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引言
每一次真正改寫行業(yè)格局的應用創(chuàng)新，其背后必然矗立著核心技術的里程碑式突破。新松與吉利如何攜手開創(chuàng)多項“中國第一”？
近日，近百臺新松大負載工業(yè)機器人在吉利義烏基地焊裝車間完成批量部署，打破了國外機器人廠商在汽車焊裝領域的多年壟斷地位，與來自機器人“四大家族”的工業(yè)機器人品牌同線競技對飆、節(jié)拍高度一致。一舉改寫了“汽車焊裝是國產(chǎn)工業(yè)機器人應用‘禁區(qū)’”的歷史，在被業(yè)內(nèi)評為“工業(yè)機器人最高端應用領域”的汽車焊裝主線插上“中國旗幟”！
新松與吉利攜手開創(chuàng)我國機器人發(fā)展史
在該項目中，新松團隊與吉利團隊深度協(xié)同、聯(lián)合攻關，將最初密密麻麻列滿1000余項待辦工作的清單逐一破解，完成了多項“從0到1”的歷史性突破，實現(xiàn)國產(chǎn)工業(yè)機器人——
首次在汽車焊裝主線上實現(xiàn)大批量應用
首次在汽車焊裝主線上實現(xiàn)多型號應用
首次在汽車焊裝主線上實現(xiàn)點焊、快換、涂膠、螺柱焊、SPR、FDS等多關鍵應用工藝導入
首次在汽車焊裝線上實現(xiàn)PDPS仿真離線和虛擬調試
首次在汽車焊裝線上實現(xiàn)光電、旋變多協(xié)議焊鉗驅動適配
……
一舉創(chuàng)造了我國機器人發(fā)展史和汽車工業(yè)發(fā)展史上多項“中國第一”！
成功開發(fā)大負載高動態(tài)高可靠點焊機器人！
核心技術100%自主可控
汽車焊裝線工藝結構緊密，技術難度大、行業(yè)壁壘高。過去30余年，我國汽車焊裝應用始終被西方發(fā)達國家的機器人廠商壟斷，已經(jīng)從技術、生態(tài)、標準等維度全面高筑壁壘。
整車焊裝工藝約76%用到點焊、18%是搬運及快換點焊(含SPR、FDS、螺柱焊等)、6%用到弧焊，高性能點焊機器人研發(fā)是重中之重，也是汽車焊裝線最核心的“卡脖子”裝備。
高性能點焊機器人是汽車焊裝線
在過去10幾年里，國內(nèi)只有新松公司擁有點焊機器人的研發(fā)和汽車焊裝應用經(jīng)驗，并在汽車零部件制造領域擁有較高的市場占有率，客戶包括國產(chǎn)汽車和合資汽車品牌，為國產(chǎn)機器人高端應用積累了難得的寶貴經(jīng)驗，保留了規(guī)?；粐?ldquo;火種”。
經(jīng)過數(shù)萬臺套的市場驗證，其在高強度、高節(jié)拍連續(xù)作業(yè)下的穩(wěn)定性，更能滿足主機廠對設備“零故障”運行的嚴苛要求，能最大程度規(guī)避新機型潛在的磨合風險，實現(xiàn)產(chǎn)線在投產(chǎn)初期即能達到設計產(chǎn)能，并實現(xiàn)長期、無間斷地穩(wěn)定運行，也為高性能國產(chǎn)點焊機器人研發(fā)奠定了堅實基礎。
新松公司擁有點焊機器人研發(fā)和汽車焊裝應用經(jīng)驗
此次合作，新松公司與吉利汽車集團重點聚焦國產(chǎn)點焊機器人高動態(tài)作業(yè)精度不足、大批量焊接質量波動大、長期服役可靠性偏低等核心痛點，基于新松公司原有技術儲備，成功研制SR210A-210/2.65、SR500A-360/2.83兩款新型大負載點焊機器人，突破了大負載高動態(tài)點焊機器人多場景應用中全域性能調優(yōu)方法，實現(xiàn)焊接位置誤差≤0.06mm。
同時研制了高精度點焊工藝適配系統(tǒng)，實現(xiàn)了焊接能量的高精度自適應反饋控制，為提升我國汽車車身高可靠、高質量、高柔性制造水平，推動新能源汽車高端化發(fā)展提供了重要裝備支撐。
此外，雙方團隊高度關注機器人核心部件的國產(chǎn)化適配，實現(xiàn)了核心技術100%自主可控。其中機器人的控制器、控制系統(tǒng)、伺服電機、驅動器等核心部件，均為新松團隊自主研發(fā)或采用國產(chǎn)品牌，點焊外部軸伺服驅動器支持適配多種主流協(xié)議的焊鉗伺服電機，完全擺脫了對進口核心部件的依賴。
雙方團隊在實現(xiàn)機器人核心部件自主可控的前提下，保證機器人整機性能與國外主流品牌完全對標，技術難度和開發(fā)測試工作量成倍增加。
而核心技術完全自主可控除了有利于維護供應鏈安全外，還能降低采購與運維成本，并在技術迭代和售后服務響應上提供“量身定制”的靈活性，體現(xiàn)了在高端制造領域全棧自主能力的巨大優(yōu)勢。
雙方團隊高度關注機器人核心部件國產(chǎn)化適配
在汽車制造領域，平均無故障工作時間(MTBF)≥80,000小時是衡量機器人可靠性的唯一權威標尺。無論是國際“四大家族”還是國內(nèi)頭部主機廠的招標規(guī)范，均將MTBF≥80,000小時設定為不可妥協(xié)的準入底線。
新松公司實現(xiàn)80,000小時MTBF的秘訣，正是在于“全棧自研技術閉環(huán)”：以高剛性本體設計筑牢物理根基，以自研控制器與伺服算法強化動態(tài)控制精度，以智能運維體系實現(xiàn)故障前置預警。
這種三位一體的技術架構，讓新松公司不僅能滿足吉利汽車集團等主機廠的嚴苛標準，更能根據(jù)中國汽車的復雜工況進行定制化優(yōu)化，彰顯了純進口品牌難以具備的本土化技術優(yōu)勢。
開創(chuàng)國產(chǎn)工業(yè)機器人PDPS虛擬調試先河！
現(xiàn)場部署和調試效率翻倍
在吉利義烏基地，單條產(chǎn)線每小時停機損失高達400萬元，對產(chǎn)品交付和產(chǎn)線部署效率要求極高。為了縮短機器人導入產(chǎn)線的周期，雙方團隊開創(chuàng)性地引入PDPS仿真離線和虛擬調試技術，為國內(nèi)首創(chuàng)。
為產(chǎn)線構建了高精度的數(shù)字孿生模型，預先對所有車型的機器人軌跡進行仿真驗證，提前規(guī)避干涉風險，大幅縮短現(xiàn)場調試周期，實現(xiàn)程序切換“一鍵式”調用。同時通過數(shù)百萬次的虛擬疲勞測試，對鑄件結構、受力點進行拓撲優(yōu)化，確保本體在極限工況下的剛性儲備。
通過仿真離線和虛擬調試技術，新松團隊將單臺工業(yè)機器人設備的調試周期從十幾年前首次在汽車焊裝線部署的數(shù)十天，縮短至在吉利義烏基地批量部署的4天左右，效率數(shù)倍提升，幫助新松工業(yè)機器人在焊裝柔性線上快速導入與穩(wěn)定運行。
此外，通過實際測試驗證，可以實現(xiàn)多品牌控制器同時仿真和虛擬調試，即單工位與其他品牌混用進行離線仿真和虛擬調試，便于后期改造執(zhí)行和柔性生產(chǎn)。
全面覆蓋工業(yè)機器人焊裝車間主流工藝！
完成多關鍵應用工藝導入
在吉利義烏基地，新松工業(yè)機器人已覆蓋
在吉利義烏基地，近百臺新松工業(yè)機器人成建制地部署在車身主焊線、車身下部線、左右前門線、側圍線等核心工位，包括12kg、210kg、360kg在內(nèi)的多型號新松工業(yè)機器人，全面覆蓋汽車焊裝線95%以上的主流應用工藝。
新松公司通過自主可控的控制器軟件與深度集成的點焊工藝包的協(xié)同創(chuàng)新，不僅實現(xiàn)了核心算法的國產(chǎn)化替代，更在焊接質量一致性、生產(chǎn)效率及智能化運維方面取得了顯著突破。
這一技術體系能夠精準匹配主機廠對多車型混線生產(chǎn)、高節(jié)拍運行及焊接質量追溯的嚴苛要求，為構建高效、穩(wěn)定、智能的現(xiàn)代焊裝車間提供了堅實的技術支撐。
此外，隨著新能源汽車的迅速發(fā)展和普及，車身輕量化成為行業(yè)發(fā)展的重要趨勢，“多材料結構”設計是實現(xiàn)車身輕量化的主要途徑之一。
為實現(xiàn)鋁合金、鋼材、復合材料等異種材料的連接，新松團隊成功攻克點焊+SPR/FDS鉚接相結合的連接技術，以兼顧車身強度、密封性與輕量化，實現(xiàn)國產(chǎn)機器人首次將SPR/FDS鉚接工藝應用于主機廠主線。
在吉利義烏基地，新松團隊完成了國產(chǎn)工業(yè)機器人首次在汽車焊裝主線上完成點焊、快換、涂膠、螺柱焊、SPR/FDS鉚接等多關鍵應用工藝導入。
滿足吉利高標準、全維度技術要求！
支持多車型快速換產(chǎn)
作為中國汽車全球領跑者，吉利汽車集團對工業(yè)機器人的高標準要求已不再局限于單一指標，而是追求節(jié)拍效率、剛性可靠性與全生命周期成本優(yōu)勢的全維度協(xié)同。
首先，得益于吉利汽車集團制造工程與管理中心對柔性化生產(chǎn)的極致追求，新松團隊將“多車型共線、快速換產(chǎn)”從行業(yè)難題變成了本項目的核心亮點。
面對吉利汽車集團“燃油、純電、混動多能源車型混線生產(chǎn)”及“產(chǎn)線快速換型、柔性化制造”的嚴苛挑戰(zhàn)，新松團隊依托PDPS離線編程與數(shù)字孿生仿真技術，構建了“模塊化硬件架構+智能識別算法”的三位一體技術體系。
同時，新松工業(yè)機器人具備高重復定位精度與穩(wěn)定的運動控制性能，配合離線仿真的精準路徑規(guī)劃，能夠適配多車型的焊接作業(yè)需求，無需額外依賴外部引導系統(tǒng)即可完成精準作業(yè)。
最終，新松公司成功攻克快速換產(chǎn)難題，實現(xiàn)多車型“零停頓”自由切換。
其次，剛性可靠性是保障生產(chǎn)穩(wěn)定的“生命線”。白車身安全結構件的焊接質量不容絲毫偏差，設備故障引發(fā)的停線損失更是主機廠無法承受的風險。
新松機器人采用高剛性鑄件結構與優(yōu)化動力學設計，在高速、重載工況下仍能維持微米級重復定位精度，從源頭杜絕焊接缺陷；內(nèi)置的智能預測性維護系統(tǒng)可實時監(jiān)控設備健康狀態(tài)，將被動維修轉為主動預防，保障設備綜合效率穩(wěn)定在行業(yè)領先水平。
此外，全生命周期成本優(yōu)勢成為核心考量。主機廠不再僅關注設備采購單價，而是更注重涵蓋能耗、維護、備件等環(huán)節(jié)的綜合成本。
新松團隊通過低功耗設計與長壽命備件降低日常運營成本，依托本土化服務團隊提供24小時極速響應，減少隱性維護支出；同時，標準化接口與模塊化設計簡化了產(chǎn)線集成與后期維護流程，進一步降低非生產(chǎn)性工時損耗，實現(xiàn)綜合成本的最優(yōu)控制。
為進一步推動汽車產(chǎn)業(yè)核心制造裝備全面自主可控，雙方團隊下一步將致力于繼續(xù)提升機器人在高動態(tài)作業(yè)場景中的穩(wěn)定性和焊接節(jié)拍，持續(xù)探索并突破多機器人緊湊部署工況下的協(xié)同規(guī)劃與控制技術，同時研制更多重點機型，推動其在國內(nèi)主流車企焊裝產(chǎn)線上大批量推廣應用。
創(chuàng)造多項“中國第一”的背后，技術從不會自然生長，它需要人在不知盡頭的“無效期”里，用意志力對抗 “熵增”的漫長沉默。
技術的“新”往往閃耀于瞬間，但支撐其從0到1、從實驗室到應用場的，卻是人的堅持。在新松和吉利團隊打破汽車焊裝主線高端應用外資壟斷的背后，藏著無數(shù)個不為人知的故事……
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