遍全国相关领域的展会和企业,很多企业担心国产设备的稳定性不佳,宁愿花高价采购国外设备。但进口产品的维修周期很长,一旦机器坏了,停工一两个月也是常有的事儿。为打消用户的担心,刘松涛团队提供免费产品试用,并承诺后期维护能在24小时内到达现场。

他算了一笔账,国产机器人价格相比进口机器人低30%,产品供货周期比进口机器人缩短至少50%,企业维护费用和调试费用比进口机器人低50%。质量可靠、价格低廉、维护高效,让阿童木逐渐赢得了市场,打开了销路。东莞一家做电池设备的企业,原本打算选择进口设备,经过比对后,最终选择了阿童木机器人。

中国智造需要更多年轻人

国内首例每小时24000杯的酸奶包装线、首例每小时14400袋的装盒工作站、每小时5400片的动力电池极片分选线、允许误差0.02毫米的油底壳插套工作站……如今,阿童木机器人被广泛应用于食品、药品、汽车等行业。在刘松涛看来,这是中国智造的力量正在显现。

经过5年技术积累,刘松涛所带领的团队成为目前国内并联机器人设计、研发和制造的领军者,拥有发明专利17项,其他类别知识产权56项。产品质量在提升,刘松涛也感受到工业机器人行业前所未有的高速发展期,中国已经成为最大的机器人消费国。据Allied市场研究公司最新报告,到2020年,全球工业机器人市场销售额预计将达到411.7亿美元。

刘松涛说,产品有了市场,竞争也出现了,“竞争能促使我们对产品保持精益求精的追求,我很高兴看到,更多人参与到中国智造中。”

他期待有更多年轻人愿意加入。如今,刘松涛的公司有员工70余人,绝大部分都是青年。2017年大学毕业的应卫祥觉得,每天都在快速成长的环境中奋力前进,“行业发展很快,我刚入职不久已经可以独立承担项目。”

这个曾喊出“做国内最好的并联机器人”的年轻团队,如今已经有了新的目标——打造世界一流的工业机器人企业。