日本、歐美等國家已經(jīng)大量使用機(jī)器人參與工業(yè)制造,,從各種宣傳的視頻及業(yè)內(nèi)人士的評價看得出來工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)已經(jīng)很成熟,。工業(yè)機(jī)器人既提高生產(chǎn)效率又提高產(chǎn)品質(zhì)量,,在中國為什么不推廣使用呢?不管是政策上還是技術(shù)上的原因,本文針對此問題進(jìn)行了討論!
產(chǎn)業(yè)升級和轉(zhuǎn)型這幾個詞,,從開始聽到到現(xiàn)在國家在中央層面已經(jīng)喊了十多年了,但是要說真正讓人感覺產(chǎn)業(yè)升級和轉(zhuǎn)型迫在眉睫,,不升級不轉(zhuǎn)型就死的時間段也就是08年以后,,但我認(rèn)為嚴(yán)格說應(yīng)該是11年開始,也就是這幾年,,大家才真正認(rèn)識到制造業(yè)自動化迫在眉睫,,因?yàn)殡m然十幾二十年一直以來中國的勞動力成本都在持續(xù)上升,但是自從08年后的四萬億雞血以及之后的通貨膨脹指數(shù)飆升,,勞動力成本和其它各項(xiàng)成本的突然飆升,,才讓企業(yè)家深刻體會到人工的昂貴以及這種人工的制造業(yè)不可持續(xù)。
所以,,這一兩年產(chǎn)業(yè)升級以及自動化,,也就是國家提出的“兩化”————信息化和自動化,這已經(jīng)上升到了國家戰(zhàn)略,,中央層面高度重視,,已經(jīng)在開始著手頂層設(shè)計,既然是頂層設(shè)計,,那么當(dāng)然國家是大力支持和扶持的,,也在對很多進(jìn)行自動化改造升級的企業(yè)進(jìn)行補(bǔ)貼,。財政方面,銀行貸款也優(yōu)先這類型企業(yè),,也就是所謂的先進(jìn)產(chǎn)業(yè),,所以,在國家層面,,是大力鼓勵發(fā)展和大規(guī)模應(yīng)用的,,而題主問為什么不進(jìn)行大規(guī)模推廣應(yīng)用,我想說,,這不是國家不支持的原因,,而是中國制造業(yè)的問題,導(dǎo)致有心而無力,。
既然國家鼓勵和補(bǔ)貼,,那為什么在國內(nèi)沒見大范圍應(yīng)用和推廣倒是機(jī)器人公司大把呢?
首先,工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)正是國家鼓勵的優(yōu)先扶持和發(fā)展的先進(jìn)產(chǎn)業(yè),,各方面政策優(yōu)惠都利好,,加上國內(nèi)外資本的青睞,這類企業(yè)自然就多,。
其次,,過去中國的制造業(yè)大部分屬于低端制造業(yè)和勞動力密集型的,這也就是說,,中國工廠雖然多,,員工上千上幾萬大工廠也很多,但是真正盈利高的不多,,大部分工廠看似很大很多員工,,但只不過都是在低價走量,勉強(qiáng)生存罷了,,比如服裝鞋帽企業(yè),,動輒幾千員工,其實(shí)一件衣服一雙鞋也就賺幾塊錢而已,,有些還沒有,。那么如此低利潤的產(chǎn)品何以容得下這昂貴的工業(yè)機(jī)器人?
觀點(diǎn)一:
一、制造業(yè)要自動化確實(shí)不是你上一個工業(yè)機(jī)械手就解決的,,因?yàn)楣I(yè)機(jī)器人是沒有感情的,,沒有思維和思考能力的,一切都是按照程序走的,,這就意味著你要提前編好程序,,告訴機(jī)器人怎么走怎么做,我什么東西放在哪,要移動到哪里,,而且還要在規(guī)定時間執(zhí)行相應(yīng)命令,,要做到這些,必須有個重要的配套設(shè)備——夾具,,夾具是固定產(chǎn)品位置的,,一般在設(shè)置好的位置上,然后把該位置通過程序告訴機(jī)器人,。
二機(jī)器人的代表就是機(jī)械手,,機(jī)械手有六個自由度,自由度越大越靈活,,就像人的手,,捆綁住限制了自由性也就靈活度降低,也就夠不著拿不到放不到某個位置上的東西,。
三,、機(jī)器人沒有任何情感,那怎么讓它有感覺,,那就使用傳感器,,讓機(jī)器人感知溫度和位置等信息,感覺有了,,就像人的神經(jīng),,感覺到了,也要有反饋和修正回路吧,,這一條“執(zhí)行神經(jīng)”關(guān)系到伺服電機(jī),、控制系統(tǒng)、編程軟件,、傳感器等軟硬件,。這每一個環(huán)節(jié)都需要技術(shù)員。
四,、一條使用機(jī)器人的自動化產(chǎn)品線涉及到操作它的產(chǎn)業(yè)工人、指揮它的工程師和編程師,、工裝夾具,、維護(hù)它的后勤技術(shù)員。
綜合上述一二三四點(diǎn),,先從軟硬件上看,,國內(nèi)目前沒有穩(wěn)定性和精度高的伺服電機(jī),在機(jī)器人上使用的諸如傳感器等元件上,,國內(nèi)的技術(shù)還不是很高,,雖然有,但品質(zhì)真的不怎么樣,這個可以關(guān)注一下中國的軍事實(shí)力(但不是看那些什么國際領(lǐng)先,,自助知識產(chǎn)權(quán)等類的優(yōu)越感報道,。這就意味著要進(jìn)口,目前使用較多的還是日本的產(chǎn)品,,也就推高了機(jī)器人價格,。再者中國雖有職業(yè)學(xué)校和高等院校培養(yǎng)技術(shù)人員,但能真正能獨(dú)立設(shè)計夾具和編寫機(jī)器人程序的真沒有多少,,這就意味著使用這類產(chǎn)業(yè)工人成本較高,。另外,目前世界上自由度最高的六自由度機(jī)器手,,中國現(xiàn)在的技術(shù)靠自己不知還要多少年,,自由度越高,技術(shù)難度越大,,價格也不便宜,。
所以,從目前來看,,國內(nèi)從機(jī)器人制造到產(chǎn)業(yè)技術(shù)人員等方面都還不具備,,機(jī)器人制造主要還是依靠日本德國等國在中國的機(jī)器人工廠(那些遍地都是的國產(chǎn)企業(yè)就忽略吧有點(diǎn)低端,高品質(zhì)軟硬件也依賴進(jìn)口,,產(chǎn)業(yè)技術(shù)人員匱乏,,成本高昂,這里面的編程軟件也基本使用外國軟件,,還有控制系統(tǒng),,就像人的大腦,也有聰明和笨的區(qū)別,,體現(xiàn)出來就是穩(wěn)定性,,國內(nèi)的控制系統(tǒng)好像基本屬于空白吧!那么這一路下來的成本都不是中國的大部分低端制造企業(yè)可以承受的。
最后也說一下,,也不是基本沒有,,而是主要應(yīng)用在諸如合資汽車廠和一些有資金有實(shí)力的大企業(yè)中,一些產(chǎn)品有前景的中小企業(yè)也有應(yīng)用,,但是真的不多(如果你是一位懂機(jī)器人的工程師,,你愿意去中小企業(yè)嗎?但不管怎樣,中國會一直進(jìn)步的,,但是路還真的好遠(yuǎn)啊!
觀點(diǎn)二:
工業(yè)機(jī)器人能完成任務(wù)的有限,。
首先,是末端執(zhí)行器,,一般是夾子,,因此能抓取的物體有限,,日本有個實(shí)驗(yàn)正的研究的就是能抓取的多種物體機(jī)械臂(例如靈巧手)。但是一旦是多類型的物體,,就要加額外的傳感器,,例如攝像頭,這將涉及機(jī)器視覺,,這又是個問題,。如果抓取的柔性體,又是坑爹的事,。因此一般能完成都是單一的重復(fù)性工作任務(wù);
第二,, 是負(fù)載質(zhì)量比(機(jī)械壁能抓取的物體的質(zhì)量與本身質(zhì)量的比),但是串聯(lián)式機(jī)械結(jié)構(gòu),,帶負(fù)載能力有限,。
第三, 力的問題,。重物限使能抓起,,還涉及動力學(xué)問題,特別是高速高負(fù)載高精度(又涉及電機(jī)了),,這是一個麻煩的問題,。目前一般用的都是運(yùn)動學(xué)(當(dāng)然存在累積誤差、摩擦力,、噪聲等),,目前學(xué)術(shù)上動力學(xué)研究比效多-----想讓一個機(jī)械臂快速重復(fù)抓取雞蛋,是相當(dāng)難的;
第四,, 多機(jī)械臂合作,,但這又不是很成熟的技術(shù),能做到工業(yè)級的是N人,,學(xué)院派不說;
第五,, 工作空間,工業(yè)機(jī)械臂工作空間不大,,如果轉(zhuǎn)為移動式機(jī)器,,實(shí)際應(yīng)用還要等幾年。
最后一個問題:程序和硬件(要完成軌跡規(guī)劃,、避障還是有點(diǎn)難度),,不過國內(nèi)這個只要有市場,應(yīng)該沒問題,。