全国机器人大能手常锋:工业机器人的规划设计师

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机器人可以舞狮、书法绘画、跳舞弹奏?只要他一编程,机器人就可以相应做出各种动作。他自称是工业机器人的规划设计师。

他叫常锋,今年37岁,是北京现代汽车有限公司常锋机器人创新工作室技术带头人,北汽集团专业技术带头人,高级工程师。

工作以来,常锋在工业机器人方面有7项发明获得国家专利,12项改善案例在北京市创新大赛获奖,十余项创新成果在各种竞赛中获奖。每个难题攻关项目,他都会详细记录并总结,编制成学术论文。其中一篇论文被德国斯普林格出版社录取(EI检索),多篇论文获得国内各项奖励。他2017年被人社部授予了“中国大能手”荣誉称号,2018年获首都劳动奖章,2020年被评为北京市劳动模范。

2007年,常锋刚入职,工厂里的数百台机器人已经日夜负荷地工作了多年,经常会出现各种各样的故障。常锋需要做的就是对机器人维修、保养、管理,经常发生半夜赶到工厂维修设备的情况。“不过,更大的问题是我们的员工维修技能不足,一旦机器人出现了较大故障,就要请机器人厂家的技术人员来维修。”

线年。五年多的经验积累,让常锋对工厂的机器人有了深入的了解。他发现,工厂的机器人由六个伺服电机驱动,伺服电机相当于是机器人的心脏,也是最容易出故障的部件。机器人使用年限长了,伺服电机故障率较高。当伺服电机出故障时,传统的解决办法是换上一个新的伺服电机,重新调整参数。不考虑零配件成本的话,每次换机过程需要两三个小时,工厂流水线元,这个过程下来平均每次换机工厂会损失十万元。

常锋带着几个徒弟,决定做一套新的改进办法出来。通过对故障电机的拆解分析,他发现,每次机器人电机出故障,主要是编码器上的信息存储元件数据溢出导致的,其他零配件还没坏。当时流行的MP3和路由器,一般在机器的背后都会有一个小按钮,长按这个按钮就可以在几秒钟内恢复出厂设置。受这个设计的启发,常锋自己设计了一套电路,做了一个小维修盒,当机器人电机出故障时,将这个维修盒插到伺服电机上,启动按钮,五秒之后电机就会恢复出厂设置,所有存储的信息都被清空,这样电机就变成了一台新电机,不用再去更换,只需要对参数进行重新设置即可。

常锋发明的“机器人伺服电机维修盒”,它将机器人电机故障的维修时间由原来的2个小时缩短为20分钟,极大优化了现场设备维护效率。常锋设计的这套新方法,在部门内部引起了很大轰动。韩国的保全部长知道后,将这个维修方法向韩国现代各个工厂进行了案例分享和推广,运用于各个生产车间的机器人。常锋立刻在公司就名声大噪,大家很快就知道公司有一个叫常锋的小伙,设计了一套电路图,解决了机器人维修的难题,不用再依赖机器人厂家的技术援助,让工厂生产车间实现了独立自主,自主把控生产和维护。如今,斯图加特常锋的“维修盒” 已推广在韩国现代集团各个工厂,几乎全部的机器人故障都可以在不依赖厂家的情况自行维修解决。

在这个过程中,常锋申请了国家专利,并获得了发明奖。这是第一次,常锋发现,做技术创新能够得到大家的关注和认可。为了更好的推进机器人技术创新和人才培养,公司专门成立了以常锋的名字命名的创新工作室“北京现代常锋机器人工作室”,他本人也被评为集团机器人专业技术带头人。

2016年,他主导的机器人创新项目获得北京市职工自主创新项目二等奖。鉴于在机器人方面的探索成绩,他被聘为国家工业机器人产业专业委员会委员,进行机器人行业的教材编制和标准制定。

在机器人的管理维护中,常锋为每个机器人做一张“档案卡”,上面记录每一次故障记录以及维修情况。“当时可能没有作用,但一旦过后再出现问题,就可以进行回头查看,大大提高了维修效率。”常锋说。

他发现机器人抱闸电路设计存在缺陷并做了优化改善,解决了长期以来机器人抱闸故障的难题;根据伺服电机原理,制定了利用角度差值计算机器人数据的方法,用于快速解决机器人位置丢失故障。通过有效的机器人精益管理和快速处理方案的推进,工厂机器人故障时间逐年下降,2011年常锋调到一工厂,经过6年的不断改善,2017年一工厂机器人故障时间758分种,比2011年同期减少2459分钟。

2017年,北京现代推进报废机器人改造再利用项目,常锋将报废的机器人重新用于冲压自动化清洗、机器人培训中心建设、机器人舞狮、打乒乓球等各项创新项目,降低了废旧机器人的处理成本及新机器人的安装成本。

2020年,北京现代需要将一条生产线上的机器人重新改造应用于新的生产线,但这样的改造技术往往需要国外专家来完成,企业每次要为改造投入近亿元。由于2020年新冠疫情来袭,外国专家来不了。新车生产时间紧迫,企业等待不起,决定由常锋创新工作室团队集中骨干力量来进行生产线的自主改造。

“改造项目2020年3月启动,当时旧的生产线上还在生产汽车,我只能通过模拟软件进行离线编程。”常锋说。最终,常锋带领团队进行了5个月的编程,2020年9月23日测试完成,同年10月13日正式设备安装和程序导入完成,现在改造后的生产线已经开始生产途胜L汽车。

“这个改造项目的完成,意味着我们掌握了自动化生产线的改造技术,今后只要有类似的汽车生产线改造,我们都可以独立完成。”常锋说。

“当时,最难的是让机器人互相认识。生产线上有很多机器人,最多同时有5台机器围成一圈协同作业,一起制造车的整体顶盖,一共48秒把活干完。但如何让他们相互认识,保证谁先干谁后干不发生碰撞?我用了各种方法来测试,最终导入完全正常,他们保证以0.1秒以内的精度进行协调工作。”常锋说。

“我爱机器人,也深深热爱着我的工作,这份执着会激励我在探索的道路上不断前行。”常锋说。

为了加强现场保全人员解决问题的能力,常锋将自己负责的业务进行了标准化管理,制作了一系列故障标准处理流程,并把1000多个报警信息进行整理,编制了《机器人故障快速处理手册》。在流程和手册的指导下,现场保全人员可以快速对一般故障进行判断和处理,很大程度地减少了设备故障的停线时间,提高了车间运转率。

常锋还逐步推进了各项设备创新管理工作,加大对一线保全人员的培训,带出了不少技艺精湛的得意门生,他的能力也越来越得到领导和同事的认可。

2017年,人社部联合中央电视台主办《中国大能手》机器人竞赛节目,通过电视直播的方式对来自全国选拔出来的选手进行竞赛直播,常锋也是决赛中唯一的一名来自车企的员工。总决赛过程中,面对多位全国机器人大赛高手以及机器人设计者等对手,沉着应战。仅仅用了4天时间就对比赛用的设备了如指掌,不仅学会了比赛设备的系统编程,还自己研究了比赛机器人的维修方法和动作原理,最终常锋获得冠军。“仅有埋头苦干做不好保全工作。”常锋说,机器人遇到故障都是有特殊原因的,要打破常规思维寻找问题根源。这是在北京现代做了这么多年工作给常锋带来最宝贵的财富,也是他获得比赛冠军的经验总结。

2018年他被聘为北京市总工会外聘教师,参与北京市金蓝领职工技能培训项目,培养工业机器人方面的技能人才。他先后受邀沧州技师学院、顺义高级技工学校、北京城市学院对学生进行工业机器人和职业能力教育方面的授课,培养技能人才。同时,他配合企业进行工匠精神的宣传工作,参与演出了《工匠话剧》,也在北汽集团“不忘初心,牢记使命”宣讲大赛中,通过讲述自身的成长故事获得大赛特等奖,并在各个企业巡回宣讲,传播青春正能量。

常锋,1983年12月生,北京现代汽车有限公司常锋机器人创新工作室技术带头人,高级工程师。2020年北京市劳动模范,2018年首都劳动奖章,2017年CCTV2和人社部中国大能手机器人竞赛冠军,2015年北京市青年岗位能手。

常锋是工业机器人的规划设计师,他可以改变机器人的功能用途,进行自动化生产线装调设计。常锋运用机器人二次应用开发技术,改变机器人原有功能,还可以让报废的机器人重生,焕发青春。常锋可以让机器人舞狮、书法绘画、跳舞弹奏等,并让上百台机器人复杂协调作业,建设复杂的通讯网络,通过彼此传递信号来认识。

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