中國經營報《等深線》記者 陳茂利 張碩 北京報道
走進北京現代汽車有限公司仁和工廠，車間作業的流水線上鮮有工人的身影，倒是一只只巨大的機械手臂忙碌不停。在這里，機器人的數量是工作人員的4倍。在這座以機器人為主的現代化工廠一隅，有一間裝滿了各式工業機器人的小屋子格外顯眼，它就是——常鋒機器人創新工作室。
常鋒，北京現代汽車有限公司高級工程師，北汽集團專業技術帶頭人，在行業內有“工業機器人”醫生之稱。
與傳統印象中浸潤在一個崗位多年的“老師傅”不一樣，常鋒給記者的感受更像是一位意氣風發的年輕人。雖然一畢業就來到北京現代，一干就是15年，但常鋒卻沒有絲毫的“倦怠”感，談起自己所從事的機器人工作，常鋒整個人神采奕奕，眼里閃爍著亮晶晶的光。
“我的日常工作是對機器人進行維護及管理，公司總共有1800多臺機器人，每臺我都熟悉。不光這些，各種品牌的工業機器人，我都能玩兒得轉?！背ｄh表示。
2007年進入北京現代，每天與機器人打交道，常鋒積累了豐富的機器人操作、維修、管理經驗，熟練應用現代重工、KUKA、YASKAWA、埃夫特、DENSO等日韓、歐美及國產各類型機器人，打破了機器人廠家在北京現代的技術壟斷，建立了整套機器人維修體系及人才培養體系，實現了機器人自主的管理、維修、保養，為企業降低了大量的生產成本，培養了一批機器人專業技能人才。
通過多年的實踐努力，常鋒有7項發明獲得國家專利（第1專利人），7項改善案例在北京市創新大賽獲獎，10余項創新成果在中國節能協會、中國設備工程協會、中國質量協會組織競賽中獲獎，并榮獲“北京市勞動模范”“首都勞動獎章”“北京市青年崗位能手”“中國最美汽車人”等榮譽稱號。
《機器人故障快速處理手冊》的誕生
15年只做一件事，從初出茅廬的技術員，到工業機器人“大拿”，常鋒的機器人之旅并非坦途。
“第一次看到自動化車間，特別震撼，也很興奮。那么大的工廠，幾乎看不到人，都是機器人在作業?！?007年，常鋒畢業后進入北京現代，成為自動化生產車間保全部一名技術工程師，負責設備運轉時的“跟線”保障。
對于大學學習測控專業的常鋒來說，進入機器人領域與大學期間的一次比賽有關。在大學期間，常鋒參與機器人的舞蹈動作編程，獲得了江蘇省機器人舞蹈大賽的冠軍。
不過，校園與工廠存在不小的差距。北京現代工廠里的工業機器人無論是在體型、結構還是原理上，與他在學校里接觸的小型機器人有著天壤之別?！跋喈斢诳缌诵?，所有的知識、先進的技術在學校都沒有學到過，需要從零開始?！?/p>
工業機器人屬于一種集多種先進技術為一體的高端技術和自動化裝備，能夠自主動作，廣泛應用到不同生產環節，其常配有機械手、刀具等其他便于裝配的生產工具。方便快捷進行生產，同時可以代替人在低溫、高溫、有毒等惡劣環境下的工作，代替人完成繁重、單調重復的生產。
20世紀60年代，美國開始在制造業中使用工業機器人。工業機器人在汽車生產中扮演著裝配工、操作工、焊接工等角色，主要應用有焊接、涂膠、弧焊、噴涂等。工業機器人的出現不僅提高了生產的質量和效率，還在一定程度上減少了汽車生產制造的成本。
2007年，北京現代生產車間的機器人基本都是從國外進口的，核心技術被國外工業機器人廠家把控著。進入北京現代前兩年，令常鋒感到頭疼的是，工廠里的幾百臺機器人大多已日夜負荷地工作多年，常常出現故障。
“機器人經常出故障，一出故障就手足無措，只能打電話找國外專家來修?！背ｄh記得，那時機器人最容易出故障的是一種叫伺服電機的零部件，相當于機器人的心臟。當故障出現時，傳統的維修方法是，換上一個新的電機，再重新調整參數?？擅看胃鼡Q作業，工廠的流水線就要停止，停止作業每分鐘損失800多元，每次換機需要2到3個小時，這么一來，即使不考慮零部件成本，換機一次也要損失10多萬元。
“工廠這么多臺機器人，每年都得換機幾次，成本也太高了?！弊尦ｄh不甘心的除了成本，還有每次維修的被動局面?！懊看尉S修完成，付錢就行了。至于什么原因導致的故障，怎么預防，技術員是不會告訴你的，這是人家‘看家吃飯’的本領，當時就覺得自己像個‘結賬員’?！?/p>
為了突破這種困境。常鋒開始了自學之旅?！皼]有任何學習資料，完全是靠自學?！闭勂甬敃r自學的經歷，常鋒表情上帶著些許驕傲，“雖然沒有資料，但是我有兩臺機器人。一套六軸機器人大約由上百個零部件組成，我先對照著說明書，將一個個零件拆下來，再把每塊電路板、每個插頭、每條電線都做上標記、拍照記錄，最后重新組裝回去?！?/p>
據常鋒介紹，拆裝一個機器人，要比速度的話，幾個小時就可以拆裝完成。但是要把它“吃透”，周期就比較長，一般需要2到3個月。
經過多次反復拆解、組裝，常鋒基本摸清楚了工業機器人的構造和工作原理，編碼器是怎么回事、6個伺服電機是如何控制的。
常鋒介紹說：“我給每個工業機器人都做了臺賬，相當于醫生的病例。因為經驗的積累不能單純地靠腦子去記，很多故障的情況，我先是記到筆記本上，等故障徹底解決了。再用電腦把故障原因，以及解決的辦法詳細記錄下來，包括今天機器人發生怎樣的故障，是怎么修的，走了哪些彎路，以后要注意哪些問題?！?/p>
通過經年累月記錄遇到的故障、解決的辦法，常鋒制作了一本《機器人故障快速處理手冊》?！艾F在再出現類似的故障，一翻就能查出來曾經類似的故障是怎么維修的?！?/p>
發明“伺服電機維修盒”
經歷對機器人的數次拆裝學習和研究，常鋒迅速成長。2015年，他發明的機器人伺服電機維修盒，將最常出現的電機故障的維修時間從原來的兩三個小時縮短為20分鐘，極大優化了設備維修效率，改變了機器人維修需要依賴國外廠家的難題。
這項發明的背后與常鋒愛思考、愛鉆研的特質有關?！懊刻炷霉镜墓べY，我經常想，我能做哪些對企業有意義的事?！?/p>
一個機器人至少包含六七個電機，每個電機的均價在2萬至3萬元。遇到電機故障，更換不僅要暫停生產，費時費力，而且成本也是一筆不小的支出。這時，縮短更換時長、延長電機使用壽命成了常鋒迫不及待想要解決的問題。
在這種情況下，常鋒將更換下來的舊電機進行了拆解，對拆解的各個部分逐個分析，發現舊電機與新電機里面的伺服電機編碼器的儲存元件是一樣的。他查詢機器人電子資料發現，該元件具有恢復出廠設置的功能。
對于這一發現，常鋒很是興奮。此后，他開始一遍遍地進行試驗，經過半年時間，用最基礎的元器件組裝，研制出一個只有十幾厘米長的“快速維修盒”?！拔野央姍C維修盒子接到電機上，直接一啟動，5秒鐘就把電機里面編碼器的數據全部給清除了，相當于手機恢復出場設置，這樣就相當于一個新電機了?！?/p>
常鋒的同事劉迪分享了電機維修盒的發明過程：“以前我們正常情況是機器人壞了更換伺服電機，至少得兩個小時，對生產線影響特別大。后來，常鋒自己分析，這個電機到底是什么故障。拆解了幾臺報廢電機后，他發現沒有硬件問題，只是編碼器里有個模塊總是數據溢出，導致整個電機故障，于是他自制了這個維修盒子?！?/p>
電機維修盒的出現大大降低了工業機器人的維修成本。到底節約了多少成本？記者了解到，更換一個電機需要花費數萬元人民幣，但一個維修盒子卻只要300元的成本，還能反復使用。
“僅僅是車身一工廠，從最早每年在機器人維修上的投入就將近2000多萬元，到2017年、2018年的時候，每年投入100萬元?！背ｄh算了一筆賬，“另外，故障率方面，2011年整體的運轉率能到80%就不錯了，到2018年、2019年的時候，我們運轉率在94%以上?！?/p>
常鋒發明的機器人伺服電機維修盒在內部引起了很大轟動?，F代汽車的保全部長知道后，將這個維修方法向現代汽車各個工廠進行了案例分享和推廣。常鋒在公司名聲大噪，大家很快就知道公司有一個叫常鋒的小伙子，設計了一套電路圖，解決了機器人維修的難題，改變了依賴機器人廠家技術援助的被動局面，讓工廠生產車間實現了獨立自主，自主把控生產和維護。
這項極大節省成本的發明后來在現代汽車20多家工廠里得到了推廣，同時還獲得了國家專利?！拔覀兗瘓F很多企業都開始用這個維修盒?！背ｄh介紹道。
發明了伺服電機維修盒后，常鋒在設計的路上一發不可收拾，他逐漸從機器人維修師成長為機器人設計師。這種成長也讓一批原本應該退役的機器人得以“復員”，獲得第二次生命。
2017年，北京現代推進了報廢機器人改造再利用項目，趁此機會，常鋒將報廢的機器人重新用于沖壓自動化清洗、機器人培訓中心建設、機器人舞獅和打乒乓球等各項創新項目，降低了廢舊機器人的處理成本及新機器人的安裝成本。
“有的機器人使用到一定年限，減速器磨損，精度偏差就達不到造車的要求了。不能用來造車，扔了又浪費，于是，我們想著通過改造老舊機器人替員工做一些比較繁重的作業。比如，我們清掃模具，都是人背著高壓水槍去清洗，同事跟我說特別累，清掃一個模具渾身都是汗。這時我就想起來，我們用工業機器人來替人洗，因此我們專門建了機器人清掃區域，用機器人清洗模具，又快又干凈?！背ｄh告訴記者。
“教會徒弟，餓不死師傅”
老話講：“教會徒弟，餓死師傅?！钡ｄh卻認為，教會徒弟，餓不死師傅，他的觀念是“教學相長”。
在這種觀念的指導下，常鋒將自己制作的《機器人故障快速處理手冊》分享給同事，帶著團隊一起學習成長。工業機器人發生故障時，即使常鋒不在場，他的同事也能夠根據手冊，迅速地解決問題。
當被問及將自己積累多年的經驗分享給大家，內心是否會有不舍，常鋒直率地說：“我從來不會藏著掖著，我們是一個團隊，要解決很多的困難，每個隊員的能力強，到我這兒壓力反而會更小一點?！?/p>
“他會把所經歷的事情、處理過什么故障、怎么去分析，認真地跟我講?！痹趧⒌涎劾?，常鋒是一個不吝嗇把技術傳授給同事的人。
從2017年到2021年，常鋒工作室的團隊成員每年都獲得北京市機器人競賽的第一名。實際上，在常鋒的認知里，他和團隊成員并非傳統意義上的師徒關系?！肮I機器人維修工種很特殊，我們拿到一個項目，很多時候都是團隊協作，一個人分一個部分。我喜歡帶著徒弟一塊兒做項目，在項目中，我們都提出自己的想法、自己的解決方案，然后去解決它。通過項目鍛煉人，編制能力、操作能力、綜合能力都能得到提升?！?/p>
2015年，為了徹底改變依賴國外機器人企業進行維修、保養的局面，北京現代決定打造一支自己的工業機器人維修團隊。
“設定了這個目標后，我們就在北京現代一工廠的一個培訓教室建立了兩個工位，先摸索編制包含操作和編程的簡單維修手冊?！背ｄh告訴記者，“這是工作室最初的雛形，在這個基礎上，工作室的職能不斷擴展，后來不再局限于工業機器人維修、保養，逐漸擴展到自動化汽車生產線的調試。工作室的人員隊伍也不斷地擴大，設備也是不斷地添置?！?/p>
2016年，以常鋒為技術帶頭人，北京現代正式成立“常鋒機器人創新工作室”。2017年，常鋒機器人創新工作室獲得了北京市的“工業機器人創新工作室”稱號。
“現在，我們這個工作室可以給員工頒發國家認可的工業機器人操作調整工（中級、高級）證書?！庇浾邚某ｄh處了解到，現在，這類具有培訓、頒發證書資質的機器人工作室很稀缺。
事實證明，最初培養一批人非常重要。北京現代途勝是現代汽車旗下最暢銷的SUV車型之一，自2005年問世，在全球范圍內累計銷量已經超過700萬輛（統計截止至2021年1月）。
2019年10月，北京現代立項決定于2020年10月在北京現代二工廠生產途勝L，需要對工廠生產線進行整體的改造。結果，立項沒多久，2020年初發生了疫情，導致外國技術專家不能按約來進行生產線改造。
常鋒介紹說：“以前改造生產線的都是國外的機器人企業，由他們來調試，核心的環節不讓我們參與。碰上疫情，國外的機器人企業來不了人。當時，我們公司就提出：‘這個事能不能我們自己來做？’”
常鋒坦言，因為沒有做過工業機器人生產線改造，自己當時也沒有把握，但考慮到新車上市節點，公司處在進退兩難的境地，他和團隊決定迎難而上?！斑@是一個高難度項目，只能說盡全力去做?！?/p>
改造項目于2020年3月啟動，在保障原有舊的生產線正常生產汽車的同時，常鋒帶領團隊開始闖關?！笆畮讉€人，每天都在不停地、反復地編程、驗證和線下測試。學著、做著，克服了特別多的困難。雖然很累，但特別的充實，這個項目讓我們成長很快?！?/p>
“當時，最難的是讓機器人互相認識。生產線上有很多機器人，最多同時有5臺機器人圍成一圈協同作業，一起制造車的整體頂蓋，一共48s把活干完。但如何讓它們相互認識，保證誰先干誰后干不發生碰撞？我們用了各種方法來測試，最終導入完全正常，它們保證以0.1秒以內的精度進行協調工作?！背ｄh談起生產線的改造眼睛里帶光。
歷時5個多月，常鋒帶領團隊于2020年9月23日完成測試，同年10月13日設備正式安裝和程序導入完成，途勝L汽車如期進行生產?！敖窈笥蓄愃频钠嚿a線改造，我們就可以獨立完成了?！背ｄh說。
回憶起那段時間，常鋒用“痛并快樂著”來形容：“我們隊員都覺得，這個活兒干得值，收獲的東西不是能用金錢來衡量的?！睂嶋H上，常鋒和他的團隊不僅成功完成對生產線的改造，而且為企業節省了大量的改造費用。
雖然獲得了很多獎項，但常鋒并沒有滿足于眼前的成就而止步不前?！扒岸螘r間，我一直在想，工作了這么多年，做了這么多東西，沒有一個能拿出手的技術的匯總。下一步，我計劃著，把我入職到現在做的很多項目收獲匯總起來，出幾本書。實際上，我現在已經寫了兩本?！?/p>
除了寫書，常鋒正在自學 Python（計算機編程語言），以及人臉識別相關技術知識?！肮I機器人只能算是自動化，稱不上智能制造。智能制造需要把大數據引進去，引入大數據，就需要擴展更多專業的知識?！?/p>
“長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海?！边@是陪伴常鋒多年的座右銘，他覺得李白詩中的“長風”就是他自己。在解釋這句詩時，常鋒多次提到“要做好準備”?！翱傆幸惶炷銜崿F自己遠大的抱負，但你得做好準備。當機遇來臨的時候，把握住機遇，實現自己的理想?！?/p>
（編輯：張碩 校對：顏京寧）
