SMC中國公司：氣電融合助力工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新

文/ 本刊記者 段永利

隨著人工智能技術(shù)的迭代更新，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在中國蓬勃發(fā)展。作為北京市首批高新技術(shù)企業(yè)之一，SMC中國有限公司自1994年9月落戶北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)以來，陸續(xù)在北京、上海等地設(shè)立了分公司及物流中心，并在全國110個(gè)主要城市建立了分支機(jī)構(gòu)。目前公司已成為世界上最大的氣動(dòng)元件生產(chǎn)和出口基地之一，在全球和中國市場(chǎng)份額大約占40%左右，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在各種產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，并銷售至全球80多個(gè)國家和地區(qū)。

產(chǎn)品自主創(chuàng)新

“我們的產(chǎn)品應(yīng)用范圍很廣，只要是工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用的地方都會(huì)有SMC的產(chǎn)品。產(chǎn)品的主要應(yīng)用領(lǐng)域是傳統(tǒng)汽車、家電半導(dǎo)體行業(yè)，應(yīng)用到民生行業(yè)的是食品、醫(yī)療領(lǐng)域，以及為這些產(chǎn)業(yè)配套的機(jī)床行業(yè)。隨著移動(dòng)終端的發(fā)展，對(duì)液晶技術(shù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求也比較快，這是目前我們?cè)谛屡d產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新方向?！盨MC中國有限公司總經(jīng)理馬清海對(duì)本刊記者說。

歷經(jīng)28年的發(fā)展，SMC中國公司已經(jīng)建成全球最大的系統(tǒng)元器件制造基地。SMC中國公司一直秉承著“沒有最好，只有更好”的理念，不斷實(shí)現(xiàn)制造創(chuàng)新，追求高品質(zhì)、低成本、快速交付，主要是供應(yīng)鏈的打造、工藝創(chuàng)新和管理創(chuàng)新方面實(shí)現(xiàn)品質(zhì)的穩(wěn)定和成本的降低。

馬清海介紹說，目前SMC對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的支持從幾個(gè)方面做了研究和創(chuàng)新：首先是產(chǎn)品的創(chuàng)新。考慮到如何把氣動(dòng)技術(shù)傳承下去并不斷壯大，產(chǎn)品應(yīng)該如何適應(yīng)這種發(fā)展等系列問題，公司給出的答案就是小型化、輕量化、智能化，按照IoT的要求實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)。其次是服務(wù)體系創(chuàng)新。公司打造了集研發(fā)、銷售、供給、服務(wù)于一體化的全球GIS供給體制，滿足不同客戶的需求。最后是為適應(yīng)工業(yè)4.0的發(fā)展以及智能制造的要求，公司聘請(qǐng)專家并成立了專門的團(tuán)隊(duì)，加大了研發(fā)力度，在中國建有全球最完整、制造管理水平最高氣動(dòng)生產(chǎn)基地，對(duì)執(zhí)行元件中的氣動(dòng)流量、壓力和溫度，從流體力學(xué)的角度實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)、信號(hào)的反饋和優(yōu)化。

隨著工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品的發(fā)展，配件要求控制精度更高、更柔性化，氣電融合是一個(gè)必然趨勢(shì)。

以前SMC中國公司是立足氣動(dòng)技術(shù)的核心零部件制造商，隨著工業(yè)互聯(lián)和智能制造的發(fā)展，純氣動(dòng)技術(shù)不再能滿足智能制造的需求，所以SMC中國公司向氣動(dòng)和電氣融合的方向發(fā)展，不斷開發(fā)高精度的氣電融合產(chǎn)品，幫助工廠實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和工業(yè)互聯(lián)。目前，公司開發(fā)的主導(dǎo)產(chǎn)品中，各種傳感器和壓力開關(guān)都在進(jìn)行氣電結(jié)合，比如電動(dòng)的執(zhí)行器和流量開關(guān)、電動(dòng)傳感器都在不斷改進(jìn)，新一代節(jié)能產(chǎn)品節(jié)能氣槍、新型氣缸等正在陸續(xù)替代傳統(tǒng)的氣動(dòng)元器件。

作為工業(yè)自動(dòng)化的核心零部件供應(yīng)商，SMC中國公司如何開展智能制造的創(chuàng)新工作？馬清海告訴本刊記者說，一方面，公司利用IE技術(shù)幫助客戶實(shí)現(xiàn)智能化高效生產(chǎn)和景物生產(chǎn)，在實(shí)現(xiàn)智能制造的過程當(dāng)中，嚴(yán)格按照精益思想實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的高品質(zhì)、低損耗。另一方面，幫助企業(yè)補(bǔ)工業(yè)2.0和3.0的課，盡管大家都在講4.0，但實(shí)際上很多企業(yè)連2.0都達(dá)不到，結(jié)果就是只有少部分?jǐn)?shù)字化工廠才能繼續(xù)運(yùn)行。所以說，定制化和人工智能的導(dǎo)入對(duì)傳統(tǒng)制造型企業(yè)來說是創(chuàng)新發(fā)展的必然路徑。

助力新興產(chǎn)業(yè)

機(jī)器人是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，發(fā)展前景廣闊。與海外產(chǎn)業(yè)相比，中國機(jī)器人產(chǎn)品已遍布特種環(huán)境、醫(yī)療、智能家居等服務(wù)業(yè)，中國也成了機(jī)器人應(yīng)用最廣、產(chǎn)量最大的市場(chǎng)。雖然中國是機(jī)器人大國，但是在關(guān)鍵核心零部件上我們還不是強(qiáng)國，比如減速器、傳感類等核心配件大多還依賴進(jìn)口。

SMC中國公司產(chǎn)品的應(yīng)用主要是為產(chǎn)業(yè)機(jī)器人做配套，占到工業(yè)機(jī)器人的70%。但無論什么領(lǐng)域的機(jī)器人，都是集機(jī)械、電子、控制、傳感于一體，目前SMC中國公司大概有1.2萬個(gè)產(chǎn)品，70多萬種型號(hào)，適合各類行業(yè)的配套。公司為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)專門開發(fā)的產(chǎn)品大概有八大系列，包括氣源的處理、閥導(dǎo)的控制、執(zhí)行元件、真空吸盤，電動(dòng)執(zhí)行器和壓力傳感等。

由于SMC產(chǎn)品是裝備在機(jī)器人的最前端，所以公司近年來致力于氣動(dòng)元器件輕量化和小型化的研發(fā)，目前基本上可以實(shí)現(xiàn)30%到60%的空間縮小，也為未來整體的工廠節(jié)能作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

為了支持產(chǎn)業(yè)機(jī)器人特別是機(jī)械臂的發(fā)展，SMC中國公司不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，開發(fā)出一些電動(dòng)產(chǎn)品，包括各種電動(dòng)控制器的開發(fā)。在汽車領(lǐng)域，大眾、吉利、豐田和日產(chǎn)都是SMC的重要合作商；在食品和醫(yī)療領(lǐng)域，無論是牛奶、飲料還是藥品生產(chǎn)，都存在捆包、碼垛、運(yùn)輸?shù)膯栴}，裝卸機(jī)器人和搬運(yùn)機(jī)器人的應(yīng)用替代了人工，SMC中國公司也為這些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做了大量的應(yīng)用案例。

現(xiàn)在很多工作環(huán)境對(duì)機(jī)器人提出了更高的要求，比如超真空的、潔凈的、防腐的處理。作為機(jī)器人的手臂，同樣也要適合這種發(fā)展，所以SMC在潔凈產(chǎn)品和真空產(chǎn)品領(lǐng)域不斷進(jìn)行研發(fā)。

新冠肺炎疫情以來，全球供應(yīng)鏈?zhǔn)艿矫黠@沖擊，然而SMC中國公司保持逆勢(shì)增長，取得了公司營收同比增長超過35%的業(yè)績。這一成績的取得，與SMC中國公司始終堅(jiān)持走產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合發(fā)展的模式是分不開的。目前為止，公司已經(jīng)在11所大學(xué)建立了SMC系統(tǒng)研究中心，并以氣動(dòng)研究中心牽頭建立了SMC中國大學(xué)技術(shù)中心學(xué)術(shù)交流會(huì)。

SMC中國有限公司研發(fā)中心

數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展

工業(yè)4.0概念提出后，其主要標(biāo)志就是由以前的電氣化、自動(dòng)化向智能化過渡。現(xiàn)在智能化的主要標(biāo)志是數(shù)字化，數(shù)字經(jīng)濟(jì)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型可能是未來的大趨勢(shì)。所以SMC中國公司結(jié)合智能化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求，開發(fā)了像壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器等各類傳感器。同時(shí)，配合公司客戶做工廠的互聯(lián)、設(shè)備的互聯(lián)、設(shè)備和設(shè)施的互聯(lián)。

在產(chǎn)品轉(zhuǎn)型的同時(shí)，作為國家工信部的數(shù)字化轉(zhuǎn)型的示范工廠，SMC北京的兩座工廠首先著手將自身打造成數(shù)字化工廠，幫助實(shí)現(xiàn)工廠運(yùn)作的動(dòng)態(tài)數(shù)字化管理。同時(shí)生產(chǎn)出可支持客戶數(shù)字化轉(zhuǎn)型的數(shù)字化產(chǎn)品，即把公司傳統(tǒng)的氣動(dòng)技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)融合起來，靠傳統(tǒng)的氣和電打造氣電融合產(chǎn)品。以及無線閥導(dǎo)的技術(shù)。面向汽車領(lǐng)域，最早為汽車產(chǎn)業(yè)做閥導(dǎo)技術(shù)配套的SMC中國公司，和大眾合作開發(fā)出了適應(yīng)于汽車制造的無線閥導(dǎo)技術(shù)，克服了工廠里面因?yàn)橛袕?qiáng)磁導(dǎo)致應(yīng)用運(yùn)轉(zhuǎn)受阻的難題。此外，公司還開發(fā)出一套節(jié)能的智能監(jiān)測(cè)，可以監(jiān)測(cè)整個(gè)工廠能源動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，通過大屏幕就可看到整個(gè)上海工廠的所有能源消耗狀態(tài)，包括三年以內(nèi)每臺(tái)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，以及設(shè)備的消耗量、泄漏量、流量、壓力等數(shù)據(jù)。這些都有助于幫客戶進(jìn)行能源管理。

雙碳計(jì)劃提出以來，對(duì)工業(yè)產(chǎn)業(yè)在節(jié)能環(huán)保方面提出更高的要求。馬清海坦言，總公司節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)品制造理念使得SMC中國公司的技術(shù)和產(chǎn)品具有先天優(yōu)勢(shì)，和同行相比，公司生產(chǎn)的閥導(dǎo)尺寸是德國產(chǎn)品的三分之一甚至二分之一，功耗是其二分之一或者三分之一。

馬清海介紹說，在當(dāng)前低碳經(jīng)濟(jì)的背景下，為了實(shí)現(xiàn)綠色制造，減少二氧化碳的排放，實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)，SMC中國公司的產(chǎn)品創(chuàng)新理念從三個(gè)維度踐行綠色制造。第一是從產(chǎn)品設(shè)計(jì)上保證資源消耗最少，力推小型化同時(shí)還兼具性能多樣化產(chǎn)品。公司要求產(chǎn)品尺寸盡量小型化、輕量化，從功率設(shè)計(jì)上要求產(chǎn)品能源消耗低。第二是在產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程中打造生態(tài)工廠。為盡可能將能源消耗降到最低，SMC產(chǎn)品制造過程中要采用最精密、效率最高的方法，同時(shí)控制對(duì)二氧化碳的排放、固體廢棄物的排放，確保制造過程實(shí)現(xiàn)綠色制造。第三是交付給客戶的產(chǎn)品在使用過程中，如何幫助客戶節(jié)能減耗。公司開發(fā)的是低功耗的產(chǎn)品，但是客戶在使用過程中難免會(huì)出現(xiàn)選型不當(dāng)、高壓氣漏點(diǎn)、配置不合理等現(xiàn)象，為此，公司設(shè)立專門的節(jié)能團(tuán)隊(duì)，幫助上百家客戶打造節(jié)能方案。近三年來，公司平均每年為每家客戶節(jié)約二氧化碳10000噸，折合人民幣2000多萬元。

除了開發(fā)節(jié)能減耗的應(yīng)用產(chǎn)品外，SMC中國公司同時(shí)還開發(fā)了一套能源管理、氣量動(dòng)態(tài)管理的軟件系統(tǒng)，受到很多客戶青睞。為實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新，踐行綠色制造理念，SMC中國公司在本土化發(fā)展的道路上持續(xù)前行。