SMC中國公司：氣電融合助力工業自動化產業創新

文/ 本刊記者 段永利

隨著人工智能技術的迭代更新，機器人產業在中國蓬勃發展。作為北京市首批高新技術企業之一，SMC中國有限公司自1994年9月落戶北京經濟技術開發區以來，陸續在北京、上海等地設立了分公司及物流中心，并在全國110個主要城市建立了分支機構。目前公司已成為世界上最大的氣動元件生產和出口基地之一，在全球和中國市場份額大約占40%左右，產品廣泛應用在各種產業自動化領域，并銷售至全球80多個國家和地區。

產品自主創新

“我們的產品應用范圍很廣，只要是工業自動化應用的地方都會有SMC的產品。產品的主要應用領域是傳統汽車、家電半導體行業，應用到民生行業的是食品、醫療領域，以及為這些產業配套的機床行業。隨著移動終端的發展，對液晶技術的產業發展要求也比較快，這是目前我們在新興產業的創新方向?！盨MC中國有限公司總經理馬清海對本刊記者說。

歷經28年的發展，SMC中國公司已經建成全球最大的系統元器件制造基地。SMC中國公司一直秉承著“沒有最好，只有更好”的理念，不斷實現制造創新，追求高品質、低成本、快速交付，主要是供應鏈的打造、工藝創新和管理創新方面實現品質的穩定和成本的降低。

馬清海介紹說，目前SMC對工業自動化的支持從幾個方面做了研究和創新：首先是產品的創新?？紤]到如何把氣動技術傳承下去并不斷壯大，產品應該如何適應這種發展等系列問題，公司給出的答案就是小型化、輕量化、智能化，按照IoT的要求實現萬物互聯。其次是服務體系創新。公司打造了集研發、銷售、供給、服務于一體化的全球GIS供給體制，滿足不同客戶的需求。最后是為適應工業4.0的發展以及智能制造的要求，公司聘請專家并成立了專門的團隊，加大了研發力度，在中國建有全球最完整、制造管理水平最高氣動生產基地，對執行元件中的氣動流量、壓力和溫度，從流體力學的角度實現監測、信號的反饋和優化。

隨著工業機器人產品的發展，配件要求控制精度更高、更柔性化，氣電融合是一個必然趨勢。

以前SMC中國公司是立足氣動技術的核心零部件制造商，隨著工業互聯和智能制造的發展，純氣動技術不再能滿足智能制造的需求，所以SMC中國公司向氣動和電氣融合的方向發展，不斷開發高精度的氣電融合產品，幫助工廠實現數字化和工業互聯。目前，公司開發的主導產品中，各種傳感器和壓力開關都在進行氣電結合，比如電動的執行器和流量開關、電動傳感器都在不斷改進，新一代節能產品節能氣槍、新型氣缸等正在陸續替代傳統的氣動元器件。

作為工業自動化的核心零部件供應商，SMC中國公司如何開展智能制造的創新工作？馬清海告訴本刊記者說，一方面，公司利用IE技術幫助客戶實現智能化高效生產和景物生產，在實現智能制造的過程當中，嚴格按照精益思想實現生產過程的高品質、低損耗。另一方面，幫助企業補工業2.0和3.0的課，盡管大家都在講4.0，但實際上很多企業連2.0都達不到，結果就是只有少部分數字化工廠才能繼續運行。所以說，定制化和人工智能的導入對傳統制造型企業來說是創新發展的必然路徑。

助力新興產業

機器人是一個新興產業，發展前景廣闊。與海外產業相比，中國機器人產品已遍布特種環境、醫療、智能家居等服務業，中國也成了機器人應用最廣、產量最大的市場。雖然中國是機器人大國，但是在關鍵核心零部件上我們還不是強國，比如減速器、傳感類等核心配件大多還依賴進口。

SMC中國公司產品的應用主要是為產業機器人做配套，占到工業機器人的70%。但無論什么領域的機器人，都是集機械、電子、控制、傳感于一體，目前SMC中國公司大概有1.2萬個產品，70多萬種型號，適合各類行業的配套。公司為機器人產業專門開發的產品大概有八大系列，包括氣源的處理、閥導的控制、執行元件、真空吸盤，電動執行器和壓力傳感等。

由于SMC產品是裝備在機器人的最前端，所以公司近年來致力于氣動元器件輕量化和小型化的研發，目前基本上可以實現30%到60%的空間縮小，也為未來整體的工廠節能作出應有的貢獻。

為了支持產業機器人特別是機械臂的發展，SMC中國公司不斷進行技術創新，開發出一些電動產品，包括各種電動控制器的開發。在汽車領域，大眾、吉利、豐田和日產都是SMC的重要合作商；在食品和醫療領域，無論是牛奶、飲料還是藥品生產，都存在捆包、碼垛、運輸的問題，裝卸機器人和搬運機器人的應用替代了人工，SMC中國公司也為這些產業的發展做了大量的應用案例。

現在很多工作環境對機器人提出了更高的要求，比如超真空的、潔凈的、防腐的處理。作為機器人的手臂，同樣也要適合這種發展，所以SMC在潔凈產品和真空產品領域不斷進行研發。

新冠肺炎疫情以來，全球供應鏈受到明顯沖擊，然而SMC中國公司保持逆勢增長，取得了公司營收同比增長超過35%的業績。這一成績的取得，與SMC中國公司始終堅持走產學研聯合發展的模式是分不開的。目前為止，公司已經在11所大學建立了SMC系統研究中心，并以氣動研究中心牽頭建立了SMC中國大學技術中心學術交流會。

SMC中國有限公司研發中心

數字化轉型發展

工業4.0概念提出后，其主要標志就是由以前的電氣化、自動化向智能化過渡?，F在智能化的主要標志是數字化，數字經濟、數字化轉型可能是未來的大趨勢。所以SMC中國公司結合智能化和數字化轉型的需求，開發了像壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器等各類傳感器。同時，配合公司客戶做工廠的互聯、設備的互聯、設備和設施的互聯。

在產品轉型的同時，作為國家工信部的數字化轉型的示范工廠，SMC北京的兩座工廠首先著手將自身打造成數字化工廠，幫助實現工廠運作的動態數字化管理。同時生產出可支持客戶數字化轉型的數字化產品，即把公司傳統的氣動技術和數字化技術融合起來，靠傳統的氣和電打造氣電融合產品。以及無線閥導的技術。面向汽車領域，最早為汽車產業做閥導技術配套的SMC中國公司，和大眾合作開發出了適應于汽車制造的無線閥導技術，克服了工廠里面因為有強磁導致應用運轉受阻的難題。此外，公司還開發出一套節能的智能監測，可以監測整個工廠能源動態系統，通過大屏幕就可看到整個上海工廠的所有能源消耗狀態，包括三年以內每臺設備的運轉狀態，以及設備的消耗量、泄漏量、流量、壓力等數據。這些都有助于幫客戶進行能源管理。

雙碳計劃提出以來，對工業產業在節能環保方面提出更高的要求。馬清海坦言，總公司節能環保的產品制造理念使得SMC中國公司的技術和產品具有先天優勢，和同行相比，公司生產的閥導尺寸是德國產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，在當前低碳經濟的背景下，為了實現綠色制造，減少二氧化碳的排放，實現低碳經濟，SMC中國公司的產品創新理念從三個維度踐行綠色制造。第一是從產品設計上保證資源消耗最少，力推小型化同時還兼具性能多樣化產品。公司要求產品尺寸盡量小型化、輕量化，從功率設計上要求產品能源消耗低。第二是在產品實現過程中打造生態工廠。為盡可能將能源消耗降到最低，SMC產品制造過程中要采用最精密、效率最高的方法，同時控制對二氧化碳的排放、固體廢棄物的排放，確保制造過程實現綠色制造。第三是交付給客戶的產品在使用過程中，如何幫助客戶節能減耗。公司開發的是低功耗的產品，但是客戶在使用過程中難免會出現選型不當、高壓氣漏點、配置不合理等現象，為此，公司設立專門的節能團隊，幫助上百家客戶打造節能方案。近三年來，公司平均每年為每家客戶節約二氧化碳10000噸，折合人民幣2000多萬元。

除了開發節能減耗的應用產品外，SMC中國公司同時還開發了一套能源管理、氣量動態管理的軟件系統，受到很多客戶青睞。為實現自主創新，踐行綠色制造理念，SMC中國公司在本土化發展的道路上持續前行。