《電子技術(shù)應(yīng)用》
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換成機(jī)器人就是“智能制造”“智慧工廠”,?

2015-07-08
關(guān)鍵詞: 機(jī)器換人 智慧工廠 CPS MES

       當(dāng)前,,中國(guó)不少地區(qū)提出“機(jī)器換人”戰(zhàn)略,以應(yīng)對(duì)勞工短缺問(wèn)題,。加上機(jī)器人是先進(jìn)制造,、人工智能等技術(shù)的集大成者,,如果工廠里裝配大量機(jī)器人,似乎就成為了智慧工廠的名片,。一時(shí)間,,中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)火熱。

  那么,,中國(guó)制造企業(yè)是否買賬,?實(shí)際上,不同企業(yè)心里都有不同的賬本,。

  上機(jī)器人生產(chǎn)線各有利弊

  機(jī)器人生產(chǎn)線是制造行業(yè)轉(zhuǎn)型的方向之一,,這點(diǎn)毋庸置疑。對(duì)于中國(guó)的制造企業(yè)而言,,是否上機(jī)器人,?不同的企業(yè)有不同的詮釋。

  徐工集團(tuán)是中國(guó)工程機(jī)械行業(yè)的排頭兵?,F(xiàn)在,,徐工正在改造其生產(chǎn)基地,第一是焊接線上將工人全部替換為焊接機(jī)器人,,第二是實(shí)現(xiàn)機(jī)床的聯(lián)網(wǎng),,將原來(lái)由工人操作的輸入工藝參數(shù)、調(diào)配生產(chǎn)的環(huán)節(jié)省掉,,直接由機(jī)床聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)參數(shù)調(diào)整,、排產(chǎn)和質(zhì)量檢測(cè)全自動(dòng)化,第三是通過(guò)MES與供應(yīng)鏈系統(tǒng)的結(jié)合,,提升配送能力,。

   徐工信息智慧制造發(fā)展部總監(jiān)助理許健全列舉了機(jī)器人可以給徐工帶來(lái)的好處:焊接機(jī)器人響應(yīng)時(shí)間短,動(dòng)作迅速,,焊接速度在60~120cm/分鐘,,這個(gè)速 度是遠(yuǎn)高于手工焊接40~60cm/分鐘;性能穩(wěn)定,,可以做到10年無(wú)故障,;一臺(tái)機(jī)器人可以替代2到4名產(chǎn)業(yè)工人等等。他告訴記者,,中國(guó)工程機(jī)械行業(yè)正面 臨著向高端轉(zhuǎn)變,,承接國(guó)際先進(jìn)制造、參與國(guó)際分工的巨大挑戰(zhàn),,“機(jī)器換人”已是大勢(shì)所趨,。機(jī)器人代替人工有利也有弊,但總體而言肯定是利大于弊。

   在另一面,,同樣作為中國(guó)裝備制造業(yè)的領(lǐng)先企業(yè),,三一重工對(duì)機(jī)器人的替代持謹(jǐn)慎態(tài)度。三一重工流程信息化部副部長(zhǎng)周志軍告訴記者,,三一重工在焊接線上采用 了焊接機(jī)器人,,但是在總裝線上,由于零部件多,、工藝比較復(fù)雜,,零件由客戶定制的比較多,不規(guī)則,,又是小批量生產(chǎn),,不太適合用機(jī)器人生產(chǎn)和組裝。他透露,,和 汽車廠相比,三一重工一個(gè)車型每個(gè)月的生產(chǎn)量大概是幾十到幾百臺(tái),,批量比較小,。

  用機(jī)器替代人的好處是節(jié)省人力。周志軍坦言,,工作量不飽和,、產(chǎn)業(yè)工人的流動(dòng)對(duì)三一重工確實(shí)有些影響,三一重工也考慮過(guò)機(jī)器換人,,至于到現(xiàn)在并沒(méi)有大范圍實(shí)施,,也是出于投入產(chǎn)出比的顧慮。

  同時(shí),,周志軍也指出,,與三一重工同類型的企業(yè)徐工集團(tuán),目前應(yīng)用的機(jī)器人也主要在焊接環(huán)節(jié)上,。

機(jī)器人工廠并非智能制造標(biāo)志

  企業(yè)改造舊生產(chǎn)線,,上機(jī)器人,是企業(yè)自動(dòng)化,、智能化提升的一個(gè)表現(xiàn),,那么,機(jī)器人生產(chǎn)線是否就是企業(yè)或工廠實(shí)現(xiàn)智能制造的標(biāo)志,?并不盡然,。

   元工國(guó)際科技股份有限公司總經(jīng)理兼技術(shù)總監(jiān)丁德宇接受記者采訪時(shí)坦言,機(jī)器人生產(chǎn)線是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,、提高產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性的重要技術(shù)手段,,也被看成企 業(yè)實(shí)施智能制造的一個(gè)重要標(biāo)志,但不是唯一的標(biāo)志或里程碑,。實(shí)施智能制造,,企業(yè)可從智能化產(chǎn)品,、大規(guī)模定制、服務(wù)轉(zhuǎn)型和智慧工廠等方面著手,,要結(jié)合自身情 況選擇突破點(diǎn),。

  另外,丁德宇還表示,,智慧工廠的內(nèi)容也不僅僅包括機(jī)器人生產(chǎn)線,,還包括“全面掌控,精準(zhǔn)執(zhí)行”的CPS(信息物理系統(tǒng))和“科學(xué)指揮”的MES,。CPS強(qiáng)調(diào)的是人機(jī)物融合聯(lián)網(wǎng)和統(tǒng)一指揮,,MES強(qiáng)調(diào)的是從制造執(zhí)行(也就工業(yè)4.0的縱向整合)、供應(yīng)鏈(也就是工業(yè)4.0的橫向整合)和設(shè)計(jì)工藝(也就是工業(yè)4.0的設(shè)計(jì)整合)三個(gè)維度的管理提升,。

   浙江三花CIO葉根平表達(dá)了他的看法,。他認(rèn)為,在一些制造現(xiàn)場(chǎng)和工序環(huán)節(jié)通過(guò)引入機(jī)器人來(lái)替換傳統(tǒng)設(shè)備或人工操作,,是非常有必要的,,但是傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型 升級(jí)最關(guān)鍵的因素不是硬件方面的升級(jí)換代,而應(yīng)該是軟件也就是經(jīng)營(yíng)管理方面的提升和優(yōu)化,。因?yàn)闄C(jī)器人的廣泛應(yīng)用需要企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化,、工藝和工 裝規(guī)范化、設(shè)備自動(dòng)化,,這些很多都屬于軟的管理方面的提升,。對(duì)于很多傳統(tǒng)制造業(yè)來(lái)說(shuō),目前機(jī)器人并不能替代人工,,或者說(shuō)替代人工的比例很小,。

  而目前,浙江三花的情況是機(jī)器人應(yīng)用還處于起步階段,,應(yīng)用的數(shù)量和范圍都有限,,“三花有一個(gè)務(wù)實(shí)的傳統(tǒng),并不會(huì)跟風(fēng)去上機(jī)器人項(xiàng)目,?!比~根平說(shuō)。

  丁德宇就指出,,借助智能制造理念和方法,,持續(xù)改進(jìn)、不斷提高,,本身就是智能制造的最有效方式,,是正確的智能制造路徑。

  機(jī)器人應(yīng)用分具體情況

  一條機(jī)器人生產(chǎn)線的造價(jià)有些高達(dá)上億元,這對(duì)于中國(guó)的制造工廠是筆不小的費(fèi)用,,尤其是近年來(lái)制造業(yè)出口受阻,、利潤(rùn)率仍在下降的環(huán)境下,拿大筆錢出來(lái)投資生產(chǎn)線的改造,,困難挺大,。

   一步到位機(jī)器人并不現(xiàn)實(shí),需要分清情況,、分步實(shí)行,。丁德宇表示,隨著產(chǎn)量的提升和對(duì)質(zhì)量的嚴(yán)格追求,,企業(yè)需要逐步把人工勞作改進(jìn)成自動(dòng)化的方式,。自動(dòng)化 改進(jìn),首先選擇產(chǎn)能和質(zhì)量的瓶頸環(huán)節(jié),,不一定一步到位機(jī)器人,,可以考慮成本更低的其它工業(yè)自動(dòng)化手段。對(duì)于從成本效益角度“不宜”或技術(shù)角度“難宜”進(jìn)行 自動(dòng)化改進(jìn)的環(huán)節(jié),,可以考慮通過(guò)防呆防錯(cuò)減少差錯(cuò)提升質(zhì)量,,通過(guò)工具提升提高人工勞作的生產(chǎn)效率。

       北京自動(dòng)化研究所首席專家蔣明煒告訴記者,,首先要使用機(jī)器人的地方是那些勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)環(huán)境差,、生產(chǎn)安全問(wèn)題突出,、生產(chǎn)效率低的工種,例如鉚焊,、鑄鍛,、炸藥生產(chǎn)、危險(xiǎn)品生產(chǎn),、頻繁的重物搬運(yùn),、批量裝配等工種需要優(yōu)先使用機(jī)器人。用或不用機(jī)器人,,一定要進(jìn)行投資效益分析,。

  蔣明煒就給記者舉了一個(gè)例子,20多年前一個(gè)863/CIMS示范企業(yè)盲目追求制造自動(dòng)化,,向銀行貸款大筆資金,,背上沉重的負(fù)債,企業(yè)從此一蹶不振,,這是一個(gè)沉重痛的教訓(xùn),。

   而且現(xiàn)在的機(jī)器人,也并不等于具有人工智能。蔣明煒還指出,,一般的工業(yè)機(jī)器人只能死板地按照人給它規(guī)定的程序工作,,不管外界條件有何變化,自己都不能對(duì) 程序也就是對(duì)所做的工作做相應(yīng)的調(diào)整,。如果要改變機(jī)器人所做的工作,,還必須由人對(duì)程序作相應(yīng)的改變。而能編程,、能操作工業(yè)機(jī)器人的高級(jí)技術(shù)工人并不多,,企 業(yè)上了機(jī)器人,還得培養(yǎng)這種類型的工人,,無(wú)疑又是另一項(xiàng)支出,。

  企業(yè)若想提升智能制造水平,蔣明煒給出的建議是,,按照“總體規(guī)劃,,分步實(shí)施,重點(diǎn)突破,,效益為先”的原則進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃,,抓住企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心競(jìng)爭(zhēng)能力這條主線,也需要進(jìn)行投資效益分析,。

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