裝備制造是整個制造業的基礎，常被稱為“工業之母”，推進傳統裝備制造高端化、智能化是實現制造業高質量發展的重要抓手。那如何實現裝備制造的高端化、智能化呢？技術創新無疑是最為直接的源動力。
創新就是推陳出新，打破現有的思路，改進或創造新的事物。在現代社會，創新無處不在，但創新總是說起來容易做起來難。那在當前全社會走向數字化、智能化的大趨勢下，裝備制造業如何進行創新呢？我們不妨從一家長期專注在裝備制造業的自動化廠商，ABB貝加萊公司的2023創新日上來看看，在當前階段裝備制造如何進行創新開發？
數字化智能，創新于無形
貝加萊，作為機器智能領域的軟硬件一體化方案提供商，總是處于技術的前沿。而創新日是就貝加萊在機器智能領域的產品、技術、方案、服務等創新，與產業用戶的一個交流活動。5月26日，ABB貝加萊在上海舉辦了主題為“賦能機器創新開發”的2023創新日活動，貝加萊大中華區總裁肖維榮博士以及來自貝加萊奧地利總部的多名專家分別分享了對機器創新的理解。
貝加萊大中華區總裁肖維榮博士
當下，我們處在一個易變、不確定、復雜和模糊的VUCA時代，市場需求瞬息萬變，如何才能在激烈的競爭中贏得未來？肖維榮博士認為，依靠創新實現高質量發展是唯一正確的發展道路。
“高質量發展是符合制造業長遠發展的方針，這也與當下產業所處階段緊密相關。” 肖維榮博士說道，在經歷改革開放40余年的高速發展后，中國已然成為全球最大的制造國家，然而，全新的挑戰也正在悄然到來，更為個性化的產品需求、增速放緩下的競爭加劇，凡此種種，都需要制造企業通過更敏捷的市場響應，以及可持續的發展來予以支撐。同時，高質量也是一種產業共識的達成，即避開低質量的價格競爭，邁向更為高品質的創新、自主研發與核心競爭力的掌控發展道路上來。
對于裝備制造業來說，如何才能走上高質量發展之路呢？肖維榮博士認為，一個能夠贏得未來的企業必須要有“可持續發展”的能力，必須要有高的盈利支撐，而要達到這種高盈利，就必須得突破價格競爭。我們的產業，需要通過更為優質的產品與服務創新來贏得可持續發展。
過去我們強調企業做大，但像裝備制造業，非常適合走“專精特新”的道路，裝備制造業就是要走專業化、精細化的發展之路。在這個基礎上，企業要考慮構建可持續發展的平臺，放眼未來的持續產品與技術迭代。
對于創新，肖維榮博士提出，數字化時代的創新，不僅在那些看得見的地方，更在那些看不見的地方，如產業認知、人才培養、工業軟件、行業工藝、研發與運營效率。數字化智能技術，創新于無形，這才是撬動未來的杠桿。
自適應制造——應對“變化”的需求
此次創新日，來自ABB貝加萊總部的首席銷售官Luca Galluzzi先生做了題為“共塑機器未來”的分享。他分析了當前制造業所面臨的消費者個性化需求增強、勞動力短缺與市場的不確定性等多種挑戰，制造業需要生產力不斷提升、更為柔性的制造和更簡單的運營。為此，貝加萊提出了“自適應制造”的思想，通過智能感知、信息協同、智能分析、機器人與智能輸送技術的執行，形成完整的柔性制造體系，以應對不斷變化的消費市場需求。
ABB貝加萊首席銷售官Luca Galluzzi先生
“貝加萊自適應制造理念有各類成熟的數字化技術作為支撐，包括自感知-機器視覺、數字化連接OPC UA FX、自適應的大腦、智能執行機構-柔性輸送系統等。” Luca Galluzzi先生介紹說，貝加萊的機器視覺在于它的“集成性”，它把視覺融入到了自動化系統，而非獨立的一個系統，這樣帶來的最大好處就是“同步性”，它可以像一個I/O一樣被配置和診斷，用一個網絡、一個軟件即可實現。
貝加萊是OPC UA FX的積極推動者，早在2008年左右即在系統中配置了OPC UA Server，并在2016年開始作為先鋒軍共同推進TSN技術的發展。在貝加萊系統中，采用OPC UA框架的PackML、EUROMAP、Unimat等垂直行業信息建模也會被集成在軟件中，供用戶調用。
自適應制造需要智能的“大腦”，智能算法，是數據分析的中樞。貝加萊通過物理建模和數據驅動建模的融合應用，來解決制造中的學習、分析、決策問題。在物理建模中，通過FMU/FMI接口，貝加萊的Automation Studio可以與像MapleSoft、MATLAB/Simulink、IndustrialPhysics等進行協同仿真。而在數據驅動建模方面，貝加萊的exOS可以實現IT事件驅動型任務與OT周期性任務之間的協同。
自適應制造的一個重要組成部分是柔性化的產線輸送系統，貝加萊的ACOPOStrak磁懸浮輸送系統、ACOPOS 6D平面磁懸浮輸送系統使得“自適應制造”在物理意義上有了實現的可能。柔性輸送系統不僅可以讓生產形成連續流、均衡負載的高效率狀態，并且能夠為個性化需求自由調節產線的，以達到高能效生產。
在自適應制造技術的推進上，Luca Galluzzi先生表示，借助于磁懸浮輸送技術，結合機器視覺、ABB機器人，可以簡化機械設計，滿足靈活多變市場需求，為“組裝”領域的用戶打造“自適應制造”的平臺，而未來，貝加萊還將為本土用戶提供產線工程咨詢、設計、實施支持。
融機器人于機器之中：簡化智能產線設計
在未來的自動化生產線上，機器人將成為必不可少的組成部分。來自于ABB貝加萊總部的Robert Kickinger博士在此次創新日上帶來了貝加萊創新的機器人技術：融機器人于機器之中。這一機器人被稱為“以機器為中心的機器人”，它以工藝主機為中心，將機器人作為機器的一部分，采用同一網絡、同一控制器、同一軟件、同一HMI中進行開發，以便更好地同步協作，簡化設計，響應高速的應用需求。
ABB貝加萊大中華區戰略經理Robert Kickinger博士
據Robert Kickinger博士介紹，在一項為什么要在快消品生產中使用機器人的調查中，90%的人認為機器人可以減少勞動力和重復性任務，78%的人認為機器人可以提高速度和生產率，67%的人認為可以實現重復的質量和一致的產品處理。
而對于如何在自動化產線中用好機器人，64%的設備制造商認為需要將機器人全面集成進自動化系統，只有36%的設備制造商認為機器人作為獨立運行的系統。
隨著更多的產線集成需求，機器人也開始更多成為產線集成的重要目標，貝加萊在2021 收購了Codian機器人，并將Codian機器人無縫集成到了貝加萊了自動化系統之中。Robert Kickinger博士認為，將機器人融到機器之中將帶來前所未有的好處。
比如機器人與運動控制軸、機器人與貝加萊的Trak系統、與視覺傳感器之間可以實現高精度的同步運動。集成機器人后，可以用貝加萊的Automation Studio來統一編程，進行程序的開發、拾取與放置過程仿真、測試與驗證、維護等，只要一個開發工具就可以開發出整臺機器，無需專門的機器人編程語言。基于mappVIEW的設計，可以將機器人與其它機器應用集成為一個HMI中，實現整機統一的人機交互。而且，由于工藝裝備和機器人采用同一控制器，HMI和網絡連接，這使得節省了一個控制器，并降低電柜空間和接線等硬件成本。
創新，是世界進步的動力。對于總是走在科技前沿的貝加萊而言，創新是流淌其發展進程中基因的存在。這次2023貝加萊創新日，我們看到貝加萊在裝備制造領域又有了諸多的創新技術和理念，這對于處于亟需走向高質量發展之路的中國裝備制造業來說，無疑又增添了一份前進的動力。