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拓斯达:研发工程师制造“有温度的机器人”

2016年03月17日 09:51中国机床商务网点击:4576

  【中国机床商务网 名企在线】“少谈理想,多干实事,把平凡的事坚持做到完美就是伟大。”3月16日,一个媒体采访团刚走访完广东拓斯达公司,就有随行人员在朋友圈刷了这样一条微信。
  
  近年来,全国“机器换人”风起云涌,而拓斯达凭借自主研发的控制系统,成为自动化及机器人行业的翘楚。而这背后,则是一群研发工程师们的付出,他们是打造机器人的“工匠群”。
  
  一直以来,这群“工匠”倡导做“有温度的机器人”,让机器人具备人性智慧、人性情怀,在研发中更多地导入人的因素。而随之而来的,则是让工业回归自然文明之美。将人从枯燥的工业生产中脱离出来,让人回归自然,回归到更具智慧和更具个人能动性的工作中来。这些美好的愿景,也正是这些工程师的追求。
  
  内外双修
  
  自主研发机器人控制系统

  
  在工程师们充满专业术语的讲述中,记者可以感受到机器人研发的繁杂和难度。
  
  据研发副总监兰海涛介绍,机器人集成是一套复杂的软件、硬件、机械、工艺相结合的系统。作为基础研发的控制系统需要同时实现对各种运动单元的控制,而不同厂商的伺服电机都拥有自己的产品参数,这对一套系统的兼容和稳定以及精度控制都带来很大的难题,也是以往制约国内机器人产业发展的桎梏。
  
  “当时整个自动化控制系统被国外公司垄断,国内有实力研发的厂商并不多,并且控制精度和稳定性都不成熟。然而在为客户进行配套自动化方案时,急需解决各客户的定制需求,控制系统必须要自制,才能解决客户需求。”作为一名从日本留学工作回来的“海归”,为了掌握核心的控制技术,兰海涛带领团队开始了冲刺。
  
  万事开头难。“记得2011年,我和董事长去南京出差,就是专门和国外厂商沟通战略合作的事宜,磨了好久才促成。那时候国外品牌开放度不够,导致我们会遇到很多壁垒。”兰海涛表示,从硬件制造到软件开发,机器人增加了智能制造领域中的柔性,因此控制器作为机器人的“大脑”至关重要,其可升级、通用性和开放性决定了自动化的柔性程度。
  
  一旦进入了状态,拓斯达的工程师们一发不可收,先后开发了完全自主的单轴机械手控制系统、多轴机械手控制系统、六轴机器人控制系统,并取得软件著作权3项。拥有了自主控制系统的拓斯达机械手和机器人,具有比同类产品更加优异的应用延展性,对客户生产线的免费升级更新,让客户真正体验到我们的服务。
  
  此外,团队经过反复的调研和比较,发现脉冲控制系统接线复杂,抗干扰能力差,控制轴数不同时需要不同的控制卡。他们突破性的采用总线控制,并基于PC控制平台,一举解决了上述诸多问题,打开了机器人应用的新阶段,也让拓斯达在同行业中的技术实力大幅提升。
  
  作为工程师,刘佳林与兰海涛同年入职拓斯达。在控制系统开发的过程中,刘佳林对很多细节进行了优化,特别是在人机界面交互上,根据客户反馈信息不断优化,简化可操作性,极大简化了应用。“让我们印象最深的,就是2012年6月,生产的第一批使用自制控制系统的多轴机,就被日本客户买走了。当时他们拿我们的机器和日本的作对比,看速度、平衡度、精度等参数,结果我们的性能很过硬,至今也没听说机器有问题。”第一个产品就有实力和日本机器PK,兰海涛现在回想起来依然很兴奋。
 
拓斯达:研发工程师制造“有温度的机器人”  
 
  技术为王
  
  客户需求倒逼产品创新升级

  
  在拓斯达的微信公众号上,董事长吴丰礼喜欢用文章分享自己的思想。他提到,带着浮躁之心去呼唤“工匠精神”,用一夜暴富的心理去追求“万众创新”,其结果是离本质越来越远,只有以客户为中心的持续增长才是正道。
  
  “创业至今,拓斯达从第一款辅助设备到直角坐标机械手到自动化机器人,产品线不断延伸和升级。其实,我们的每一步创新,都来源于客户需求的倒逼,一切从客户角度去解决问题。”兰海涛说。
  
  事实上,从研发设计到生产销售机器人,一路上布满了荆棘。研发设计部的副理罗彬就对曾经的“警报测试”记忆犹新。“当时的产品中,有些机械手警报在办公室和公司组装测试现场是测不出来的,而在客户那里使用时,却突然出现报警的情况,有时候面临客户投诉,压力比较大。因为没能在短时间内找出发生此问题的原因,只能一次又一次去查找,去突破改善,直到最后找出问题。”
  
  注塑机串扰过来的噪音一度对机器人造成不同程度的干扰,这让研发设计人员为之头疼。“之前的隔离效果不理想,有些机械手干扰大,有些机械手干扰较小,面对这样的问题,经过反复的找问题,最后用加电源滤波器和更换电源隔离模块,解决了干扰问题。”
  
  作为项目部经理的赵丹雄,相比研发人员,与一线客户接触多些,而随之遇到的问题也更多。他举例说,比如机器人打磨,在与某手机生产企业合作的案例中,发现原来单头的打磨机器人,在打磨侧面时,运动半径较大,存在很多弊端,不能完全满足客户需求。在此基础上,经过探索研发,另外增加了一个打磨头有效提升了打磨精度和效率,大大减小了打磨机器人的运动半径。
  
  “这些微小的创新看似不起眼,其实对提升生产效率、保证产品质量至关重要。”赵丹雄表示,“像皮带方面的问题,之前其他公司的皮带安装方式,跳动很大,容易磨损,以致皮带断裂。经过研发设计,我们将皮带进行水平放置,有效地防止了磨损问题,继而保持了机器的寿命,让客户使用更方便。还有在远程运输方面,我们的机械手可以进行分解包装(可拆分),然后到客户地点再重新组装,这种办法使得运输的安全性大大提升,保障了客户的利益。”
  
  在兰海涛看来,精度与噪音,仍是困扰目前国内机器人研发的难题。为了提升机械手的精度,他曾带领团队做过一个著名的“插针试验”——通过位移传感器测试,在实验室里重复定位精度达到±0.02mm,埋入插针测试,4根绣花针同时插入到对应的孔中,连续运行24小时,没有一口针折断,以此验证精度没偏移、无误差。根据客户需求去不断地改进,已经成为拓斯达“工匠”们的整体使命。
  
  群体奋斗
  
  从创业平台到分享平台

  
  如今,拓斯达是国内机器人行业为数不多的可以实现全产业链的整体全自动化的输出厂家,致力于打造控制软件、机器人本体、应用机器人“三位一体”的机器人产业生态链。而对于工程师们而言,生产六轴多关节机器人,已经成为他们的新目标。
  
  “六轴的样机已经研发好了,将实现用一个控制器控制多个机器人,即一对多。这样的好处很明显,方便集中控制以及机器联动,对今后的调试维护也方便。”兰海涛说,“我们还是和5年前研究直角坐标机械手一样,牢牢抓住控制器这个核心,目前所有控制用软件算法实现。此外,我们还将在机器人控制系统内集成我们自己的视觉控制系统,即为机器人装上‘眼睛。
  
  目前,拓斯达拥有六个自动化部门近200名项目研发工程师团队,1600多万研发经费。企业获得国家授权专利65项、软件著作权3项,其中发明专利5项、实用新型专利58项、外观专利2项,具有完全自主知识产权的直角坐标机器人产品荣获广东名牌产品称号3个,广东高新技术产品称号5项,多项产品通过欧洲CE认证。2015年,拓斯达与清华大学签订了框架合作协议书,与清华大学研究院创新中心展开深度合作,在机器人技术转化和应用拓展上进行深度突破。
  
  一直以来,这些机器人背后的“工匠”们坚持不懈,致力于成为更顶尖的技术开发人才。“初期是基础,比较重要,后期则是自我学习阶段。后期研究专业到一定程度,基本上没人可以帮到你,主要靠自我学习,要多找一线客户作调查研究。”兰海涛说,“我带的几个小组会经常在一起讨论,在研发合作中没有谁适应谁的问题,关键是携手提升品质。”
  
  在吴丰礼看来,拓斯达不是雇佣和解雇型企业,而是打造创业型平台,其最核心的精神是分享。“我们的目标是希望拓斯达最终成为奋斗者创造价值后的分享平台,群体奋斗,群体成功。”
  
  “前几年拓斯达每年都以60%以上甚至几倍的速度增长,近几年保持30%—50%的速度。一味快速扩张会带来团队管理、响应速度等方面的不足,稳健的团队建设,长
  
  久的慢跑比瞬间爆发更为重要”。吴丰礼表示,现在的重要任务是为未来的发展完善自身,从团队、技术、服务等方面提高自身的能力和水准,将满足客户的自动化需求做到极致,在更多的应用领域做出成绩。
(来源:南方日报)

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