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智能制造时代来临 人机协作将站上风口

2015年09月22日 10:05中国机床商务网作者:陆佳丽点击:4768

  【中国机床商务网 机床上下游】随着“工业4.0”与“中国制造2025”等概念的持续升温,传统制造企业也面临着一场全新的升级变革挑战。
  
  “智能工厂、无人工厂的概念愈演愈烈,然而,这并不意味着人完全被机器所取代,未来的工厂世界应该是人与机器和谐共处所缔造的。”优傲机器人公司中国总经理JamesTaylor如是表示。
  
  在JamesTaylor看来,日益成熟的自动化、智能化制造固然是一大趋势,然而在某些领域与生产线上仍离不开人力操作。“给制造企业创造价值,让企业能够更快更灵活的调整,更有效地生产,这些都离不开人的参与。因此在工业4.0的大环境下,协作机器人将扮演越来越重要的角色。”
  
  人机协作缘何能够站上风口?
  
  在实现“工业4.0”智慧工厂的道路上,自动化与智能化生产无疑是至为关键的一环。
  
  可以预见,在实现智能制造的这盘大棋中,智能机器人将扮演的重要角色。而纵观机器人在汽车行业的应用情况可以发现,其实汽车制造业从70年代起开始便已经开始使用常规的工业机器人来实现自动化。然而,随着汽车制造业步入成熟期,诸多全新的挑战也接踵而来:大规模定制、灵活生产、成本……
  

图片来自网络
 
  在此背景下,协作型机器人便应运而生了。据JamesTaylor介绍,常规机器人鲜有能应用到组装或者装配部分,而组装又需要人与机器共同协作,因此协作型机器人的出现可以说填补了全自动生产线与全手动装配生产线间的市场空白,这也就是人机协作机器人的应用空间所在。而除了组装,协作机器人也可被广泛应用于汽车生产线上执行抛光、涂胶、喷漆、上调料等多样化的操作。
  
  此外,在如今的制造市场上还有一个特殊的需求——大规模定制。“以前,制造商生产一个产品,可以面向很大很广的市场。而现在,制造商需要生产多样化的产品,来满足一个市场。
  
  这给制造商生产线造成巨大压力可想而知。生产线不再是长期固定在同一个位置、大批量地做同一款产品。现在制造企业需要非常灵活、快速地变化生产线,而且是在有限的空间内,利用现有的员工,就能实现生产线的快速调整,还需要比较快的投资回报。这就是人机协作机器人发挥其作用的时候。”
  
  随着制造业市场人力成本的不断攀升,减少成本也成为了企业亟须解决的一大课题。对此,协作型机器人的降本优势更为凸显。JamesTaylor告诉记者,减少成本的核算除了机器人硬件之外,还包括了软件、安装和集成的工作、安全方面的设备(比如安全围栏)等等。这一切可能产生的费用,都是成本。
  
  “使用人机协作机器人,第一,它是安全的,大部分不需要安全围栏,这个成本可以节省。第二,它的软件比较简单,不需要额外购买软件包。第三,也是最主要的一个原因,就是它操作简单。人可以在现场做编程,做非常快速的安装、编程、调试。时间成本得到了显著的节省。综合来说,安装一个人机协作机器人的自动化方案可以节省很多成本,从而让投资回报更快。”
  
  汽车领域创新应用
  
  人机协作机器人在机器人市场上似乎还是一个新兴的产物,然而据JamesTaylor介绍,人机协作机器人的应用范围十分广泛,鉴于其无可比拟的灵活度,它可广泛应用于汽车行业、电子行业、消费品行业、医疗器械等诸多行业。
  
  在汽车行业,汽车制造集团大众汽车(Volkswagen)早在2013年就已将UR机器人整合投入其萨尔茨吉特引擎生产工厂的大规模生产线中。据了解,UR5自重18公斤,负载高达5公斤,工作半径85cm,可被部署在汽缸盖装配线上,负责处理精细的电热塞工序,员工只需要负责固定电热塞并对缸盖进行隔热处理,为下一道工序做好准备。
  
  另外,在汽车零部件供应商李尔公司(LearCorporation)的生产线中也已经运用到UR5。据了解,UR5机器人可通过定位、测量以及拧紧车座螺丝等作业组装汽车座椅。每天,这些机器人完成约8,500次螺丝安装任务。座椅上安装了一个包含个体识别数据的应答器。一旦座椅到达机器人下面,应答器则被读取,机器人执行拧紧座椅两侧若干螺丝的操作。如果座椅上缺少螺丝,机器人会立即将该产品拣出并发出警告信息。UR5具有直观的用户界面,任何工人能够通过将标准程序拖放至触控屏的脚本上,从而实现编程。或者直接握住机器人手臂,来展示并指引它执行某项任务的移动路径。
  
  对于UR机器人在汽车制造业的应用,JamesTaylor表示:“我们期待看到越来越多的UR机器人出现在中国汽车生产线上,帮助厂商实现更加智能、灵活、合理的制造流程;为员工打造健康、安全的工作环境;同时有效提高生产效率和良率。“
  
  未来工厂的理想世界:人机协作
  

  当前,工业4.0的浪潮正在席卷全球,“智能工厂”、“无人工厂”的落成已不是一个概念。
  
  这是否意味着现代工厂自动化发展的最终目标就是无人工厂呢?未来人是否将被机器完全取代呢?
  
  对此,EnricoKrogIversen表示,未来的工厂世界是人与机器和谐共处的所缔造的。
  
  “无人工厂其实更像一个概念,这个概念是否能带来真正的价值尚未可知。采用无人工厂生产,不一定是能帮助制造企业提高效率和灵活性的有效方法。我认为,永远都会有让人和设备、人和机器在一起工作的需求。”
  
  EnricoKrogIversen认为,从机器人和自动化行业的整体技术发展趋势可以看出,每一步改进都是为了给企业提高效率、提高质量控制和生产的灵活性。对于这些需求,人机协作可带来十分明确的价值,“它会让制造企业离市场越来越近,减少整个物流线的成本,产品运费、供应速度。未来的趋势是协作机器人将会从一个‘机器’的概念转变到一个‘工具’的概念,这个趋势会持续。未来我们会看到越来越多简单、易操作、更灵活的协作型机器人出现。”
(来源:盖世汽车网)

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