华数机器人诠释“国产替代正当时”
2021高工机器人年会
倒计时 26 天
12月15日-17日，以“数智化跃进 产业链飞升”为主题的【利元亨·节卡机器人联合冠名】2021高工机器人年会暨【艾利特机器人冠名】高工金球奖颁奖典礼将在深圳机场凯悦酒店隆重举行。参会咨询：13632944360（同微信），出示名片，仅限机器人及智能制造产业链相关企业。
撰文 | 潘敏瑶
高工机器人产业研究所（GGII）数据显示，中国工业机器人国产份额已从2017年的26.80%提升至2020年的超35%。GGII分析，工业机器人的渗透率持续提升，在汽车之外的行业市场，国产厂商正悄然崛起，开始与外资巨头“短兵相接”。
此间，可以看到中国机器人产业的韧性初步形成，细分领域已开始涌现越来越多的明星企业，包括在机器人领域拥有深厚积淀的华数机器人。
80年代，华中科技大学开始机器人控制技术研究；1998年，华中数控承接华中科技大学和国家数控系统工程技术研究中心的技术基础，完成了华中I型教学机器人研发；2014年，首台华数机器人成功面世；2015年，华数机器人自主研发3大系列的11款机器人形成批量化生产及销售，华数II型控制系统发布，这标志着华数机器人核心零部件——控制器的一次质的飞越。
随后，华数在工业机器人业务上持续发力。2016年，华数自主研发五大系列30多种的机器人整机产品实现批量化生产及应用；2017年，华数BR6系列双旋机器人发布；2018年，新一代智能机器人发布；2019年，发布全新一代高防护双旋机器人、专机融合高防护小四轴机器人；2020年，BR双旋机器人在结构创新和算法创新上，成功获批2项国际发明专利授权，实现品牌自主创新的一次重大跨越。
2021年，华数机器人更是接连发布了全新一代高精密装配JR607机器人、高速高精SR20机器人、130KG灵活大负载MD4130机器人、15KG高精密焊接JH615机器人等11款产品。
目前，华数机器人已掌握六大系列40多种规格机器人整机产品，在工业机器人控制器、伺服驱动、伺服电机和机器人本体方面实现了自主安全可控，形成自主知识产权300余项，具备年产10000台工业机器人的生产能力，其产品在3C、家电、五金、汽车、CNC、食品、制鞋、物流等领域开展大批量应用。
自主创新卡位核心赛道
这些年来，华数机器人始终坚持核心关键技术的自主研发创新，重点开展机器人整机、高性能控制系统、新型驱动、高性能电机、工业应用软件及机器人云平台等方面技术攻关，累计攻克机器人核心技术400余项，工业机器人核心零部件自主比例超80%。
具体来看，自主可控的智能机器人控制器、控驱共芯一体化机器人控制柜、智能多感知的协作机器人关节模组、高功率密度的机器人高速伺服电机均为华数自主品牌产品。
其中，HSC3机器人控制系统是国产机器人控制系统中实现规模化批量应用的代表，突破动力学模型建模及参数精确辨识难题，建立基于伺服力矩电流的动力学建模与参数辨识；基于工业嵌入式硬件平台，HSC3机器人控制系统融合先进的运动学、动力学、人机协作技术，配备丰富的工艺知识软件和调试软件，适配各类工业机器人、协作机器人，广泛应用于搬运、码垛、装配、焊接、喷涂、切割、抛光打磨等领域。
与此同时，华数机器人瞄准国内制造业对性价比较高的专业机器人需求，把多关节通用机器人产品作为主攻方向，对标行业龙头，重点研制针对细分领域的专用机器人、创新性新结构机器人、工业级协作机器人、有特色的重载机器人、面向高等院校的开放式终端机器人产品，与国际巨头错位竞争，实现了进口替代。
以2021年最新发布的SR20系列机器人为例，该系列机器人专门针对高速大负载的应用场景而开发，拥有800mm和1000mm两种不同的臂长，依托华中数控多年伺服控制的技术积累，机器人在高转矩工况下可达最大20Kg负载，可广泛用于电子产品行业、新能源、玻璃面板，PCB等领域。
针对PCB这一细分应用领域，华数还专门开发了PCB系列机器人，除了上述提到的SR20系列机器人外，还包括：
BR312/BR316三轴关节机器人，解决PCB板生产对三轴或四轴取放料机器人的需求，其结构紧凑、体积小、重量轻、关节速度高、动作响应快，可有效降低使用六轴机器人应用带来的成本浪费；
BR612六轴双旋机器人，在BR系列机器人的基础上进一步优化升级，针对玻璃机、平磨机、雕铣机及其它机床等推出前端高防护版本，满足任意方向喷水或浸水，手臂前端达到IP67防护等级；
BR625六轴关节机器人，在BR系列机器人的基础上进一步优化升级，机器人为双旋结构，负载可达25kg，内置线缆，安装空间占用小。尤其适用于装配、上下料、搬运、冲压、PCB行业和密集排布钻工中心。
BR616六轴双旋机器人，在BR系列机器人的基础上进一步优化升级，整机防护等级达到IP67，尤其适用于喷涂、喷粉、机床上下料、冲压上下料、装配、分拣、码垛、注塑等。
华数PCB系列机器人均配有IO接插板，用户可将接插板安装于主控电柜，使得批量化设备走线更便捷，更美观；该系列机器人支持IO、ModbusTcp、SocketTcp、二次开发接口，更拥有用户PLC功能便于对外部轴、外部设备、外部启动逻辑的自定义编辑与控制，同时可以满足客户对机器人与视觉系统、PLC控制器、PC系统的通讯控制要求。
此外，华数机器人深耕3C、家电、厨具、玻璃、食品、制鞋和锂电等细分行业，目前在3C和厨卫行业已占据细分领域龙头地位。
在智能产线方面，以动力电池产线为例，华数已经在圆柱模组线、方壳模组线、软包模组线、PACK线项目上积累了大量成功案例和丰富的经验，进入了知名新能源汽车厂商以及新能源汽车动力电池企业的供应商体系，订单按合同实施交付。从2018年开始，华数还向美国、德国和罗马尼亚的新能源企业出口了锂电池模组产线和PACK设备，客户反响良好。
总体而言，华数机器人的目标不仅是在产品层面为工业机器人带来创造性的性能升级，同时也为国产机器人加速替代进口提供了更多可能，以更精准高效的解决方案，助力中国制造走向智能化新时代。
数字化工厂的探索实践
基于“PCLC”工业机器人发展战略，华数机器人以智能云平台（C）为产业出奇制胜的武器，致力于实现机器人云端智能技术，涵盖了机器人的各生命周期的数据采集和智能运维应用。
华数机器人与智能装备院以智能产线与工业软件为抓手，开展了智能工厂生产系统快速建模布局仿真与优化技术研究、产线虚实一体数字双胞胎技术研究、冲压工艺过程工业软件研发等多项技术和工艺的联合开发，为众多传统制造型企业提供定制化的数字化转型解决方案，积极推动制造业数字化转型。
华数机器人的数字孪生系统和机器人云平台，将真实生产场景制作成虚拟仿真场景，可在孪生场景中观察系统和设备的运行状态，还可以通过模型动作模拟和还原部件运行情况，全面掌控工厂动态。
同时，华数机器人通过以机器人装配机器人，助力完成10余个国家级智能制造示范工厂、100余个省部级智能制造示范车间建设，提升制造业网络化、信息化、数字化水平。
截至目前，华数机器人成功入选《国家智能制造系统解决方案推荐供应商》和《国家工业机器人行业规范》企业，佛山华数机器人及重庆华数机器人入选工信部专精特新“小巨人”企业。
未来，华数机器人将牢牢把握“国产替代”的窗口期，持续推动工艺、装备、管理和技工能力的深度融合和协同创新，在更多细分领域展开大规模应用。
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