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莞企自主研发皮革智能机器人

2015年04月15日09:34    来源:南方日报     手机看新闻

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  东莞爱玛数控科技生产的智能切割机,技术人员操作电脑,实现快速高效切割。

  ■行业聚焦

  一台机器,可以实现数万次的智能排版运算,连皮料上的瑕疵也毫无浪费地利用在缝线或鞋帮处,6分钟就可以裁剪出一个熟工做出的精确尺寸。这种高效能的皮革智能裁剪机器人,是东莞爱玛数控科技有限公司在全球率先自主研发的。

  身处全球最大鞋业生产基地,往往会迫使东莞企业去研发更贴紧生产需要的智能化机器。爱玛数控由上世纪90年代初建起的一家劳动密集型小鞋厂转型而来的,早在2002年,他们就洞察到机器换人在提高生产效率中所发挥的不可替代作用。经过多年与一线制鞋工厂的磨合,自主研发的皮革智能裁剪机器人可使一张皮革的利用率提高到89%。而一张皮革如果采用手工裁切,新手只能利用80%,6年以上的熟手工也只能利用83%。

  最大化利用皮料

  一块不规整的天然皮料,要通过爱玛数控的智能裁剪机器人变为平滑的鞋面,先要经过数据扫描,让传统的纸质鞋板变为CAD文件,也就是传统纸板的电子版本。而传统制鞋,纸板需要用手工画样。皮料的裁剪无非有两种方法,一是用纸板比对,用剪刀剪出。二是用刀模裁断。显然,手剪皮料,精确度差。假如说,一个熟练工人一天完成的工作量为1000个纸板,那这个工人工作量将非常大。倘若用刀模裁断,每一款新设计出来的鞋,都有不同的鞋样,假如某一款鞋子没有了订单,那花费上千元开出的刀模就变得毫无用处。可以看出,不论是纸板还是刀模,对人力要求都很高。用电子版的好处是,不同的纸板可以用数据扫描仪或用光标描画。

  在实体纸板数字化后,为更关键的工序进行了铺垫。扫描后形成的CAD文档,会被传送给真正发挥切割功能的机器人,位于机器人上方有一个千万级像素的高清数码相机,会识别天然皮料本身所携带的瑕疵点,然后将CAD文件在皮料上进行排版运算,最终排版是经过几万次运算后得出的最优利用方案。

  通过投影技术,CAD图形就在皮料上映出了形状,这些形状见缝插针,充分利用皮料。该机器人最为精妙的地方是在对瑕疵点的处理,原始皮料的瑕疵点都恰好落在了车缝处,或者被包起来的帮脚位置。

  6分钟实现智能切割

  最佳利用率排版一出炉,会立刻传送到实施切割的地带。两个灵活机械手臂发出机器人运转时特有的声效,采用左右同时开工的节奏,末端处锋利的刀头开始按照发出的指令对皮料进行流畅地切割,一个个制鞋皮面就这样应声而出。

  通常来说,一个熟练工人工作6年,在这样一块皮料上只能排到10双鞋的版,而一个新手就只能排8.5双,用时通常需要五六个工人耗费一个小时左右。但是采用人工往往导致这样一种情况发生:保证了速度却保证不了精度,保证了利用率但保证不了速度。所以,采用人工切割想要达到裁剪机器人的精度,可能耗时更长。

  爱玛数控的这台机器人,智能排版只需3分钟左右,且可以实现一边排版一边切割。总体算下来,2个人操作机器,只需要6分钟就可以切割完一块原始皮料,可以代替五六个工人的工作量。时间短,且品质好,工作效率大大提高。

  据悉,整个机器人售价在60万元,国内外已有300多家客户主动找到爱玛数控要求订购。“即使熟工流失,再招进一个仅有3个月经验的新工,有这台机器人,结果都是一样的。”爱玛数控总裁王国权说,这种切割的概念在国外还没有形成,因为在中国鞋业发达,在生产过程中会产生各种各样的需求,也使得中国的企业更容易研发这种机器人。

  智能制造与国外差距超过10年

  企业研发还需沉得住气

  对话

  爱玛数控的总裁王国权,从1984年就已开始与鞋打交道,上世纪90年代初成立了自己的鞋厂。在2000年前往意大利的一次考察中,被其普遍流行的高效智能化电脑数控工艺系统震撼。王国权与国内诸多从事智能化设备行业的人士一样,在国家层面抛出各种智能制造的概念之前,就已意识到了机器人会在国内成为一种趋势。

  南方日报:之前舆论普遍认为,企业不愿意机器换人,是因为机器设备的投资压力太大。

  王国权:我觉得不是。核心的原因还是早期在东莞投资起家的企业老板自身的问题。如果一个企业老板年龄超过50岁,那你不用跟他们谈机器换人。虽然这样说有点偏激,但是这些企业后继无人。我有很多为知名大众品牌做代工的朋友,就是故意缩减订单规模,工厂从2000人缩减至200多人,就是不想再做了。面对新的经营状况,许多运营了20年以上的企业已经力不从心,打算画句号。如果有人愿意去接班,这些传统企业老板还是会持续去做的。所以即使政府大力为转型升级鼓与呼,这些企业也不会去想机器换人。

  南方日报:有报道称东莞鞋业已呈现空心化,您会觉得是东莞的危机吗?

  王国权:空心化是客观存在的,但是我们不要用骇人听闻的角度看待。很多制鞋厂,被迫搬迁别的国家或国内的湖南江西地区,是多种原因造成。但是对于东莞来说,以前是因为鞋厂规模大管理先进文明,而现在只是把工序分散,由月亮变为很多星星。这些星星,很多就是以前从事本行业的人在操作或创业。可以说,鞋业变成很多外包工序的协同发展,鞋业在东莞或者其他地区以另一种方式兴旺起来。

  南方日报:国内的数控设备或机器人制造,核心技术往往是最大掣肘,您认为企业该如何弥补这一缺陷。

  王国权:这个缺陷或差距不是表层的,而是深层次的。外表可以模仿,比如热门的机械手的制作,可能用1到3年就能追赶国外。但是深层次的数据来源、数据设计、工艺流程、功能实现的差距足有10年甚至更久。行业发展越广,需求也就越大,企业需要沉得住气,做好夯实基础的研发。

  南方日报:您认为,怎样的观念才有利于一个行业实施机器换人。是否需要鼓励传统企业从最简单的工序试水?

  王国权:作为传统企业老板,首先要盘点企业资源,明确为什么投入资源机器换人。如果只是为了生存,那就别投,如果是要发展,那我觉得要大胆尝试。且机器换人不是随便找一个人替一下,二是要具备团队,与提供方共同规划每一步需解决的问题,循序渐进地一步步来。在这期间,每个企业都有差异,双方要做不同调整。

  更关键的是,双方应该有这样的心态,允许出错和调整的可能,双方努力去测试和尝试。在时间上,一年的改变不会太大,要用三到五年的时间来做项目。以人力为例,比如首先从300人降到220人,再从220人降到180人乃至150人,不能一蹴而就。

(责编:尤舒婧、甘霖)

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