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預防智能工廠生產“癱瘓” 工業機器人也要“體檢”了

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-06 23:39:32 來源:經濟觀察報

當“製造業立市”的廣州,在2022年提出將智能裝備與機器人作為五大新興優勢產業之一時,在這裏紮根許久的製造工廠,提出了新的需求:如何給自動化產線的機器人做診斷?

2021年,廣州雙葉汽車部件有限公司的一組運營數據引起了經營管理者的重視——工廠產線上百台工業機器人,一年來因設備故障發生停機的總計時長超過7000分鍾。

廣州雙葉是中國入世後,較早一批隨著國際汽車巨頭進入的產業鏈企業。這家由日本雙葉產業株式會社、協祥(香港)有限公司、豐田通商株式會社出資設立的外商合資公司,是廣汽豐田的一級供應商。

以廣州為中心的珠三角地區,是中國製造的前沿地帶,在二十世紀九十年代、二十一世紀初期,承接了大量國外產業向中國市場的轉移。2001年,廣東省出台的《廣東省工業產業結構調整實施方案》提出,培育汽車、造紙、製藥三大潛力產業。同年,中國加入世界貿易組織(WTO)。

如今在廣東,現代製造業逐步轉型為智能製造,引入了高度自動化和智能化的設備,如工業機器人、智能傳感器和先進的製造執行係統,大大提高生產效率和產品質量。

不過,中國製造工廠已經持續運轉多年的工業設備,正麵臨著“健康”問題的考量。

工業機器人“宕機”的隱憂

廣州雙葉的工廠坐落於距離廣州城區50公裏的南沙區黃閣鎮,這裏曾是南沙區政府的所在地,更能代表這個地方標簽的,是“千億級”的汽車產業聚集地。

黃閣鎮建有亞洲最大的汽車滾裝船碼頭,已經形成以廣汽豐田為龍頭的整車及零部件製造、技術研發、物流運輸、汽車展貿等汽車產業集群。早在2018年,黃閣鎮汽車製造業總產值突破1000億元,汽車產業也成為南沙社會經濟發展的重要支撐。

2004年(nian)在(zai)這(zhe)裏(li)成(cheng)立(li)的(de)廣(guang)州(zhou)雙(shuang)葉(ye),公(gong)司(si)的(de)東(dong)西(xi)兩(liang)側(ce),便(bian)是(shi)麵(mian)積(ji)數(shu)倍(bei)於(yu)該(gai)公(gong)司(si)的(de)廣(guang)汽(qi)豐(feng)田(tian)製(zhi)造(zao)園(yuan)區(qu)。作(zuo)為(wei)較(jiao)早(zao)一(yi)批(pi)隨(sui)著(zhe)國(guo)際(ji)汽(qi)車(che)巨(ju)頭(tou)進(jin)入(ru)中(zhong)國(guo)市(shi)場(chang)的(de)產(chan)業(ye)鏈(lian)企(qi)業(ye),在(zai)工(gong)業(ye)製(zhi)造(zao)方(fang)麵(mian),雙(shuang)葉(ye)工(gong)廠(chang)入(ru)華(hua)便(bian)導(dao)入(ru)的(de)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)設(she)備(bei),也(ye)在(zai)刺(ci)激(ji)和(he)影(ying)響(xiang)著(zhe)行(xing)業(ye)。

據《中外管理》雜誌2012年(nian)的(de)報(bao)道(dao),早(zao)在(zai)上(shang)世(shi)紀(ji)八(ba)九(jiu)十(shi)年(nian)代(dai),尚(shang)未(wei)崛(jue)起(qi)的(de)中(zhong)國(guo)製(zhi)造(zao)業(ye)基(ji)礎(chu)薄(bo)弱(ruo),加(jia)之(zhi)一(yi)直(zhi)坐(zuo)擁(yong)低(di)廉(lian)勞(lao)力(li)成(cheng)本(ben)的(de)優(you)勢(shi),企(qi)業(ye)鮮(xian)有(you)轉(zhuan)變(bian)生(sheng)產(chan)方(fang)式(shi)的(de)念(nian)頭(tou),引(yin)進(jin)機(ji)器(qi)人(ren)生(sheng)產(chan)是(shi)一(yi)種(zhong)奢(she)望(wang)。

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在今天的廣州雙葉工廠,百餘台安川工業機器人在這裏持續作業。在這條生產線上,正在發生機器工業設備的最新進展。

據與雙葉工廠確認的數據,2021年,工廠在電路、控製係統、電機以及編碼器、減速機、伺服電機方麵,按照故障停止的時間,總共停了7000多分鍾,這是百餘台機器人總共停機的時長。

引發公司經營者擔憂的是——現場都是機器人作業,管理機器人以及管理它提前的故障征兆很重要,如果機器人其中一台“宕機”,整條生產線可能會癱瘓。

目前在中國市場,進行工業設備故障預診斷的業務尚在早期。2020年前後,先後有企業入局工業設備預診斷業務,技術路線主要通過監測各種參數(如設備振動、溫度等)以識別設備的潛在故障。2023年8月,一家提供工業AI預測性維護解決方案的頻率探索智能科技江蘇有限公司,獲得了數千萬元A輪融資。

而在另一方麵,作為廣州五大新興優勢產業之一,智能裝備與機器人產業正成為推動經濟增長的引擎。廣州市工信局數據顯示,2023年,廣州市智能裝備與機器人產業實現增加值532.67億元,同比增長3.4%。工業機器人產量近1.5萬套,同比增長47%。逐步形成了涵蓋上遊減速器、控製器、伺服電機等關鍵零部件,中遊機器人本體,下遊係統集成的機器人產業鏈。

給機器人診斷

姚開鵬較早洞察到了這一市場需求。

“在中國華南地區,以日企為代表的製造業工廠,有相當的數量是在2000年之後建廠,工業設備大多使用了十多年、二十多年,麵臨隨時會停的風險。”在與廣東企業的接觸中,姚開鵬發現,市場對於故障預測的需求是有的,很多企業主都在尋找問題解決的產品和方法。

姚開鵬是日立中國研究院產業技術研究部主任研究員,該研究院是日本日立集團在中國的總部級研發機構。

沿著這個需求,日立解決方案(中國)有限公司廣州分公司成為產品最終落地的主體。該公司華南解決方案營業部副總經理古鳳群認為:“市場隻要是有工業設備、自動化設備的工業場景,我們就可以有做提案的可能性。”

日立解決方案以高度自動化的工業設備為突破口,主要場景針對汽車、3C、芯片製造等領域。他們采取的技術路線是——電流監測。

廣州雙葉是日立解決方案工業設備故障預診斷的第一批客戶,工廠首批次接入預診斷的20餘台工業機器人,均以外接電流傳感器采集電流數據,通過日立的係統算法進行分析,進行提前預警。

負責該業務的技術總監楊哲認為,麵對不同產品、不同品牌,隻要電機類型的故障,都可以用同一套方法去做——電流監測,以及對應的工況。在他看來,這也是突破不同品牌、不同年代的設備壁壘的底層方式。

按照日立解決方案(中國)有限公司廣州分公司總經理吉江博章的預計,從2021年nian接jie觸chu客ke戶hu洞dong察cha需xu求qiu,經jing過guo兩liang年nian產chan品pin化hua銷xiao售shou推tui廣guang,結jie合he對dui於yu國guo內nei市shi場chang的de預yu期qi,日ri立li方fang麵mian希xi望wang將jiang故gu障zhang預yu測ce業ye務wu的de銷xiao售shou額e可ke以yi擴kuo大da到dao現xian階jie段duan的de7倍。

在2023年(nian)的(de)世(shi)界(jie)機(ji)器(qi)人(ren)大(da)會(hui)上(shang),工(gong)業(ye)和(he)信(xin)息(xi)化(hua)部(bu)副(fu)部(bu)長(chang)辛(xin)國(guo)斌(bin)曾(zeng)透(tou)露(lu),中(zhong)國(guo)已(yi)成(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)最(zui)大(da)的(de)機(ji)器(qi)人(ren)消(xiao)費(fei)國(guo),工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)裝(zhuang)機(ji)量(liang)全(quan)球(qiu)第(di)一(yi),製(zhi)造(zao)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)密(mi)度(du)達(da)到(dao)每(mei)萬(wan)名(ming)工(gong)人(ren)392台。根據國際機器人聯合會(IFR)統計數據,早在2013年,中國就已成為全球最大的工業機器人消費市場。

作為產業觀察者,姚開鵬看到了不一樣的一麵:“嚴格意義上講,這個(故障預診斷)技術是在中國研發的技術。”從研究人員、製造業的調研、工廠部署到故障數據的收集與分析,均是在中國本土完成,是針對中國製造工廠、工業設備預診斷市場的需求,提出的解決方案。

“畢竟中國可能已經快走完‘學習期’了le,一yi開kai始shi都dou是shi從cong國guo外wai引yin進jin技ji術shu和he資zi金jin,拚pin命ming製zhi造zao,在zai海hai外wai來lai看kan,這zhe裏li就jiu是shi製zhi造zao大da國guo。但dan是shi我wo們men可ke以yi暢chang想xiang若ruo幹gan年nian以yi後hou怎zen麼me來lai看kan,很hen有you可ke能neng是shi製zhi造zao技ji術shu大da國guo,要yao學xue什shen麼me新xin的de製zhi造zao技ji術shu得de到dao中zhong國guo來lai學xue,這zhe個ge可ke能neng性xing是shi非fei常chang大da。”姚開鵬說。

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