【封面故事】汽车产业革故鼎新,ABB如何以创新力破浪前行?
岁月流转,时代变迁,但总有一些企业初心不改,释放强大的创新研发能力,在每一场产业变革中施展妙手、跨越挑战,化身为行业标杆。
深耕机器人领域的ABB,当属佼佼者。它是行业内第一家在中国实现全价值链本土化的跨国机器人公司。同时,ABB又是全球唯一一家提供汽车生产全部四大工艺(冲压、白车身、涂装、总装)的机器人解决方案的供应商,支持汽车行业的智能制造和系统集成。
ABB机器人汽车业务单元负责人Joerg Reger
近期,本刊记者与ABB机器人汽车业务单元负责人Joerg Reger展开对话。自1994年加入ABB公司电力系统业务以来,Joerg Reger在多个岗位留下深刻足迹,每个职务的转换都是他对专业深度与广度的探索。而今,他负责指导整个汽车部门的机器人业务,与主要客户建立、维护和发展关系,对于ABB的发展及行业的趋势也有着犀利洞察与感悟。
记者:如今,全球汽车产业迎来哪些变革?这些变化给汽车供应链带来哪些影响?
Joerg Reger:汽车产业革故鼎新,可能正面临自亨利•福特推出传送带以来最大的变化。而与变革相伴相随的,必然会是巨大的挑战。
且看传统汽车制造商,它们需要提高新产品的产能,通常开发一款新车型需要大约4年时间,在此之后,旧车型将逐步淘汰,新车型将在改造现有生产线的同时引入。但对电动汽车来说,情况有所不同,有时候制造商无法完全预测客户对电动汽车的需求如何。
ABB机器人通过引入灵活的机器人解决方案来支持该行业,这些解决方案要么使整车厂能够在与内燃机汽车相同的生产线上生产电动汽车,要么建造专用的灵活生产线,这些生产线可以快速扩大或缩小生产能力,从而更容易快速满足客户需求。市场上只专注于电动汽车的新参与者在这一领域具有优势,因为它们不必处理长期遗留问题。但它们也存在对灵活生产解决方案的需求,因为与内燃机汽车相比,制造电动汽车的技术还不够成熟。这意味着技术变化很快,而生产设备需要以最快、最简单的方式吸收这些变化、跟上节奏。
记者:ABB能运用自动化和机器人技术为汽车产业提供哪些助力?如何发挥ABB在汽车产业链中的价值?
Joerg Reger:作为行业内第一家在华实现从研发、生产、销售、系统集成到服务全价值链本土化的跨国机器人公司,ABB在探索中焕发活力,展现出独有的创新力。
同时,身为全球唯一一家提供汽车生产全部四大工艺的机器人解决方案的供应商,ABB在汽车产业链中发挥着巨大价值。我们具备灵活性和适应性,以ABB的模块化机器人系统——IRB 7710和IRB 7720为例,它们提供了高度的灵活性,能适应多变的生产需求和快速的产品换型。
精确焊接和装配亦是ABB的擅长之处。我们的机器人技术在汽车制造中,特别是在焊接和装配环节,能提供高精度和高速度的操作,确保产品质量和生产效率。此外,我们还能为客户提供定制化解决方案,比如按照汽车制造商的特定需求,提供定制化的自动化解决方案,包括3D粘合和摩擦搅拌焊接等。
以我们与广汽传祺的合作为例,在广汽传祺宜昌工厂内实现46 s的生产节拍,开创了ABB全球柔性白车身总拼线节拍最快纪录。
记者:电动化成大势所趋,ABB如何把握电动化机遇,为新能源车的发展提供支持?有哪些新的业务增长点值得挖掘?
Joerg Reger:直面汽车产业的革新与蜕变,我们努力使所有汽车制造商都能管理向电动汽车生产的过渡。虽然随之而来的挑战和机遇多种多样,但ABB要与客户携手探索,共同绘就未来图景。
举例而言,如今的汽车制造商要处理比以往更多的不同动力系统,如内燃机、混合动力、插电式混合动力和电池电动汽车。放眼未来,还有产生更多的动力系统,如基于氢气和电子燃料的动力系统。这意味着它们的生产线需要变得灵活,从而能管理这些类型和变体的需求和生产。而ABB不断突破技术壁垒,满足了汽车制造商的极致追求。
目前,我们在电动动力总成装配和电池托盘生产领域非常活跃。这两个领域非常适合基于机器人的自动化,我们正在与客户一起研究新概念,使这些生产线变得高效灵活,同时也期望在这场技术的跨越中占据先机。
记者:从全球到中国,您对“内卷”激烈的中国汽车市场持有怎样的看法?在中国电动汽车飞速发展的今天,ABB进行了哪些布局?
Joerg Reger:对于中国汽车市场所面临的“内卷”现象,我认为这是行业发展到一定阶段的自然现象,它反映了市场的高度竞争和参与者对市场份额的激烈争夺。这种竞争可以推动企业进行自我革新,提升产品质量,加快技术创新,最终有利于整个行业的健康发展和消费者的权益。
直面快速演进的中国电动汽车市场,ABB已进行多重布局。首先是本土化生产,我们在中国建立了本土化的研发和生产基地,如上海的机器人超级工厂,以此更好地服务中国市场,迅速响应本地客户的需求。
其次是技术创新。我们在技术上推陈出新,如OmniCore™控制器和RobotStudio®软件,能提高生产效率和能源节约,加强与汽车制造商的合作,并提供定制化的自动化解决方案。
再者是支持新能源汽车发展。举例来说,ABB为新能源汽车提供电池盒托盘生产线的自动化解决方案,满足新能源汽车轻量化和高效率生产的需求。
此外,ABB也始终积极参与国际赛事,譬如通过与电动方程式锦标赛(Formula E)的合作,展示我们在电动交通领域的技术实力和创新能力。
值得强调的是,我们采取两大策略来保持核心竞争力,一是持续研发投入,不断投资于新技术的研发,保持技术领先;二是强化客户合作,与汽车制造商建立紧密的合作关系,提供定制化解决方案,增强客户粘性。
记者:中国涌现诸多造车新势力,与传统汽车制造商相比,两者之间有何差异?ABB为这两类客户提供的服务是否侧重点不同?如何才能触及客户的深度需求?
Joerg Reger:我们正在见证越来越多的汽车制造商从生产内燃机汽车转向生产电动汽车。向电动动力系统的转变需要对汽车生产方法进行彻底改革,这给制造商带来了新的挑战,其中包括需要为工人提供新技能,并在生产的每个阶段最大限度地提高可持续性。
为了应对这些挑战,该行业必须迅速采取行动,变得更具适应性,并更广泛地利用自动化和机器人技术。诚然,传统动力系统不会很快完全消失,由此一些制造商仍需要保持这些变体,在增加新能源汽车产量的同时,管理不断下降的传统燃油车的需求。
这些需求依赖于灵活且适应性强的生产解决方案,而我们正精于此道。
记者:从技术角度看,ABB怎样实现自动化和机器人技术的创新迭代?在既有技术的研发与前瞻技术的探索上,表现如何?
Joerg Reger:我们始终努力与客户保持密切联系,了解他们的需求和要求,这推动了我们产品开发及解决方案的进步。
值得一提的是,我们一直在研究人工智能等新技术,并持续改进产品。汽车行业对我们的产品有着巨大的影响,因为该行业在基于机器人的自动化方面是先驱。时至如今,随着新能源汽车的出现,我们当然会继续保持这种伙伴关系。
记者:降本增效是全行业都要面对的大课题,ABB如何协助客户降低制造过程中的能源消耗问题?能否以新一代智能自动化系统和机器人控制OmniCore为例,进行详细介绍?
Joerg Reger:ABB通过一系列创新技术和解决方案协助客户降低制造过程中的能源消耗,其中,新一代智能自动化系统OmniCore发挥着关键作用。
OmniCore是ABB对新一代机器人技术超过1.7亿美元的战略投资成果,它标志着向模块化和未来控制架构的重大变革。该架构实现了人工智能、传感器、云计算和边缘计算系统的全面集成,创建了最先进和自主的机器人应用。OmniCore具有很好的运动性能,为弧焊、手机显示屏组装、涂胶和激光切割等精密领域带来了新的自动化机遇。
与之前的ABB控制器相比,OmniCore使机器人的运行速度提升了25%,同时,由于内置电能回网和再生技术,能耗降低20%,这不仅提升了生产效率,也大幅度降低了能源消耗。此外,OmniCore建立在可扩展的模块化控制架构上,能提供丰富的功能,可以创建几乎任何可以想到的应用程序,满足现有和新的细分市场中引入自动化技术的企业的需求。
此外,PixelPaint等创新解决方案也有助于提高可持续性并降低成本。该解决方案使汽车制造商能提供更多种类的油漆替代品,甚至可以定制汽车,从而实现更好的利润率。
从技术角度看,PixelPaint可以快速应用不同的油漆颜色,产品只需在油漆车间运行一次。其工作原理类似于喷墨打印机,因此不会像传统的绘画解决方案那样过度喷涂,从而减少油漆浪费和能源消耗。对汽车制造商来说,这可以将生产时间减半、成本降低60%。
记者:诸如IRB 77X0等新产品在汽车领域有怎样的创新应用?如何在提供产品和解决方案的过程中,赋予更多价值?
Joerg Reger:从产品层面看,IRB 77X0系列机器人能够处理电动汽车、混合动力汽车和传统汽车生产中的重载装配应用,如大型铸造和高速压力机自动化压力机。这些机器人适用于需要高精度的应用,如机械加工和搅拌摩擦焊接,对提高汽车行业的产品质量至关重要。
除了高负载应用,IRB 77X0系列机器人还贯彻了节能设计。其结合OmniCore控制器的再生技术,可以节省高达30%的能耗,而内置的电源组可以将多余的电能回馈电网,帮助汽车制造商实现更可持续的生产方式。
同时,IRB 77X0系列提供16种不同的型号,负载能力从280 kg到620 kg不等。这种模块化设计允许客户根据不同的应用需求选择最合适的机器人型号。兼具模块化和灵活性的IRB 77X0系列,还能以高达1600 mm/s的速度实现优秀的运动控制,路径精度精确到0.6 mm,这有助于缩短生产周期,提高生产率和产品质量。
记者:您认为哪些方面会是未来机器人科技的突破口?ABB是否制定了比较长远的战略规划?
Joerg Reger:放眼当下,我们正处于机器人自动化发展的重要转型期,机器人自动化技术的应用领域正以前所未有的速度扩展,深度融入各个行业。
这一变化背后的驱动力源于我们提高生产效率和韧性的需求,以及我们对可持续发展的迫切需求,以便我们能够应对全球劳动力短缺、供应链不稳定和其它主要趋势带来的挑战。
我们看到越来越多机器人离开工厂,进入更多样化的场景。制造业、医疗保健、教育、物流等行业都是这个市场的重要组成部分,具有巨大的发展潜力。在未来几年,人工智能的作用将越来越突出。从移动机器人和协作机器人到在新领域实现新的机器人应用,为人们学习和发展创造新的机会,这些人工智能领域的尖端技术正在重新定义工业机器人的未来。
ABB机器人将继续协助各种规模的企业升级和向自动化转型,增强企业韧性,同时提高运营效率,增强不同领域和规模企业的生产灵活性。我们将共同帮助它们走向一个互联互通、协作的未来工厂。
2024年,我们收购了瑞士初创公司Sevensense,扩大了我们在下一代人工智能移动机器人领域的领导地位。作为基于人工智能的导航领域的领导者,此次收购使ABB能够将Visual SLAM技术整合到其领先的硬件和软件组合中,开发出最高水平的移动机器人速度、准确性和自主性。这突显了ABB的战略投资重点是创新的人工智能解决方案,以改变物流和制造业等行业,ABB的Visual SLAM AMR已经为汽车制造商福特和米其林的生产基地创造了效率提升。
记者:ABB之前发布了新一轮AI战略,驱动工业AI技术创新和产业落地,能否谈一谈ABB的AI项目推进情况,以及在汽车领域的具体应用?
Joerg Reger:ABB的所有业务部共计参与了150多个以各种方式在内部和外部利用人工智能的项目。通过对AI技术的探索,我们点燃了创新的火花。
我们为人工智能机器人的工业应用定义了四个领域。其一是生成见解,人工智能分析大型数据集并生成有意义的见解,这些见解构成了决策的基础。
其二是优化,从宏观层面的能源管理到微观层面的机器人运动路径规划,人工智能优化了操作,并提高了效率。
其三是新功能,得益于人工智能,机器人可以执行以前难以自动化的更广泛的复杂任务。通过利用数据和算法优化流程,机器人在动态、不受控制和非结构化的环境中更快、更精确地执行任务,具有更大的自主性,无需人工监督。
其四是人机协作,人工智能使机器人和自动化更容易访问和用户友好,使没有编程知识的人能够引导和控制机器人或机器。
在汽车总装应用方面,ABB推出了动态装配包,结合机器人夹具、实时视觉摄像机与集成力控传感器,提供快速、准确和安全的自动化解决方案。这项技术解决了因生产线振动或速度变化导致的零部件与车身对齐问题,提升了生产效率。
记者:中国汽车品牌走向海外,很多技术供应商也随之出海。ABB能在车企及供应商远征海外市场的过程中给予哪些支持?
Joerg Reger:在车企和供应商扬帆远航的过程中,我们可以为它们提供多方面的支持。首当其冲的是全球资源配置。ABB利用其全球资源配置优势,通过在世界各地的团队通力协作,确保项目能够高质量地按时交付。对于国际客户来说,在世界各地获得相同的解决方案至关重要。这有助于简化操作员的培训,并在需求发生变化时将解决方案重新部署到其它地点,而且也支持可持续性。
其次是研发与创新。ABB在全球范围内拥有强大的研发能力,可以与汽车公司合作开发新产品、新技术和新应用,以满足海外市场的需求,如PixelPaint非过喷技术,该技术已收到国外高端汽车制造商的订单中。
当然,本土化生产与服务也必不可少。ABB在中国及全球拥有研发、制造、销售和售后服务等全方位的业务活动,能为企业提供本土化的服务和支持,帮助“走出去”的企业更好地适应和拓展海外市场。