驱控一体出货量超38000套,华成工控迅速发展背后的“诱因”
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2023年1月4日,华成工控披露2022 年 12 月主要产品出货量情况,2022 年 12 月控制系统、驱控一体系统出货量分别为 1019 套、3509 套。经计算,2022年全年,华成工控的控制系统、驱控一体系统出货量分别为17575套、38489套,其中驱控一体控制系统出货量同比2021年(42098套)的数目小幅下滑。
此前,高工机器人产业研究所(GGII)此前曾公布《2022H1中国驱控一体控制系统出货量排行TOP7》,数据显示,2022上半年叠加疫情蔓延、战争以及宏观经济承压等多方面因素,机器人市场承压明显,同时受到下游消费收缩的影响,注塑行业下滑明显,直接导致机械手出货量同比下滑超40%,这在很大程度上影响了驱控一体控制系统的需求增长。
如此看来,2022年华成工控的整体表现优于市场整体表现。同时,《2022H1中国驱控一体控制系统出货量排行TOP7》显示,华成工控位居2022H1中国驱控一体控制系统出货量第一名。
在华成工控技术总监程国醒看来:“华成工控驱控一体业务发展迅速的背后是华成工控始终以来的追求,专业化、精细化、特色化以及新颖化。”
专业化
2005年,彼时国内的控制系统相对国外而言是一片空白,无论是从入局企业、产品来看都是“无人区”。
而华成工控在2005年成立之初即锚定运动控制领域,尤其是注塑机械手控制系统,随后六年中,华成工控推出的脉冲型控制系统逐步完成了进口替代,同时,为了进一步加强自身产品的稳定高效,2011年后华成工控开始着重于总线式的控制系统。
程国醒表示:“十几年的奋战,华成工控的控制系统在性能上已经表现较好了,然而在实际的应用中仍是不如人意。华成工控在给客户做调试培训的时候经常发现,客户在焊线环节上常容易出错,出现虚焊、错焊等情况;由于当时日系伺服占据了市场主流,客户在出现上述问题的时候,很难求助于日本厂商到现场来解决问题。”
发现问题后,华成工控开始深究根源,得出了接线易错、伺服参数难找等因素导致了客户的应用难点。同时,如何让产品不仅性能好而且更好用也成为了华成工控的奋战目标。
*华成工控产品矩阵
2015年,华成工控做了大胆的决策——一头扎进驱控一体系统的研发,并从专业的控制系统企业向专业的驱控一体控制系统企业转型。
2016年,顺应市场需求趋势,华成工控启动了四轴驱控一体产品开发,采用CPU+FPGA方案,推出代表产品QCS4系列。2018年,为了满足下游客户对于空间占用和性价比的要求,华成工控导入驱控一体三轴控制系统的研发,采用双CPU模式,推出产品QCS3G系列。截至2019年,华成工控已然在中国驱控一体领域这一细分领域占据一席之地。
同时,市场对于多轴驱控一体化控制系统的需求趋势的越来越强,为了扩展专用机型产品线,华成工控于2021年启动驱控一体五轴系统的研发,采用两种方案并行,一种是SPI总线方式,另一种是新的FPGA+CPU方式,主要在研产品包括QCS5G/QCS5H系列。
发展至今,华成工控驱控一体系统已在喷涂、点胶、焊锡、焊接、折弯、跟随、码垛、搬运、分拣等工艺中得到了广泛应用,覆盖了注塑、机加工、冲压、教育、焊接、仓储、包装、钣金、3C等场景。
以华成工控推出的专业桁架机械手控制系统,该产品的定位是极简化。
据悉,桁架机械手在工厂里面往往用于给工业母机执行上下料的操作,操作相较简单但需求量极大,对本体制造企业而言,为了满足终端行业的巨大应用需求,其需要一款针对桁架机械手的支持快速调试、性能稳定且具有高性价比的控制器产品。
*华成工控产品用于上下料场景
而华成工控推出的专业桁架机械手控制系统覆盖1—5轴,可供企业自由选择,且可以满足90%的桁架机型。此外,该产品融合了运动控制、伺服控制,节省了近80%的接线和调试时间。在最终效果上,在塑胶、五金加工、玻璃加工、上下料等诸多行业,该产品都是一款在性能、稳定性上表现都非常适合的控制系统。
精细化
在程国醒看来:“产品专业是首要前提,对华成工控而言,产品的细致入微是专业的升级进阶。”
据悉,华成工控的精细化主要体现在两方面。首先,华成工控支持软件定制解决方案,根据用户的不同应用场景以及具体工艺场景的应用需求,华成工控可为客户定制专门的操作界面、工艺逻辑。
如在SCARA分拣电池盖的应用场景中,华成工控提供的驱控一体控制系统可以将视觉系统、传送带跟随等复杂技术固化至驱控一体系统中,从而方便终端用户为主。
其次,根据客户不用现场的应用场景工业环境,华成工控可以提供硬件的定制解决方案,如华成工控针对CNC的加工车间特意设计的一款控制柜产品,其根据外设的需求设计专门的外设板,不仅有效降低了成本,同时可以提高整套系统的工作效率。
在最终效果上,通过软件和硬件的客制化,华成工控可以给用户提供非常精细的应用解决方案。
特色化
从定义来看,驱控一体控制系统,其相对于传统的运动控制将伺服驱动与运动控制集于一身,两者之间可以在内部进行高速数据通信,用户在使用时可以节省大量电缆、空间,拥有着体积小、成本低、效率高等诸多优势。
驱控一体的方案最早是日本厂商应用,如东芝、三菱、YAMAHA、EPSON等,最早应用于SCARA机器人产品上。从2015年开始,中国厂商才逐渐开始驱控一体控制系统的研发,发展至今,驱控一体已步入产业化落地阶段,市场接受度大幅提高。
“驱控一体并不仅仅是简单地把运动控制+伺服控制融合在一起达到降低成本的目的”,程国醒表示,“做好驱控一体的一个重要前提是必须要对行业有非常深入地了解,从而把有限的成本投入到行业里面关注的性能点。”
以注塑行业为例,速度是该行业的重中之重,华成工控自设计之初就考虑到这一点,对速度、定位等进行特别关注,定制了专门的电机来满足高速频繁使用场景的应用需求;
以CNC加工为例,由于环境的特殊性,该行业更关注的是整个设备的密封性而非是作业速度,因而华成工控自设计之初即采用了全封闭的硬件设计,使用防油材料、防水电机等,最终控制柜产品的密封性达到客户的要求,从而有效帮助客户降本增效……
程国醒进一步讲到:“驱控一体极致性价比的来源,是根据客户的需求,对客户不关注的点进行减配,并对用户特别关注的点进行增配,从而在整体上达到降本增效的目的。”
据悉,2022年华成工控围绕“驱控一体”这一特色做了两个加法。
第一个“加法”是驱控一体与总线的结合。据悉,总线型控制器的数据可以充分共享,充分利用驱动的信息进行闭环控制,而驱控一体化设计后,通信的带宽更高和稳定性更好。
以华成工控的小功率关节机器人驱控一体控制系统QC-R6G为例,该产品专门针对10公斤以内的小功率负载的关节机器人专门推出,其体积相比以往的通用性产品减少了50%,同时5公斤以内的负载可以采用无风扇的设计,对于桌面应用和教学的应用极为非常友好。
值得一提的是,QC-R6G集合了六轴的伺服控制,除了保留通用型所有的外设接口以外,额外增加了总线接口,可以额外扩充轴和高速模块,对于10公斤以内负载机的器人设备而言,该产品能充分体现驱控一体极致性价比的特点。
第二个“加法”是驱控一体与云端结合。2022年,华成工控设计了华成工控云平台和相应的数据采集设备,通过内置的模块,系统一方面可以采集驱控一体控制系统的设备状态,另一方面,驱控一体相比驱控分离的控制系统可以提供更为丰富的实时数据和状态数据,且华成工控可以根据行业定制专门的数据监测功能。
在最终效果上,基于大数据,华成工控的驱控一体控制系统可以给客户赋能,如进行远程诊断、提供设备运行异常预警、检查维修日常保养的提醒等。
新颖化
做得更好,也要布局更新的技术,这也就是华成工控的追求——新颖化。程国醒讲到:“华成工控的新颖化体现在敢于打破传统与表征,如在2015年时,EtherCAT总线技术仍是较为新颖并未过多普及的技术,而华成工控自入局驱控一体只是即选择采用基于ESC总线技术的驱控一体产品。同时,也正是基于EtherCAT总线技术高速的特点简化了控制系统的通信协议,从而让华成工控的初代驱控一体产品成功面世。”
2022年,华成工控也不例外,同样在出“新”,推出了两款打破常规的产品。
第一款是PHC插件开发平台,产品定位是简易、灵活及开放,在结构上兼容目前常见的总线PRC,可以有效方便客户进行替换。具体来看,华成工控在该产品中提供了流程化的编程模式,其基于机器人系统的编程语言设计,对于流程化的工艺场景更易上手,即便是一般的操作工人,在经过半天的培训之后,都可以进行基础的工艺编程,产品整体拥有简易化的特点。
同时,该产品中推出了主流语言的SDK,可以让高级工程师开发所需的插件、工艺包和指令,平台整体灵活。此外,华成工控提供了一个商店平台,广大工程师科技与PHC插件开发平台开发特定的工艺包,并在商店进行销售,分享自己的成果。
第二款产品是视驱控一体智慧工作站,据悉,该产品上搭载了传统的六轴工业机器人,可满足工厂移动上下料的应用需求,采用X86硬件架构,更加强劲的计算性能和更加开放的开发生态,同时整合了视觉系统和驱动器调试,由于视觉系统的赋能,可进行无传感器的拖动示教和防碰撞算法,整机成本更低。
值得一提的是,该产品上搭载的为传统六轴工业机器人。据悉,传统的机器人搭载上移动机器人小车存在两大难题,高压供电以及高自重,而华成工控基于今年推出的DER直流版本的驱控一体,支持48V供电,2千瓦以内的电机,可满足20KG以上负载的六轴机器人与小车搭配使用。
谈及为什么选用传统六轴机器人而非协作机器人,程国醒讲到:“传统六轴工业机器人的技术跟产业链相比协作机器人更为成熟,如能成功搭载上移动机器人小车并执行作业,其效率将更为稳定。通过成熟的技术,灵活的使用方式,为客户使用降本增效,就是我们华成工控的新颖化。”
“专精特新”
程国醒最后概括到:“2021年,华成工控获得国家级专精特新小巨人认证,实际上是对华成工控‘专业化’‘精细化’‘特色化’‘新颖化’四化的认可。”
未来,华成工控将致力于为客户提供更方便、更简单、更具性价比的驱控一体系统及解决方案。在未来技术迭代的方向上,华成工控将一手抓客户需求,一手投入最新产品与技术的研发,做市场满意的产品,以此加速产品落地,推动行业发展。
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