独家|揭秘中国工业软件ER_Factory V3.0的背后故事!
习惯就是一种无形的垄断与打压。就像是90年代困扰非常多中国人的编程,其语言是英文,而用中文底层逻辑来编程往往难度非常大。在这种大环境下,中国开始提倡普及英语,中国工程师开始走向世界。
好在市场教育了作为后来者的很多中国企业,中国迎来了工业机器人、人工智能和工业互联网等新的软件发展机遇,很多企业的领导者清醒意识到,中国要想拥抱世界,中国企业想要走向全球,也需要自己的文化输出能力,中国工业软件这才开始突围与觉醒。
作为致力于打造中国工业机器人第一品牌、成为全球工业机器人第一梯队企业的埃夫特,2020年8月正式宣布数字化工厂仿真软件ER_Factory V3.0的重磅升级,并在官网上提供免费的离线软件安装包下载,这一度将埃夫特推到了国产机器人工业软件的风口浪尖。
本文邀约采访到了埃夫特数字化工厂仿真软件ER_Factory V3.0的负责人,他为我们讲述了埃夫特工业软件开发背后的故事。希望埃夫特在工业软件上的经历,能为中国工业软件带去更多思考。
万事开头难
MATLAB只是一块遮羞布,当它被禁止使用的时候,中国工业软件的尴尬境遇才被完全放大到了台前,让更多人意识到国产工业软件的重要性。
而埃夫特在2010年就认识到了机器人行业工业软件的意义和重要性。
那时埃夫特已经自主研发出第一款工业机器人—165Kg重载点焊机器人,埃夫特雄心勃勃地想要将这款国产工业机器人推广到要求非常苛刻的汽车行业,完成中国汽车行业国产机器人替代。
但有汽车客户提出,想要批量使用国产机器人,必须先通过仿真软件进行生产线的模拟仿真。埃夫特找遍市场,却找不到支持埃夫特165Kg点焊机器人离线仿真的数字化工厂仿真软件。而询问国外数字化工厂仿真软件,则需要定制,不仅价格高昂,而且不能友好支持国产工业机器人的离线仿真。
埃夫特开始认识到,虚拟仿真软件的实际用途非常广泛,这让埃夫特管理层看到了发展工业软件的巨大意义。于是从2011年开始,埃夫特就开始自主研发工业软件,不仅为自身企业,也想能为中国工业机器人行业保留一份自主权。
实际开发才发现,有两大难点摆在眼前。
一是技术难题。埃夫特技术团队发现,工业软件看似简单,但本身开发的工作量极大,这是一个多学科交叉的开发,其涉及到的模块之复杂、底层技术之广泛,令当时埃夫特技术团队倍感压力。在机器人这个本身才开始兴起不久的学科,工业软件的研究在国内几乎空白,这不仅涉及到工业机器人运动学等专业知识,同时需要掌握三维引擎开发等技术,另外还需要了解工业自动化方面的技术原理,这决定了从底层框架去开发一款工业软件的难度。
抛开技术难度,更可怕的是思维局限。当时中国软件用户有一定的认知局限性,认为造不如买。当时很多技术工程师将会使用国外软件当做是很厉害的技能,他们不愿学习和使用国产软件。埃夫特自主研发工业软件后,也非常可能面临大的市场沉没风险。
国外工业软件在中国的普及已经有非常长一段时间,但国外软件巨头在核心技术方面对中国一直有封锁,同时在市场上也不断针对用户使用习惯进行研究和引导。大约三十年前,我国曾自主研发出一款三维制图软件,可不久国外企业就大幅降低售价,国外产品起步早、成熟度高,很快就抢占了市场。由于缺乏用户基础,这款国产自主软件最终退出了市场。
同时,国外软件也长期针对用户习惯和用户体验进行反复迭代,教育用户熟悉操作界面,使得用户认为只有国外的工业软件更易用。三十年时间里,也逐渐培养起了中国人的使用习惯。“对于一款易用的国产工业软件,还有多少人愿意去替换和使用呢?”埃夫特对机器人大讲堂一语道出了中国早期发展工业软件的艰辛与无奈。
同时,国外企业变相放松对于盗版的打压,也使其软件在中国市场上受到了更广泛的欢迎。在行业发展起来后,工程师们养成使用国外软件惯性思维和操作习惯,打击盗版并收取高额费用成了这些国外软件企业的常用手段。
但当时中国汽车行业又提出了强烈的模拟仿真软件的使用需求,自己没有,不去做只能接受高额价格找外国企业定制开发。
核心技术要不来、买不来、讨不来,只有自主研发才能掌握在自己手里。埃夫特从上至下坚定了这一认知,无论是工业软件还是机器人产品,都需要自己去做去研发,只有掌握自己的核心技术,有了核心生产力,中国才有机会去开拓更大的国内市场和国际市场。
从实践中来,到实践中去
说做就做。2011年-2015年,埃夫特闷头扎入了工业软件这一行业,5年时间从陌生到熟悉,埃夫特工业软件也经历了一次又一次的升级。
在迭代中,埃夫特逐渐发现,写出核心代码、搭建出框架,对工业软件来说只是从0到1的突破。而要发挥价值,还需不断在“用”中提高稳定性、实用性和成熟度。这就使得工业软件往往需要反复的迭代,只有迭代才能跟上时代发展和更广泛客户需求,才能不断被“用”起来。
因为工业软件不像商业管理系统和数据库,开发完成后不需要频繁迭代,实际生产线需求的多变性决定了工业软件环境的复杂程度相对更高,而工业软件在虚拟环境下的测试面比较少,因此需要到实际生产线中才能发现更多的问题,这也倒逼工业软件的覆盖面和应用场景必须更加多样化。同时,因为工业软件涉及的技术内容多,从底层做起时,也容易出现逻辑性BUG,因此一个好的工业软件必然是能从实践中来,同时能回到实践中去的。
(埃夫特虚拟仿真V1.0版本)
(ER_Factory V3.0版本)
在全新升级的埃夫特数字化工厂仿真软件ER_Factory V3.0中,就集成埃夫特自主研发的虚拟控制器及人机界面,虚拟控制器与机器人物理控制系统紧密链接,可以用于工业机器人抛光、打磨、点焊、弧焊、喷涂、雕刻、激光切割、搬运、码垛等应用仿真,机器人大讲堂记者在下载体验过程中发现,这些功能在埃夫特IPD产品开发流程下,很好贴近实际生产线而进行了全新升级。
例如人机交互模块,就是因为埃夫特发现,在模拟仿真到实际生产线的过程中,由于工程师们在模拟仿真时往往较少考虑到人的因素,但一些实际生产线空间狭窄,如果不考虑人机交互的合理性,很容易出现设计和实际制造的矛盾,导致在生产线上出现碰撞问题,而加入人机交互则更能够验证布局和设计的合理性。
(人机交互程序)
基于这种认知,埃夫特的最新升级就会不断根据市场需求而调整。在本次ER_Factory V3.0升级中,就从技术上增加了数字化建模,以及对CAM模块做了进一步增强,同时使得虚拟调试模块更加完善。埃夫特虚拟仿真软件迭代聚焦面向工业自动化生产线的产品设计、生产规划与生产执行三大环节,全力使企业生产环节的升级更加简单。
强大的工业软件
2010年到如今,埃夫特数字化工厂仿真软件已经经历了10个春秋。经历了数轮升级迭代的ER_Factory V3.0在10年时间里,通过用户不断使用,在产品不断迭代的过程中也增加了更加鲜活的生命力。例如本次升级后,埃夫特的数字化工厂仿真软件在三大方面就有了明显的提升。
在产品设计环节,全新升级的埃夫特数字化工厂仿真软件ER_Factory V3.0可以验证项目的可行性,适用于各种品牌机器人的离线编程,支持主流机器人品牌埃夫特、ABB、库卡、安川、发那科、川崎、 Staubli、三菱等,这无疑更具开放性、包容性和友好度。
同时,埃夫特数字化工厂仿真软件ER_Factory V3.0仿真输出的机器人代码,已经可以直接用于实际生产加工,原先存在某些工艺上的程序很复杂,因此编程点位很多,工程师在仿真软件上的编程容易造成轨迹点实际运行效率不高的问题。埃夫特在CAM制造领域加大研发,本次升级后系统具备了独立的CAM快速轨迹计算模块,能帮助用户快速生成机器人运动轨迹,同时也支持其他格式NC代码的导入,这也将大大减轻项目实施负担。
同时能够快速离线编程生成机器人程序,工程师可以在仿真上先验证,验证完成后直接上传到实际的机器人控制器,这意味着在离线仿真状态下的节拍、轨迹等模拟,都能够直接用于产线实际布局,将全面提升了从模拟到实际生产应用的速度。
在生产规划环节,埃夫特看到了虚拟调试功能在实际生产线中的重要价值。在原先的工业自动化项目实施过程中,大多数是由人在实际生产线上进行调试,这些生产环境可能较为恶劣,一些场所对人会产生一定程度的伤害。而借助模拟仿真,则不用人到危险现场亲自完成,在仿真软件上就能做一些位置的预修改,产线结合仿真技术后,能大大减轻调试人员的工作量和工作负荷。
因此,通过虚拟仿真技术,全新升级的埃夫特数字化工厂仿真软件ER_Factory V3.0已经可以用于生产线布局、设备配置、生产制造工艺路径、物流等预规划,并能在仿真模型“预演”的基础上进行分析、评估和验证,迅速发现系统运行中存在的问题和待改进之处,并及时调整与优化,减少后续生产执行环节对于物理系统的变更与返工次数,从而有效降低成本、缩短工期和提高效率。
在生产执行环节,全新升级的埃夫特数字化工厂仿真软件ER_Factory V3.0也结合了实际生产线中应用较多的各类模块,能进行传送带、Buffer、传送链、AGV等物流仿真功能,可针对工厂布局以及物流过程进行仿真,获取生产信息数据。
这些意味着,使用ER_Factory V3.0软件在自动化项目实施前,就能进行设备验证;在项目建设过程中通过离线编程到PLC的导入,加快项目实施进度;在项目建设后,也能够根据实际生产线的不同批次需求,快速进行生产线更新和换产程序的编程维护。ER_Factory V3.0软件将能够很好伴随着生产线生命周期,进行更深层次的项目数字化建设。
埃夫特ER_Factory V3.0等一系列数字化工厂仿真软件的普及,使原先仅在现场规划和设计的方法的效率得到显著提升。
也让中小企业用的上!
虽然国产软件起步较晚,但国内也已经有数家专业工业软件公司成长很快,国产工业软件正在由虚转实。埃夫特作为中国第一家以工业机器人全产业链为主营业务的科创板上市公司,早期就考虑到未来中国机器人走向世界的可能性,因此也在早期就有意识地尝试把机器人技术集成到软件,进行核心技术的封装,同时通过工业软件+机器人产品,构建埃夫特机器人全产业链生态。
因此,埃夫特的工业软件产品一直被放在公司战略高位,从一开始对标的就是国外的工业仿真软件。因此埃夫特的工业仿真软件架构和模块从一开始设计就更合理,各方面的功能也更丰富,但价格更加符合中国市场情况,且更加符合中国工业机器人的应用场景,这决定了埃夫特工业软件产品在市场上的相对优势。埃夫特工业软件由于起步更早,而且在每年的高研发投入和长期积累下,客户现场应用的经验更丰富,软件效果也因此在不断迭代中表现突出。
与国外软件的高价长周期定制不同,国产工业软件自主开发往往能按照实践需求而迭代,这使得国产软件有更高的灵活性。埃夫特从产品应用市场中也认识到,目前工业软件在中小企业普及率低,原因就是国外工业软件带来的经济压力大,往往中小型公司很难承受,更别说定制化开发。
因此有了埃夫特这款功能完全能够替代的国产工业软件ER_Factory V3.0,中小企业也能借此解决需求,同时埃夫特也提供针对客户需求迅速实现定制开发服务,希望借助软件上的优势,帮助企业在某些特殊的工艺上形成产业亮点。埃夫特无疑拥有强大的技术支持和服务能力,这或许将改变国外企业工业软件占领市场的现状。
国产软件的未来
工业软件往往不是单个分散的技术,而是一个体系,是各学科知识的集合,需要不断在生产实践中与各种新技术新知识融合,进而不断更新迭代。因为工业生产、制造对软件的精度、稳定性、可靠性等要求极高,这些往往也都需要在应用中不断调整、扩充和完善,通过不断试错来打磨升级技术,经过数十年在“用”中沉淀后,获得行业的认可。
国产工业软件起步通常并不算久,一个新事物的发展流行必然需要一个过程。埃夫特也积极通过软件的开放使用,使得更多中小企业也能具备数字化能力,同时通过对一些新客户的相关培训和教育的过程,加强对于国产软件的使用认同。
结语
当前,中国正加快推动由制造大国向制造强国转变,随着智能制造往数字化深水区挺进,作为工业互联网大脑的工业软件的支柱性作用愈发突出,作为智能制造的关键支撑之一,工业软件对于推动制造业转型升级无疑具有重要的战略意义。
希望未来有越来越多的人敢于吃螃蟹,更多的工程师参与丰富中国工业软件生态,促使中国工业软件真正走向成熟。
END