走进上海智能工厂⑤：机器人造机器人，放大“智造”溢出效应
作为国内第一梯队的机器人企业，上海新时达电气股份有限公司正尝试以一种特殊的方式应用机器人——其机器人工厂的一条生产线上，已经实现用机器人制造机器人，于去年入选上海市首批标杆性智能工厂。
中国是全世界最大的机器人市场，“中国制造”转型“中国智造”，为机器人深度应用提供了大量场景。新时达电气的实践，代表了上海企业不断适应新技术趋势、加快形成新质生产力的探索，也为智能制造如何更充分地释放潜力提供了一个有意义的提示。
有条不紊的“机器工人”
走进新时达电气位于嘉定区的机器人车间，能立即体会到一种特别的科技气氛。流水线上，几个“机器工人”互相协作，将各种零部件装配成完整的机器人。相邻的仓储物流区，根据生产进度，环形分拣仓内的机器人能自动从货架上取下所需零件，交给物流机器人小车，由它送到工位。另一边还有一大片区域，被隔成几十个“小间”，每个小间里都有一个新下线的机器人自觉地重复各种规定动作，完成出厂前的质量自检。
这个约2万平方米的车间，看起来忙忙碌碌，但真正的工人寥寥无几。据新时达电气总裁办主任张镇奎介绍，上海的这家工厂里，共有3条生产线，两条保留了工人，一条则是探索性地试点让机器人造机器人，总体上，一线人手目前不到10人。自2020年投产以来，成效不断显露。在自动化技术的赋能下，整个车间实现了每年1万台的设计产能，但用工量比传统的手工作业减少80%，单位面积产出效率提升30%以上。
让机器人替代人参与制造，收益不仅在于提速。由于机器人在工作中可以严格按参数完成作业，而不像人会有状态起伏，因此，机器人加工的产品，性能一致性相当高，换句话说，质量更加可控。新时达电气的机器人产品，出厂前一次性通过率因此有明显上升，这也进一步提升了企业竞争力。
“十年磨一剑”转型智造
新时达电气创立于上世纪90年代，起初专注于电梯控制系统的研发制造，并成长为该领域的“隐形冠军”。2010年，新时达电气成为A股上市公司，而后开始向机器人和智能制造领域拓展，以十年磨一剑的精神研发机器人相关核心技术，最终跻身国内该行业的第一梯队。
新时达电气的这一转型，可以说是在分析未来趋势后的先见之举。张镇奎说，中国拥有庞大的制造业体系，但因越来越多年轻人远离制造一线，企业遭遇招工难、用工贵问题。十多年前，新时达电气希望通过发展智能制造和机器人技术，找到有效的应对之策。
新时达电气的优势在于运动控制技术，这也为其开拓机器人业务提供了强大的先天优势。自2010年以来，新时达电气共为研发投入超过20亿元，形成了大量专利等知识产权。目前，新时达电气拥有超过1000名研发人员，占员工总数约40%。其机器人产品已在汽车、新能源、消费电子、金属加工等多个行业形成规模化应用，并成为富士康、海尔等“工业4.0”灯塔工厂的重要合作伙伴。
就是在这个过程中，新时达电气自然而然地将机器人技术和智能制造落地自家工厂。事实上，在电梯业务板块中，新时达电气也将自研的智能制造技术深入应用，这使得其电梯控制系统工厂同样入选了上海市级智能工厂。
“机器人+智造”助力产业升级
观察新时达电气的智能工厂，一个很重要的视角就是跳出“解放人手”乃至“机器造人”，从更宏观的角度看待智能制造给制造业带来的深层影响和巨大价值。
确切地说，新时达电气不仅是一家机器人制造企业。过去十年，他们在智能制造产业链的各个环节——信息、控制、驱动、执行等，进行了全方位布局，并与一批上下游合作伙伴共同构建产业生态。
新时达电气在发展智能制造时，一直秉持“三不”原则——不在落后工艺基础上搞自动化，不在落后管理基础上搞信息化，不在不具备网络化、数字化的基础上搞智能化。
张镇奎解释，要想充分发挥机器人和智能制造的潜力和价值，企业不仅要在生产线上推进自动化，更要让企业运营和管理同步实现数字化、智能化。为此，新时达电气在自家工厂打通了内部“信息孤岛”，以数据为主线，将各部门、上下游企业串联起来。客户下单后，系统可以自动根据订单安排产能，合理安排采购和库存，并将最终的市场反馈与生产过程数据结合起来，指导研发和制造，从而形成闭环……所有这些实践和经验，加上技术积累，汇聚成为智能制造的整体化能力，不仅帮助新时达电气机器人工厂脱颖而出成为上海市级标杆，更让它成为一家优秀的智能制造解决方案供应商。
通过全流程的智能制造，新时达电气给客户带来不少“意外价值”，也孕育出新机会。比如，有一家客户原本只是想引入机器人提高自动化水平，但投产发现，由于智能制造能敏捷地应对市场变化，他们每年可减少库存数亿元。另一家工厂受益于“机器工人”的稳定表现，每年的售后维保成本因此大幅降低2/3。此外，由于制造全流程实现了数字化，有家化工行业客户正打算和新时达电气一道，通过制造大数据进一步优化工艺。
当前，我国正处于机器人发展历史上的最佳时期。作为行业领先者，新时达电气希望抓住这一机遇。张镇奎说，通过高品质的技术、产品以及对产业链的深入理解和周到服务，本土机器人企业完全可以在激烈的竞争中形成差异化优势，并在未来赢得更多发展空间。
宝钢股份打造智能工厂，上千台“宝罗”机器人已上岗！
炎炎夏日往往是生产安全事故高发期。宝山钢铁股份有限公司的智能工厂方案，提供了一种实现生产作业本质化安全的思路，这是上海市总工会近日召开上海工会促进安全生产工作会议时，分享的近年来各单位为促进安全生产推出的妙招。
在宝钢股份宝山基地炼铁厂2号高炉车间内，出完铁水的炉子上留下一个“大洞”，只见一台无人驾驶的小叉车将600公斤炮泥搬运至上料区域，随后，炮泥加注机器人通过红外线扫描，自动抓取、装填，然后对准出铁口的“大洞”加注炮泥封补“窟窿”，使高炉继续冶炼下一炉的铁水。
炮泥加注机器人
2号高炉炉前作业长介绍，过去整个作业流程全都由人工完成，需要2至3人在50多度的高温环境下来回搬运重物，加注操作还要注意煤气等安全风险。但如今，只需要一人坐在鼓风机前吹着风，“监督”机器人全自动化操作即可。
“近年来车间内变化很大，大家明显感受到，工作环境在改善。”2号高炉炉前作业长说，近期，车间工作人员正在调试自动化测温、取样设备，等正式应用后，职工就无须穿着厚重阻燃服、戴着防护面罩在高温环境中作业了。
一个车间的变化，也是整个企业发展的缩影。在宝钢股份内部，机器人还被亲切地称为“宝罗”，他们是职工的助手和伙伴。近两年，宝钢股份积极落实集团公司中国宝武的“万名宝罗机器人上岗计划”，大力推进操作室一律集中、操作岗位一律机器人、运维一律远程、服务环节一律上线的“四个一律”工作，通过机器换人，逐步实现生产现场少人化、无人化。
宝钢股份通过机器换人，逐步实现生产现场少人化、无人化
当然，要打造智能工厂并不容易，在这个过程中，宝钢股份实现一系列技术突破：2018年，宝山基地投入炼钢连铸多功能机器人，在国内首次实现连铸浇钢作业四位一体；2020年，青山基地上线国内首台上套筒机器人、拆捆机器人、激光刻印机器人；2022年，东山基地实施了厚板试样加工自动化改造，推出全球首套智能化厚板试样加工系统……
这些技术突破背后都需要投入大量时间和真金白银，因此，在实践中，哪些环节先进行改造大有讲究。宝钢股份工会相关负责人介绍，在钢铁行业，机器人首先要取代的是3D岗位，3D即Dangerous（风险大）、Dusty（环境差）、Difficult（困难）。
截至目前，宝钢股份已有1250多台“宝罗”机器人用于生产，一个个点上的改变逐渐串联成线，已累计将2800余名体力劳动者从重复、繁重、恶劣的环境中解放出来，推动本质化安全实现质的飞跃。
在推动安全生产的思路下，宝钢股份还大力推进城市钢厂建设，为员工提供更高标准的健康作业环境。目前已建成国内最大封闭无人料场，同时对全厂160公里长度、1080余条运输皮带进行封闭改造，全面降低粉尘排放。此外，企业还建立了排放管控一体化平台，安装大量悬浮颗粒物监测、挥发性有机物监测系统和高清视频系统等，实现“生产-治理-监测”同步的排放全过程一体化管控。
“现在走在厂区内，完全感受不到空气中的粉尘。”宝钢股份相关负责人表示，员工的安全和健康其实也是企业的财富。如今，越来越多的员工拥有了更好的工作环境，将精力投入更高附加值的产品和服务中，大幅提高劳动效率，也为企业和社会创造了更多价值。
文字：王力
编辑：张睿芃
瑞士机器人科技公司Sevensense Robotics运用Visual-SLAM技术，将任何类型的可移动机器人就地变为智能机器人 瑞士创新100强
图源Sevensense Robotics官网
钛媒体APP注：瑞士连续12年全球创新指数竞争力排名第一，是全球重要的创新策源地，也是中国首个创新战略伙伴关系国，在创新发展和科技金融领域与中国具有极佳互补性。
由Venturelab主办的“瑞士创新100强”，汇聚了最佳“瑞士制造”的初创及成长期科技创新企业，是瑞士最具国际影响力的创新生态标杆。自2011年以来，该榜单每年在瑞士全国范围内评选出100家最具开创性和市场前景的瑞士创新企业和25家最具独角兽潜力的瑞士成长期企业，覆盖生命科学、工程机械、机器人、信息通信、低碳科技、食品科技等领域，今年更是新上榜了41家企业。
为了全方位展示和介绍瑞士最前沿的创新科技，钛媒体APP与Venturelab的中国授权合作方以明科技（Insight Tech），合作推出《瑞士创新100强》专题，全面展示瑞士先锋科创生态的全景。
本文为专栏第46期，介绍的Sevensense Robotics是2023年《瑞士创新100强》上榜企业，其致力于为可移动机器人提供精准定位与自主导航。
瑞士机器人科技公司Sevensense Robotics（以下简称Sevensense）成立于2018年。基于先进的Visual-SLAM技术，Sevensense为任何类型的可移动机器人设备装配“眼睛”和“大脑”，使其在动态、开放环境中进行精确定位、自主导航，将常规机器人就地变为智能自主移动机器人，为物流和服务机器人领域的客户解决复杂的自动化难题。
Sevensense是瑞士苏黎世联邦理工学院的衍生公司，由Gregory Hitz博士、Gianluca Cesari、Marcin Dymczyk、Kevin Egger、Mathias Burki、Renaud Dubé、Fabian Blöchliger和Andreas Pfrunder等八名联合创始人共同创立，该项目脱胎于其在苏黎世联邦理工学院期间开展的自主机器人项目。
图源Wyss Zurich
机器人在产品制造、装配、配送等方面拥有更高效率，是制造业、物流业等多个领域的重要生产工具。自主移动机器人（AMR）进一步提升了机器人的生产效率，该市场正以20%的年复合增长率增长，其规模预计将在2026年达到95亿美元。
然而，存量及新增的常规移动机器人尚无法大批量进行自动化和智能化改造升级，无法解决在复杂动态环境中自主导航、规划最优路线、机队协同等问题。对于企业而言，重新开发或购买智能机器人又存在较高的技术门槛并且成本高昂。
图源Sevensense Robotics官网
Sevensense基于先进的Visual-SLAM技术，为任何类型的可移动机器人设备打造“眼睛”和“大脑”，帮助机器人在动态、非结构化的环境中进行精确定位、自主导航。Sevensense的产品可以轻松地安装在任何类型的可移动机器人顶端，将其转变为智能机器人，为物流和服务机器人领域的客户解决复杂的自动化难题。
Sevensense的Visual-SLAM技术使用机器人内置的传感器构建准确的3D环境地图，为任何类型的地面车辆提供完整的3D定位。该技术使用自研的传感器Core Research，这是一款最先进的视觉惯性传感器，由五个高灵敏度摄像头和一个同步IMU组成，可用于视觉人工智能应用。
基于Visual-SLAM技术， Sevensense能捕捉机器人姿态以及周围环境，并以比LiDAR传感器快10倍的速度实时构建3D地图。其内置的尖端算法技术可使定位精度达到1厘米，并能通过不断学习环境特征（例如标识）来持续检测环境的变化，更新或扩展3D地图，进而在各类动态或开放环境中为任何类型的地面移动机器人提供完整3D实时定位。
结合Visual-SLAM技术、AI以及导航技术， Sevensense可以帮助机器人在跟随设定路径的基础上灵活自主导航，通过实时智能制定避障路线，指挥机器人绕过动态和静态障碍物，避免不必要的机械性停留，节约操作时间。由于融合多个3D传感器数据，Sevensense对障碍物的识别精度能达到4毫米，可支持制定最优避障路线。通过共享重要信息（例如位置和地图环境中的变化），Sevensense还可实现机器人间的相互协作和机队整体路径规划，提高整体工作效率。
Sevensense拥有盒装相机的产品形态，能轻松地安装在任何类型的地面机器人顶端，工厂无需停机即可部署。借助Sevensense提供的用户友好平台，操作人员不需要具有任何机器人知识，就能在1小时内完成安装并进行测试，然后一键启动运行。同时，Sevensense的定位及导航功能也可分别作为单独产品进行对外销售或集成在所需机器人系统中，满足不同企业的需求。
此外，Sevensense的产品均采用边缘AI技术，整个框架直接在客户的设备本地运行，不依赖远程服务器或云端计算资源，Sevensense也不会存储任何相机图像，保证敏感数据不会外传或因连接问题造成数据丢失，有效保护客户隐私和数据安全。
Sevensense可用于制造业、仓储、清洁以及物流配送等场景的移动机器人。2021年，Sevensense完成了770万美元的A轮融资，该轮融资由ABB领投，ABB也在2021年开始为其地面机器人装配Sevensense的产品。今年1月，Sevensense被ABB收购，其产品同时保持对外销售。
2023年《瑞士创新100强》中文版由以明科技（Insight Tech）荣誉发布。以明科技是《瑞士创新100强》的中国授权合作方，负责《瑞士创新100强》在中国的运营推广并协助榜单项目对华商业合作。作为中欧（瑞士）科技创新投资与产业化运营商，以明科技为瑞士创新和中国产业的双向合作提供投融资和商业拓展服务并开展股权投资业务。
获取2023年《瑞士创新100强》完整榜单及行业榜单，请访问以明科技公号或官网。
