工业机器人预测维护测试床

华为技术有限公司

Infosys

工业机器人，即面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。工业机器人与自动化成套装备是生产过程中的关键设备，能够用于制造、安装、检测、物流等多个生产环节，因此，工业机器人广泛应用于汽车、电子、塑料、食品、金属加工等行业。

使用工业机器人可以降低废品率和产品成本，提高了机床的利用率，降低了工人误操作带来的残次零件风险等，其带来的一系列效益也是十分明显的，例如减少人工用量、减少机床损耗、加快技术创新速度、提高企业竞争力等。

华为联合Infosys基于边缘计算以及KUKA客户需求构建工业机器人预测维护测试床，助力工业机器人制造商数字化转型，从设备制造商向服务商进行战略转型，树立新的利润增长点；通过机器人远程维护，提高机器人维护效率，降低维护成本，从而降低最终客户OPEX，提升企业的生产效益。

利用先进传感技术、边缘网络技术、大数据分析等技术，对机器人进行状态感知，实现：

-状态感知：实时了解机器人配置参数和运行状态

-机器人可用性分析：根据机器人运行状态分析其可用状态和维护信息

系统维护和故障处理：快速定位问题，提供备件，降低downtime时间

实验平台通过对工业机器人运行数据的采集、分析和处理，系统实现最终状态感知，实时分析，故障诊断，可预测性维护，共有以下效果：

给最终客户带来什么好处？

1. 可预测性维护提高机器人可靠性，降低停机时间，提高生产使用效率；

2. 机器运转过中出现异常或故障，能及时预警并把信息通过平台或短信方式提醒客户相关人员前来处理，从而提高售后服务响应效率。

给机器人设备生产商带来什么好处？

1. 机器人预测维护可以做到对机器人实时感知，给与误操作进行报警及给定期保养提醒，做到超前服务，减少问题出现；

2. 通过平台在线远程进行设备的编程，实现程序上传和下载，软件更新等操作，可有效减少售后人员现场维护次数；

3. 通过异常和故障信息的采集，进行自诊断，分析，可远程为用户服务，解决简单的问题，减少不必要的现场服务次数； 

4. 可以为研发部门实时提供的设备核心参数，以利于其开发出数字化，集成化，模块化，智能化的产品，适应本行业的发展趋势；

5. 提升产品差异化，给公司产品增加卖点，促进销售，助力机器人厂商从设备供应商向运营服务供应商转型。

从2000年到2015年这十五年间，全球每年工业机器人的供应量增速大概是12%左右，2016年全球工业机器人出货量258900台，存货1779000台，中国85000台，存货332300台，预计2017年工业机器人全球出货量约30万台，其中中国10万台，市场规模约130亿美金。

机器人下游最终用户可以按照行业分为：汽车工业和一般工业。一般工业又可以分为食品饮料，石化金属，白家电等。汽车行业的工业机器人占总量的39%，自动化程度已经较高，中国汽车机器人密度高达 281台/万名工人（日本1520，德国1140）。而在非汽车工业（也称一般）中其机器人密度仅为 14。

工业机器人预测维护方案可对存量市场和快速新增市场带来巨大的商业价值，提升生产厂商的生产效益，为ICT厂商带来边缘网络升级改造机会。

经过四十多年的发展，工业机器人已在越来越多的领域得到了应用。在制造业中，尤其是在汽车产业中，工业机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造(冲压、压铸、锻造等)、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中，机器人都已逐步取代了人工作业。

工业机器人的应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志：

-工业机器人可提高劳动生产率和节约成本，一台机器人可代替 4～5（甚至更多）个工人劳动，可提高生产线节拍使生产提高几倍至几十倍；

-机器人的使用对节约原材料和能源有利，例如用机器人对汽车喷漆，可实现重复最佳喷涂路径，可节约油漆20%～30%；

-有利于提高和稳定产品质量。机器人可不知疲倦地连续工作，它可以达到的最高质量稳定地重复作业内容，使产品质量高而稳定，一致性强；

-工业机器人可代替工人在恶劣、危险环境中工作，也适合于从事单调、重复或繁重的工作。既保护了工人，又拓展了人类生产活动的领域，使人类去从事更丰富有创造性的工作，在更舒适的环境中劳动，促进了文明生产。

当前机器人的应用工程由单台机器人工作站向机器人生产线发展，机器人控制器的联网技术变得越来越重要。控制器上具有串口、现场总线及以太网的联网功能。可用于机器人控制器之间和机器人控制器同上位机的通讯，便于对机器人生产线进行监控、诊断和管理。工业机器人预测维护方案可帮助生产企业进一步降低操作维护成本，减少故障发生时间，提升生产效率。