ABB，江南大学：让机器人技术和自动化改造包装性能

【FBIF2016演讲文稿（整理）】

演讲嘉宾:

卢立新，机械工程学院院长，江南大学William-WeiLiang Yang，机器人食品饮料行业应用经理，ABB

卢立新（左），William-WeiLiang Yang（右）

演讲视频

卢立新：下面是对机器人在包装方面的应用访谈。因为我来自江南大学机械工程学院，我们包装机械包括包装后续自动化流程，相关的我们也在做一些研究和行业的互动。机器人在包装里面的应用，历史比较长，我印象中有一个数据，国际上有一个机构统计，机器人的应用，第一大领域是汽车制造业，这是应用率最高的。第二大产业就是包装。一开始听到这个结果，我还有点半信半疑的，但是你可以看看目前特别是我们的快消品，面广量大的食品，生产过程中相应的环节应用还是非常多的。而且大家可以看到，随着目前对于一些食品的高可靠性生产自动化程度要求的提高，机器人应用技术会越来越广。而且我们中国政府目前也在推动这样一个工作。从德国工业4.0到中国制造2025，智能化生产过程里面机器人是非常基础跟重要的方面。今天我们请到杨总跟我们分享介绍一下目前机器人在包装应用里面总的情况大概是什么样的呢？William：机器人包装应用总结其实主要是拣选、装箱和码垛，但是在实际的食品饮料行业里，我们越来越发现其实食品饮料的应用突破了包装。其实在包装以外，现在也有机器人的应用，包括一些传统的设备。现在ABB也跟大的国际性公司有新的研发，替代传统的设备。有些传统设备可能需要人去搬运比较重的东西之类，现在机器人的柔性化和灵活性比较高，所以会把很多的功能集合到一起，由机器人替代人去完成这么一项工作，我们先看一下我们包装行业的应用。

我们知道食品饮料行业之前用的最多的是水饮料，包括饲料面粉，人做起来非常吃力。像我在别的演讲会场也看到，他们讲未来的菜市场没有了，肉类市场你想割肉可能也买不到，可能都是弄好的，这些都是我们未来的趋势。卢立新：大家知道ABB也是国际做机器人的领导者之一，在工业化应用里面有非常多成功的案例，利用这个机会做一个相对比较深入的交流。实际上目前机器人在包装利用，我个人理解，可能一个是分解过程，当然包括有的一体化的容器自备，另外一个就是后续的装箱码垛。这个过程现在机器人都实现了这个技术，有没有可能机器人今后会更加深入到包装真正的作业过程？有没有这种可能性？中国传统食品包装很难。我们举个例子：粽子，现在都是人工包的，在端午节以前是不可想象的。最近我们也在开发包装，粽子的包装就是一个机械手模拟人的不同的作业过程，机械手或者机器人应该也是可以完成这类工作的。你觉得机器人有没有可能后面会有更大的作用？William：其实有人已经在琢磨这个事情，但是机器人要实现这样一个过程可能需要做更多的开发。这几家机器人厂家都是工业机器人，包装的过程前面可能还需要再做一些定制化开发，同时我觉得花一些精力可以做的到。但是有一个问题，就是像食品特别是单一的品种，它的产能产量是很高的，但是机器人的动作节拍时间还是相对比较慢的。如果拿人和机器人对比，比如搬箱子，在短时间之内人是比机器人更快的。因为机器是受制于机械部件的运动速度。用机器人包单一品种，生产单一品种，让它实现生产过程，它的效率可能会体现不出来，所以我觉得它可以参与到您刚才讲的包装的一些环节里面。可能是量比较大的，比如说搬运前面的放料，用于这些量比较大的一些环节。作为动作要求非常快的，这个交给专机更加合适。ABB也有一款机器人是YuMi，我们现在实验室研发叠纸飞机，倒咖啡。其实把它开发处理，去包粽子应该可以实现。能够实现这个效率的话我觉得成本不是问题。这个应用也不是说它不可以拿机器人秀一下。像上海机器人拉面，有一些地方做一些机器人包粽子或者包其它的秀一下，这还是可以尝试一下，但是工业化生产不是很好的选择。卢立新：从专业角度，我们也很关心，就刚才说机器人实际在其它行业的应用，包括汽车里面的应用应该说相对比较成熟了，不同的行业比如包装行业的机器人应用和其它行业的应用有什么不同？或者有什么特殊要求吗？机器人本身的特点在包装里面有什么特点？William：食品饮料行业里面有一个特殊的要求。食品饮料行业对于低成本的追求更高。为什么？我们食品饮料的毛利比较薄，所以成本卡的比较死。我到ABB做食品饮料时间也是很久。刚到ABB的时候去国际大公司，我去推机器人替代人工，他们是不接受的。为什么？他们要算投入产出比。因为人工的增长，现在大家用的越来越多。后来我们去了解了，不光光是说人工工资增长问题，更大的问题是，因为现在90、00甚至80后都越来越少人愿意去工厂干这种重复性的简单的工作。后来我们跟公司去谈，他们已经就不再完完全全从成本考虑，我们说低成本，怎么来考量？设备价格不是低成本的，但是从公司的运营成本上，折算下来就是一个低成本。他的人员招不到，产线可能受到影响，这样的话对于一些食品企业来说，产量上不去就是损失。从机器人替代人工角度，成本角度就是要保证生产线连续生产，这个跟汽车行业是相同的。还有不同的就是汽车行业确实是附加值比较高，而且基本上都用机器人替代了。食品行业的特点除了刚才提的对成本的要求，还有质量安全。我知道的一个企业出口食品到美国，里面发现有一个金属丝，出口权可能就被取消了。包括质量安全，现在我们也越来越关注。所以这对机器人也提出一些要求。我们有些机器人就是有食品等级，这个跟所处的工艺环节有关系。有些食品生产企业生产的产品速度很高，但是装箱以后速度并不是很高。食品行业我们有一些大规模的生产企业，看到更多都是中小企业，都是在发展阶段。他们的设备可能生产速度不是很高，他们也有低成本的要求。它的实现其实也是利用机器人的柔性化，可以用来装箱又来码垛，实现中小企业对机器人的需求。卢立新：每个行业有每个行业的特点和特色，对于快消品一天生产速度也是蛮高的。我们前几年也发现国内很多，包括做啤酒厂的，有的企业也有装箱的机械跟机器人，使用率并不高。William：啤酒行业现在新的设备的产能，机器人是满足不了的。原有旧的设备，可能还在用，新的设备其实啤酒厂用于前段处理，有些原料或者原辅料要求不是那么高，因为啤酒和水现在罐装速度太快。卢立新：中国政府现在也在推动智能工厂，包括机器人产业现在国内很多都做，也作为地方政府比较新兴产业在大力发展。现在包括以前有一些做设备的，比如做包装机械，比如装箱码垛，他们自己也在致力于机器人配套产品的开发。我们发现一个很有趣的现象，主体主机可能大部分都来自于ABB，有些实现了包装的动作或者程序，据我了解可能是这个企业自己在做二次开发或者怎样，您怎么看待这个问题？William：看到这个议题想的是最后那个议题，就我们面临的挑战里头要说到的。其实我们提供的是一个核心部件，程序需要二次开发，如果仅由主机厂家来做，我们的人员远远不够，所以这个程序的二次开发我们（主机厂家）可以提供标准化模块，但每一个客户那边需求都是有变化的，比如纸箱大小，比如速度。纸箱大小影响到将来的设计包括节拍，包括各种动作要求跟周边设备配合要求，所以这些都必须通过二次开发，所以需要人来做。ABB能帮客户做的是什么？我们会为你提供第一次的支持，免费的支持。后续我们是要收费的支持，但是我们其实目的并不是为了收费，我们是为了让你逼着客户逼着系统集成让他学会应用。最早我到ABB的时候，前几年我们ABB的工程师可以忙的过来，比如说到今年或者到去年，我们工程师要去的话，很多工程就没有办法去进行了。为什么？工程师是有限的，工厂同时开工的数量是多的，所以这个就引来话题，机器人技术的挑战是什么？是人的挑战，是员工的挑战。机器人的普及率更高，能够操纵机器人维护机器人的人员要求越来越高，而且需求量也越来越大，其实这个话题也可能就引到了现在国家正在提倡的，机器人人员的培养。因为他们的培养并不是说要去研发机器人，他们只是要去使用操纵机器人。在这方面ABB其实在7、8年前就开始跟各种院校在合作，我们已经做了一些学校储备。卢立新：今后就机器人在包装里面应用的新的趋向技术发展或者挑战有哪些？William：简单说一下，我们拣选、装箱和码垛，现在码垛已经非常成熟，这个基本不需要机器人厂家关注。装箱这块的应用可能有一些特殊的需求和特殊的应用。我们机器人厂家其实也在推广，有些也在逐渐的掌握。往前就是说前面的拣选。涉及到什么问题呢？机器人要参与到食品生产工艺过程中，这个过程可能就是千差万别，这个是我们未来的发展的趋势。现在我们已经遇到这样的挑战，客户说你要参与到我这里边，但我不懂这个工艺，后边的推广已经不需要机器人厂家的引导，市场已经完全接受。卢立新：食品太丰富，包括前面分选过程中，食品本身的形状悟性强度等等各种各样，都会影响到后面机器人本身比如风险的过程，还有效率速度各方面，这是一个很大的挑战。William：刚刚谈的都是工业机器人，我们现在了解到其实在餐饮行业，这个也算食品行业，这方面也会有一些需求。他们的机器人就不是现在的工业机器人，但也属于机器人范畴。在我们未来生活中日常能够见到的场所，将来都是机器人的主战场。大家可以看到很多的报道，比如说有些大的公司对操作流程有特别严格的要求，但工人在操作过程中可能随意乱放。这就是连锁企业会追求的，将来怎么减少人员干预，因为人员不可控性太强。卢立新：今天ABB杨总分享了机器人在包装领域的应用，随着社会的发展，技术的进步包括政府的推动工作，后面在我们包装里面的应用会越来越广。

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