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增援抗疫,众为兴机械手能否分羹口罩百亿市场?

发布日期:2020-03-09

增援抗疫,众为兴机械手能否分羹口罩百亿市场?



  一些传统行业受冲击较大,而智能制造、无人配送、在线消费、医疗健康等新兴产业展现出强大成长潜力。要以此为契机,改造提升传统产业,培育壮大新兴产业。众为兴机械手


  以机器人为代表的智能制造企业,如何把握机遇?这个课题首先被放在了口罩生产的智能化提升上,尽管目前很多口罩生产厂商正疲于应付突然暴涨的需求,并未沉下心思升级设备,但疫情的“后遗症”或许会为机器人的进入打开一个缺口。众为兴机械手


    “口罩生产还是以半自动化为主”众为兴机械手


  “一罩难求”愈发严峻之后,在政府的主导下,各企业迅速行动起来:手工缝制口罩、用缝纫机缝制口罩、汽车流水线改造生产口罩等。

鉴于此,众为兴急行业之所急,在推出设备免费用的活动基础上,经过深研生产加工工艺,又及时制定出了医用口罩自动化生产线运动控制解决方案,能帮助设备商或集成商完成快速战略部署。众为兴机械手


众为兴机械手,川崎机械手,TOYO模组.jpg


      口罩自动化生产线用成卷的无纺布,自动切割成口罩的外形,自动叠压后自动焊接耳带,经过消毒等程序包装成品,利用PLC、伺服电机等程序控制实现自动化生产。众为兴机械手


     针对本次疫情防控,推荐的医用外科口罩和KN95口罩,分属平口罩、折叠口罩,由于形状不同,具体生产工艺存在一定差异。众为兴机械手


    下面以外科口罩为例,来看看具体的生产流程。众为兴机械手


众为兴机械手,川崎机械手,TOYO模组.png

众为兴口罩生产主要工艺流程

众为兴机械手,川崎机械手,TOYO模组.png

众为兴口罩自动化生产线


      上述生产线中,一台口罩机本体需要搭配两到三台全自动内、外耳带口罩机,产能可达到120片/分钟以上,即0.5s/片,而整条生产线想要实现性能稳定、产量高、不良率低、易于操作,和运动控制性能可谓密不可分。众为兴机械手


       限制口罩生产产能的因素除了设备之外,还有人工,而人工这一限制因素在疫情的催化下被放大。众为兴机械手


  事实上,跟3C行业组装产线相比较,口罩生产线的人工算是比较少的,如果不是疫情,大家可能不会意识到人工的制约因素如此之大。众为兴机械手


  据悉,朝美日化以3倍工资请员工返厂,仅除夕当日休息半天,工人平均的休息时间最多只有4个小时;而在正月初二复工的仙桃汉克防护用品公司以五倍工资劝当地工人回厂,劝工人上班,还需要解决他们的后顾之忧,对厂区进行消毒、让工人穿上防护服。众为兴机械手


  前段时间,即便是提高工资,还是缺人。“为防控疫情需要隔离,很多回村的工人都出不来,出来的到工厂又进不去,大大影响了产线效率。”有口罩生产厂商吐槽。众为兴机械手


  此前,36氪发表了一篇名为《一个口罩厂商的自述:一直在想办法挺下去》的文章,文章中,中环力诺创始人龚兴录提到,“我们合作的工厂用的都是次先进的机器,工人需求量很大。一天生产200万片医用平面口罩和6万个KN95折叠口罩,大概需要500多个工人。”众为兴机械手


  龚兴录还提到,一次性平面口罩对工人需求不大,只要设好机器,一下子就出来了,直接打包就OK了。KN95是折叠的,要求密合性,鼻梁条和里边的鼻梁垫都需要人粘上去。众为兴机械手


  在人员紧缺的情况下,党员干部、餐饮员工、二胎宝妈、休假白领等都不得不进入了口罩生产车间。众为兴机械手


  “现在口罩急缺,口罩厂需要包装工,我们义不容辞顶上!”1月29日,金华市金东区孝顺镇的金华美鑫防护用品有限公司车间里,45岁的党员志愿者庄志洪对采访他的记者说。在他所在的车间,还有10多位志愿者也在争分夺秒赶工。众为兴机械手


  业内人士提出,目前口罩产线提高效率的方式,就是增加流水线机器,机器越多,生产越快,一个车间只需要几个工人就可以看住了。众为兴机械手


  目前全自动化的口罩产线还是需要部分人工,主要是后段包装部分,分组进行小包装,然后多个小包装入大箱,准备运输,而这部分人工其实都可以用机器人替代。


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  机器人在口罩产线中

  在这次跨界生产口罩的大军中,车企反应迅速,在极短的时间内搭建起了口罩生产线,除了拥有洁净要求达标的车间之外,更得益于机器人的应用,因为机器人在柔性生产中具有不可比拟的优势。

  有知情人士指出,现在的国内车企,已经开始使用机器人制造,大量的自动化装备充斥着整个车间,只要迅速的采购生产口罩的设备,略微更改一下智能程序,批量生产就没有问题。比如陕西晋城的一家车企只用了48小时就完成了谈判、落地、生产两条医用口罩生产线,效率可见一斑。

  口罩自动化生产的主要工艺流程分为:耳带自动入料、超声波耳带熔接、无纺布边带入料及包边、超声波边带熔接、边带切断、成品输出、计数、堆叠、输送带装置送出。

  目前机器人在口罩生产中虽然有应用,但量还比较少。这从另外一个角度也表明,机器人在口罩生产中的应用还是有机会的。

  在给口罩生产厂商提供产线自动化完整的运控解决方案的同时,埃斯顿还提供了口罩生产中对口罩的抓取、装盒装箱等需求。

  其中,口罩的高速抓取,可根据节拍选择六轴迷你机器人、并联机器人或者高速运控机构模组,搭配英国TRIO运动控制器和埃斯顿伺服;口罩高速装盒可将成品口罩进行高速装盒处理,大量节省人工在装盒时间,可根据节拍选择水平关节四轴机器人或者并联机器人;装箱应用采用埃斯顿六轴迷你机器人,满足快速装箱的需求。

  在翼菲自动化自主研发、设计的口罩智能化包装系统高效解决方案中,以高速并联机器人为核心,结合传送带跟踪技术以及视觉识别技术,单套系统可代替人工4-6人,生产效率提高一倍以上,可24小时不间断作业,较大程度缓解人工紧缺的问题。

  在汇通自动化口罩生产车间,华盛控的并联机器人也发挥了巨大的作用。相关负责人介绍,在抓取过程中,如果是人工操作的话,2个人同时操作,一分钟也只能抓取产品60片左右,但是通过并联机器人,每分钟可以抓取100片左右,而且全部工序下来可以节省8-10名劳动力,不仅大大节约了劳动力,还提高了效率。

  除此之外,还有众为兴依托于医疗行业所积累的实际项目经验,利用众为兴SCARA机器人,配合众为兴控制器+伺服来完成分拣、码垛等工艺。

  机器人不仅仅可以应用在口罩生产线上,还可以应用在口罩原材料产线中。

  湖北仙桃是全国重要的无纺布生产基地。自1月21日起,仙桃恒天嘉华非织造公司就借助发那科10台码垛机器人24小时在口罩生产流水线上的引导、定位、识别和自动化生产线集成应用的性能优势,提高制造速度、加大无纺布产量。

  在佛山南海九江口罩无纺布厂,发那科机器人口罩生产线也全力开工生产。该厂主要生产口罩和防护服原材料等,从1月22日起,10台上海发那科码垛机器人没有待工过。
机器人生产表现出了非常大的优势,据悉,40余名工人一天就可生产80吨无纺布,预计可制作40万件防护服、100万只普通医用外科口罩或30万至50万只N95口罩。

  “现在我们了解到的机器人在口罩生产中的应用还是在后道包装环节,比如从口罩机上下来的口罩放在传送带上用并联机器人进行抓取,因为现在一拖二的平面口罩机的速度大概是一分钟100个左右,一包一个包装的话,只有并联机器人的速度能够满足产线需求。所以我们推的后道包装是采用并联机器人的方案。”翼菲自动化总经理张赛说:“包装后面还有装箱和码垛的环节,这两个环节既可以用并联机器人也可以用串联机器人。”

  在众为兴的方案中,王亮提到,机器人主要应用于半自动口罩生产线衔接部分,目前该方案已经应用到客户产线中,正在紧急调试中。

  在抓取方案中,用并联机器人还是SCARA,主要基于速度的考量。张赛指出,因为SCARA速度比并联机器人稍微慢点,所以如果是一拖二的口罩机,一个包装包一个的话,SCARA就跟不上节拍,但是SCARA可以应用在一个包装袋包多个的方案中,比如一个包装带包5个或者10个,甚至50个。

  从口罩的类型来看,立体口罩和平面口罩因为下料的方式不一样,在机器人应用的抓取方案中,也有一些区别:平面口罩是平着下来的,这样便于机器人抓取,而立体口罩的下料是竖着下来的,还需要配合转料机构将口罩放平;此外,平面口罩和立体口罩的抓取的方式也不太一样。

  除了并联机器人和SCARA的抓取方案之外,针对N95口罩的柔性抓取搬运,重庆机器人产业研究院联合遨博协作机器人和生态合作伙伴柔触机器人,拥有完整而成熟的应用场景解决方案,可以为此类产品自动化设备的生产企业提供技术方案。

  而在阿童木机器人的抓取方案中,机器人抓取口罩入包装机,可以灵活设计抓手,可以单抓和多抓,具体选用哪种模式,则根据包装机产能及放置要求做选择,而且末端抓手可以根据产品灵活调整,更加柔性化的配合产线。

  口罩生产百亿市场

  分析师认为,“口罩行业规模增速提升,医用口罩增速高于行业整体。2019年我国口罩行业整体产值达到102亿元,同比增长12.6%,其中医用口罩产值55亿元,同比增长15.5%。受新冠肺炎疫情影响,2020年行业增速有望大幅提升。”

  不过不得不面对的一个事实是:口罩行业长期都是薄利,代工企业利润更薄。江苏省江阴某口罩工厂曾对外表示,工厂一年给日本代工口罩3亿只,每只出厂价两分钱,每只赚不到五厘钱。

  也有业内人士提出,N95等高端口罩溢价空间较大,利润也就比一般的口罩高很多,有些甚至可以达到70%的利润,而一般口罩利润也就在30%左右。

  而在此之前,KN95等高端口罩市场被3M和霍尼韦尔等海外巨头占据。一位长期浸染于自动化行业的撰稿人认为,口罩产业,中国的优势在低成本和产能,口罩背后是材料的竞争,也是装备的竞争。

  这次疫情对口罩的需求巨大,这给国产口罩行业带来了机遇,未来高端口罩国产品牌可能会逐渐崛起。然而国产口罩品牌的崛起势必要实现产业升级,其中,智能装备会是一个方向。不仅仅是用于口罩生产线,事实上,智能装备本身也可以成为口罩生产企业提升竞争力的一个多元化方向。

  近期投入口罩自动化产线的河南创景科技有限公司总经理董清永在接受高工机器人的采访时表示,虽然之前没有用过机器人,但是能省人工的话肯定会考虑投入的,毕竟除了口罩产线之外,他们还涉足各种医药产品,机器人更换夹爪之后还可以应用在其它医药产品的产线中。

  有一个细节需要注意:早在2018年1月,3M公司研磨产品事业部亚太地区总监Carl Doeksen在参观了库柏特机器人高速柔性抓取解决方案CGrasp时就谈到了物流分拣机器人的潜在市场。

  事实上,3M对机器人的关注远不止这一点。2016年,3M成立了中国首个专业的机器人研磨实验室,去年,3M还在上海成立了机器人研发中心,致力于帮助机器人打磨行业中的合作伙伴以及终端客户实现机器人自动化打磨。

  另一家口罩生产巨头霍尼韦尔与机器人的关系就更无需遑论了,口罩是霍尼韦尔工业自动化领域的一款“副产品”。去年10月,霍尼韦尔宣布成立了霍尼韦尔机器人技术有限公司。

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