实地探访德国工业机器人巨头KUKA:纺机企业学到了什么?

机器人培训 2024-12-11 09:37www.robotxin.com机器人培训

奥格斯堡的库卡总部之旅:百年工业巨头的秘密

在巴伐利亚的奥格斯堡城,一辆大巴车穿梭于蜿蜒的公路上,目的地是一栋乳白色、被醒目橙色“kuka”标识点缀的五层建筑。这里,全球四大工业机器人生产商之一的库卡集团,静静矗立。

尽管两年前因美的集团的收购,库卡的名字在中国被更多人知晓,但真正踏足此地的人却寥寥无几。这栋低调的建筑,既是库卡的研发中心,也是其重要的生产基地之一,3500名员工在这里为工业未来而努力。

11月5日,中国绿公司联盟的企业家和高管们走进了这片充满科技魅力的园区。作为价值分享平台的中国绿公司联盟,自2013年创立以来,已组织多次海外考察,以色列、瑞典、日本之后,德国站的第一站选择了库卡。

库卡的营销战略与运营部副总裁、国际机器人联合会主席安得利亚斯·鲍尔博士热情接待了远道而来的中国朋友们。在他的引领下,大家参观了库卡的品牌馆和机器人生产车间,更有幸聆听了他对库卡百年发展史的解读。这位经济学博士专家级高管从经济学和战略发展的角度分享了他对库卡持续领先工业界的独到见解。在他看来,“企业家精神与创新”是库卡保持百年不衰、走在产业发展前沿的关键原因。

此次中国绿公司联盟的海外考察团队对库卡充满好奇,他们带着几个核心问题前来探访:一家拥有120年历史的库卡是如何保持创新活力的?工业机器人在未来将如何融入生产管理过程?以及库卡的核心竞争力究竟在哪里?鲍尔博士和他的团队给出了深入的解答和展望。此次的行程不仅是一次学习之旅,更是一次深度的文化交流之旅。库卡的百年创新之旅:引领时代潮流的先锋

库卡的创新历程与其企业家精神紧密相连。鲍尔向我们揭示了库卡百年历史中的创新轨迹。在库卡品牌馆中,鲍尔带我们走进了一段充满变革的历史。

回溯到库卡初创的1898年,正值电力替代蒸汽的时代,照明设备是当时的前沿科技。许多企业都在向电力转型。而库卡选择了点焊技术作为创业起点,随后涉足垃圾车制造领域,最终在20世纪70年代成为全球垃圾车市场的领导者。

当时,戴姆勒奔驰是库卡垃圾车发动机的主要供应商。由于紧密的合作关系,戴姆勒奔驰希望库卡为其提供生产车间的点焊技术设备。这种点焊技术在德国汽车制造业中的广泛应用与库卡总部奥格斯堡的地理位置密切相关。其便捷的交通使得库卡与各大车企紧密相连,迅速响应市场需求。

进入20世纪70年代,戴姆勒奔驰计划引入美国的工业机器人设备,但库卡的工程师们不甘示弱,决定自主研发一款属于德国人的工业机器人。经过努力,库卡在1973年成功推出了第一代工业机器人,成为欧洲工业自动化的先驱。

在初期阶段,库卡依赖西门子为其提供机器人的软件控制器。随着西门子的工业控制器价格不断攀升,库卡开始着手生产自己的控制器单元。基于个人电脑的控制器研发为库卡在物联网和工业4.0领域取得领先地位奠定了基础。这一转型不仅为库卡的未来打下了坚实基础,也让其在当今高度自动化的世界中屹立不倒。如今,库卡作为工业自动化的领导者,正积极引领着工业革命的浪潮。在90年代,互联网尚未成熟,软件开发的个人电脑应用遭到不少人的嘲笑。那时的windows系统也不稳定,时常崩溃,让人们对电脑能否驾驭工业生产控制产生怀疑。库卡公司并未卷入这场争论,反而坚定地在全球范围内实践着自己的创新理念。随着个人电脑的普及,库卡的发展速度远超其他企业。

库卡的基因中蕴含着创新与创业的精神,正如鲍尔所言,这种精神一直传承至今,甚至在物联网时代也依然熠熠生辉。在机器人技术的革命性时代,大多数工业机器人仍然处于隔离和保护状态,人与机器之间的界限分明。在汽车工业生产中,尽管有些步骤已实现全自动化,如车身焊接,但在最后的组装环节,仍然需要人工操作,如安装计时器和里程表等部件。这一缺陷使得工业机器人领域陷入困境:要么全面自动化,要么以人工为主。

库卡又一次抓住了机遇。在一次偶然的机会中,公司接到了德国航空航天局的任务。对于航空航天而言,工业机器人扮演着至关重要的角色,但由于宇航员太空任务的特殊性,对机器人的重量有着极高的要求。在这一背景下,库卡与德国航空航天局共同研发了世界上第一款轻型机器人。

鲍尔解释道,当库卡看到解决“人机协作”问题的机会后,公司基于为航空航天局生产的机器人进行了改进,成功研发出了适用于工业生产的轻量级机器人。这款名为LBRiiwa的机器人不仅重量轻,而且可以与人零距离协作。在感知到触碰风险时,它会立即停止工作。这使得库卡成为世界上第一家生产协作型机器人的厂家。值得一提的是,那款最初的轻型机器人至今仍在热销,因为它既精确又强大,能够承受较重的负载。如今库卡已迈入全新的发展阶段。展望未来,安得利亚斯·鲍尔,这位库卡营销战略与运营部副总裁及国际机器人联合会(IFR)的主席,满怀信心地预测:“在不久的将来,工厂中仍将有工人的身影,但机器人必将成为他们的得力助手。”这一预测并非空穴来风,而是基于工业机器人领域的蓬勃发展。

聚焦中国,我们正迎来工业机器人的黄金时代。据国际机器人联合会的统计数据显示,2017年全球铰链式工业机器人销量达到34.7万台,其中中国的销量占据近三分之一,达到了惊人的11.5万台。更令人振奋的是,IFR预测,在2018至2020年间,全球工业机器人的增长率将飙升至21%,到2019年底,全球工业机器人的使用量将达到惊人的260万台,其中中国将占据主导地位,拥有75万台。

面对如此巨大的市场机遇,库卡自然不甘落后。在鲍尔眼中,工业机器人的应用领域正在迅速拓展,从汽车产业延伸到更多领域。库卡已做好全面布局,涉足了航天、电子、钢铁、消费品、医疗健康、电子商务和零售物流等多个领域。

在医疗领域,机器人的应用正改变着行业的面貌。医疗流程需要严格的安全保障,而机器人能够消除人为因素导致的差异,实现更加精准的诊断和治疗。例如,在造影室,机器人可以自动对比病人的历史X光照片,并作出比医生更为准确的诊断。

在仓储物流领域,机器人也展现出了巨大的潜力。库卡通过收购瑞仕格公司,在这一领域取得了显著成果。如今,大型电商企业如阿里巴巴和亚马逊都在积极应用机器人技术,以提高商品仓库的管理效率。

展望未来,鲍尔对工业机器人的发展前景充满信心。他表示:“我们所处的产业正处于蓬勃发展的阶段,每年的增长率都保持在两位数。对于中国的企业家来说,这已经习以为常,但从全球范围来看,许多产业的发展都难以达到这一增长速度。”库卡的未来充满希望,工业机器人的时代已经到来。鲍尔还预测,全球每生产三个机器人,未来就有一个将在中国投入使用。作为国际机器人协会的主席,他深入接触过全球各地的市场,发现中国在机器人和自动化领域的投入非常积极,其中库卡公司也积极推动了机器人产业的本土化发展。作为中国企业,库卡在研发领域的优势显著,已在中国建立了两个机器人生产工厂,并设立了一个机器人学院,每年为行业培训数千名学员,其中不乏企业家。他们希望通过改进设备,更好地满足市场需求。

库卡的创新思维体现在跨界合作、柔性生产和数据驱动三个方面。库卡通过与不同产业的设备制造商合作,碰撞出创新的火花。在健康医疗等行业,通过与顶级厂商的研发合作,库卡逐步进入新的领域。库卡通过系统合作解决生产商面临的生产线结合问题,推动整体解决方案业务的增长。

未来,库卡还计划将其机器人专业领域从B2B向B2C拓展。在B2C领域里,生产商的需求与B2B领域有所不同,库卡希望搭建一个研发平台,让生产家用机器人的生产商都能参与共同研发。在这个平台上,每个直面消费者的生产商都能开发出适合自己的生产模块。库卡的工程师还将拓展人机界面交互技术,将其从航空航天领域应用到工业生产领域。

除了跨界合作,库卡的创新动力还来自市场趋势的预测。现在的消费市场趋势难以预测,顾客对个性化产品的需求越来越高,各种企业的发展迅猛,现有设备难以满足快速变化的市场需求。生产设备需要快速升级,变得更加柔性,以适应多变的需求。鲍尔预测,未来多功能的机器人将取代单一功能的设备,生产线需要足够的柔性以适应未来的需求变化。这是工业和电子领域共同面临的挑战。未来创新的精髓在于“连接”,这正是工业4.0的核心所在。想象一下,所有的机器都相互连接,企业内部网络可以随时调用任何设备的运行数据,这将极大降低企业的生产成本。

现实对于工业4.0的实施却相当残酷。企业不能盲目为了跟随潮流而改造设备和生产线,这种改造必须与其利益紧密相关。只有当改造能够切实节省成本时,企业才会有动力投入其中。

库卡作为工业4.0的重要成员,其机器人技术在生产流程中扮演着关键角色。一旦机器人实现联网,它们就能提供大量的数据,如组装线的数据、按压力度的数据、焊接质量的数据等。所有的数据都可以被统计和分析,库卡的解决方案是通过云端连接这些机器人,实现数据的集中处理和应用。

当客户购买库卡的工业机器人后,他们很快会发现连接到云端的好处。生产商在不同工厂的数据可以实时对比分析,从而明确哪些流程表现优秀,哪些需要改进。这样,企业就可以持续不断地优化生产流程。

库卡的核心竞争力在于其持续改进式创新。在库卡的生产车间,企业家们亲眼见证了正在进行测试的工业机器臂的精确舞动。这个机械臂的每一次挥舞都传递着库卡对精准度的执着追求。鲍尔解释说,机械臂在挥舞过程中,其上的反射器会实时向检测设备传输数据,以确保机械臂的挥舞角度和稳定性达到最高标准。

库卡的检测误差精确到正负0.01毫米,这样的精度比一根头发丝还要细。只有达到这样的挥臂精度,大型机械臂才能精确地抓取并安装汽车部件。而且,每个机械臂都有自己的校准标准。

令人难以置信的是,这些机械臂在运作1万小时后,仍然能够保持高度的挥臂精度。如果没有这种能力,库卡将无法与其他企业竞争。鲍尔的话道出了库卡的成功秘诀:持续创新、精益求精。谈到这款高精度的批量生产机械臂,其一次性生产组装的成功率引人关注。“成功率高达99%以上,失败率不足1%。”鲍尔先生透露。对于任何出现的失误,库卡团队会迅速寻找原因,深入分析,并致力于通过改进消除这些失误,追求100%的完美。

以机械臂内部的管箱齿轮为例,适当的润滑油是确保顺畅运行的关键。油量的精准控制至关重要,若加油不足,可能会导致性能问题。库卡通过精确称量机械手臂的重量来确定润滑油的添加量,确保每一台机械臂都能得到适量的润滑,从而避免因为小细节疏忽而导致的失败。

库卡在研发方面的投入堪称大手笔,每年将销售额的5%投入到研发中,全球范围内布局了多个研发基地,包括中国上海、德国奥格斯堡、美国德克萨斯等。在庞大的员工队伍中,有1000多名专注于研发的精英。这样的投入和布局,不仅推动了库卡技术的不断进步,也为机械臂的高精度生产组装提供了坚实的保障。库卡的努力和创新精神,正是其能够在竞争激烈的市场中立足的关键。

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