图1 上海倍加福工业自动化贸易有限公司VMT视觉系统部经理舒方武先生
AI:请问贵公司近两年在汽车行业的业务发展情况如何?可否介绍一两个汽车行业的新项目?
舒方武先生:伴随着全球各大汽车业巨头这几年在中国市场的扩张步伐,倍加福的机器视觉业务在汽车整车制造中也取得了迅猛发展与骄人业绩。客户从一汽大众、上海大众、上海通用、北京奔驰、北汽福田到北京长安、成都沃尔沃、大连奇瑞和济南重汽等,涵盖了几乎所有的整车制造企业,地域性上从长春到宁波,成都到佛山,几乎遍布全国。我们的视觉系统已经渗透到中国市场各个主要整车制造企业的国内工厂中。2008~2012年,我们视觉系统的业务量已经翻了近4倍,虽然大部分还是围绕德系品牌,但是成都沃尔沃和大连奇瑞这2个应用案例足以说明我们在本土品牌中也备受赞誉。虽然与瑞典沃尔沃已经有过多次合作,但成都沃尔沃是沃尔沃被吉利收购后在中国的首次投产,这次成功合作不仅代表着倍加福视觉系统产品和方案的本土化成功,也意味着国产汽车厂商对我们品牌的充分信任,更是对我们系统运行性能的充分肯定。同样的,大连奇瑞的项目在经历了项目的施工、安调和计划的诸多准备后,于今年在奇瑞工厂内部完成了最终的安装、调试,看到工厂大气合理的设计以及整洁的环境,我们都不由地对民族汽车制造业信心满满。
AI:请介绍一下贵公司近两年推出的适用于汽车行业的机器视觉新产品。这些产品在哪些方向进行了改进,目前的推广使用情况如何?
舒方武先生:就机器视觉新产品、新应用而言,欧洲市场上的更替与挑战可能更为激烈,近两年我们在中国市场中启用了很多新型解决方案,可事实上这些方案的前身在欧洲已经有了相当成熟的应用案例,对此我们看到的不是技术差距,而是中国市场的潜力和国外方案在本土化过程中的差异化、改进化应用。例如,我们的机器人路径矫正方案VMT BK从2007年开始就在德国的奔驰和奥迪工厂相继得到应用。而在中国,直到2011年初该方案才在上海通用某工厂的车身顶部外观涂胶(Roofditch)工位中得到应用。该方案突破了我们传统机器视觉的数据采集源,不再仅仅是摄像机(模拟和数字摄像机),也可以是激光扫描仪LR300,一个激光和高速摄像机组合成的结构体。LR300的工作原理是通过激光头发射出激光线,高速摄像机捕捉该激光线在被测物上的漫反射,并通过内部处理器计算出每个反射点的3D位置。LR300的优点很明显:扫描速度快、精度好,而且由于采用不可见光,所以丝毫不受环境光的干扰;但是可视区域(视野)很小,仅为40mm×60mm。为了充分利用各产品的优点,在该案例中,我们采取了摄像机和LR300的组合应用:利用多摄像机对车身进行粗定位,同时把LR300安装到机器人手臂,机器人利用粗定位的结果把LR300带到预定义的扫描区域进行精确测量。该方案在上海通用成功应用后,不到两年的时间内就在上汽、一汽大众以及一汽奥迪有了近10套类似的应用。
图2 倍加福的激光扫描仪LR300
如果说VMT BK在数据源方面改进了我们的视觉定位方案,那么VMT BestFit方案就是在测量模式上进一步改进了视觉定位的方案。该方案不再对被测物做一次性测量,而是对被测物进行连续测量,并对机器人进行实时导向。目前,VMT BestFit方案的应用案例全部来自奔驰集团:每两个LR300组成1个测量单元,根据应用情况决定测量单元个数(至少3个)。所有测量单元的结果通过工业总线送到主处理器,处理器实时计算出被测物体的3D位置和姿态,并及时传送给当前工作的机器人,实现机器人对车门、车窗、发动机盖、行李箱盖和前后翼子板等的自动精确装配。令人振奋的是,今年北京奔驰的缝隙测量、控制应用中也采用了VMT BestFit方案,由于采用的是人工装配后的装配质量监测,所以事实上是对VMT BestFit的降级使用。我相信,随着汽车制造企业全球统一化的要求,我们的BestFit方案在中国市场中潜力无限。
AI:请您结合贵公司的情况谈一下机器视觉产品与机器人的强强联合。
舒方武先生:工业机器人只有配上机器视觉产品后才会具备“感知”世界的能力,才能称得上真正意义上的机器人。从这方面来讲,机器人必须联合视觉产品。倍加福的视觉解决方案在汽车行业的应用目的主要是对机器人的伺服,通俗地讲就是给机器人配上“眼睛”,让机器人能够根据工件“矫正”自己的工作路径。因此,工业机器人是我们无法绕过的话题,我们更需要依托机器人的紧密合作。实际上,由于VMT BK和VMT BestFit的出现,我们的视觉系统软件和机器人之间的通信数据量和频率都已经大大增加。为了让机器人程序员的现场调试工作更加轻松,我们已经和目前市场上的几大主要机器人品牌KUKA、ABB、FANUC及杜尔分别联合开发了机器人端的VMT专用通信模块。通过该通信模块的接口函数,机器人程序员能够轻易地和VMT BK及VMT BestFit同步以及交换数据。随着应用中出现的其他种类的机器人增多,我们需要合作的机器人品牌及种类也会越来越多。
图3 倍加福针对缝隙测量的专用激光仪
AI:您认为最近两年机器视觉产品在汽车行业的推广、发展情况如何?对于其未来的发展前景如何看待?
舒方武先生:2009年经济危机后的这几年,我国汽车制造业迎来了一个蓬勃发展的好时机,各大汽车制造企业纷纷投资建新厂,提升产能,这无疑给机器视觉产业带来了很大的市场,尤其是机器人视觉应用方面。但是,从目前的统计数据来看不难发现,机器视觉产品80%左右的应用还是在各大合资品牌的汽车制造厂里。一旦他们的规模达到饱和或步伐放缓,我们的市场便会大受影响。所以,我认为我们应该着眼整车制造厂的一些改造工程,尤其是本土自主品牌的汽车生产线的升级改造,他们应用视觉解决方案的潜力有待挖掘,可以预见,这些潜力的爆发指日可待。
图4 上海通用顶部扫描截图
AI:对于机器视觉产品的使用,您对汽车行业用户有哪些建议?
舒方武先生:汽车行业中的机器视觉产品、方案所涉及的一般都是高端应用,投入成本往往较大,且每一款产品、方案都有自身的应用条件和功能范畴,需要设计、决策层在选择一款合适的机器视觉产品、方案时多加分析与论证,谨慎决策。一旦成功引进合适的视觉产品和系统方案,便会事半功倍地带来预期的效果,提升效益的同时减少人工成本;可若是决策失误,选择了不合适的产品,反而会给生产增设瓶颈、拖累生产。
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