企業(yè)觀點(diǎn)
使用機(jī)器人可顯著提高生產(chǎn)效率
廣義來說，顧名思義，工業(yè)機(jī)器人最常用于工業(yè)制造領(lǐng)域，適合各種工作。其中應(yīng)用最多的是汽車行業(yè)和食品飲料行業(yè)。機(jī)器人在汽車制造中的焊接、噴涂、動力總成等工藝中已有很多應(yīng)用。在食品飲料工業(yè)，機(jī)器人通常用來代替人工進(jìn)行拾料、碼垛和包裝等作業(yè)。
比如今年年初和我們簽訂訂單的一家國內(nèi)知名乳液集團(tuán)，他們生產(chǎn)乳品的生產(chǎn)線產(chǎn)量大、產(chǎn)速高，需要大量工人將包裝好的乳品從生產(chǎn)線上撿拾、碼放到包裝箱里。整個過程勞動強(qiáng)度大，但是工作內(nèi)容又十分繁瑣和枯燥，因此工人流失率非常高。對于企業(yè)來說，頻繁的招工會帶來額外的成本，培訓(xùn)新工人成長為熟練工也需要一定的時間，同時，季節(jié)性的招工荒對于企業(yè)生產(chǎn)活動的正常開展影響也非常大。
我們的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在實(shí)地考察了生產(chǎn)情況后，為客戶量身定制了一套機(jī)器人解決方案。我們利用機(jī)器手靈活地模擬人手將乳品從流動的生產(chǎn)線上分揀裝箱。這樣的好處是，相較于不同工人有不同的操作手法，機(jī)器人每次拾料的數(shù)量和碼放的路徑可以固定下來，這樣可以確保生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)時間，既方便企業(yè)控制質(zhì)量和產(chǎn)量，也利于他們做生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)。
在一些需要重勞力的傳統(tǒng)領(lǐng)域，使用機(jī)器人可以顯著地提高企業(yè)生產(chǎn)效率，減少工人的勞動負(fù)擔(dān)。
需要指出的是，近年來，電子行業(yè)使用機(jī)器人的比例也在逐漸增高，正在成為一個非常重要的業(yè)務(wù)部分。機(jī)器人目前比較集中于手機(jī)外殼等零部件的加工處理和整機(jī)總裝。這些工藝需要很大的人耗，又因?yàn)椴襟E重復(fù)容易讓工人工作心情低落，進(jìn)而影響生產(chǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定性。機(jī)器人的引入可以將人從危險、枯燥和辛苦的工作中解放出來，從事更有價值的工作。
簡而言之，機(jī)器人的應(yīng)用十分廣泛，在離散制造領(lǐng)域，比如3C行業(yè)，機(jī)器人多參與制造環(huán)節(jié)；在過程制造領(lǐng)域，比如化工行業(yè)，機(jī)器人多參加碼垛包裝等后端環(huán)節(jié)。我們期待未來在越來越多的領(lǐng)域看到工業(yè)機(jī)器人的身影。
西門子工業(yè)軟件亞太區(qū)市場部數(shù)字化制造市場經(jīng)理雷偉鳴
機(jī)器人可變程序?qū)崿F(xiàn)“柔性生產(chǎn)”
應(yīng)用工業(yè)機(jī)械人的可變程序特性，可以解決多品種、中小批量生產(chǎn)或混流生產(chǎn)的自動化難題，實(shí)現(xiàn)“柔性生產(chǎn)”的概念。并且，機(jī)器人可以確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性、均勻性與一致性，并能節(jié)省材料和能源，提高產(chǎn)品的競爭力。此外，機(jī)器人也會用于高溫、噪音、粉塵、有毒、輻射、危險的環(huán)境下，進(jìn)行一些單調(diào)或重復(fù)性的工作，彌補(bǔ)人工勞動力的不足。
西門子工業(yè)軟件的Tecnomatix機(jī)器人及自動化設(shè)備規(guī)劃軟件使制造企業(yè)能夠通過虛擬方法，完成機(jī)器人及自動化系統(tǒng)，包括具有可變生產(chǎn)組合的高度自動化工廠的開發(fā)、仿真及試運(yùn)行。多個工程專業(yè)可利用此虛擬環(huán)境，規(guī)劃并驗(yàn)證從一個工作單元到整個生產(chǎn)線的制造系統(tǒng)。TecnomatixProcessSimulate技術(shù)通過支持系統(tǒng)層面的生產(chǎn)工裝設(shè)備離線驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)虛擬試生產(chǎn)。
Tecnomatix機(jī)器人及自動化設(shè)備規(guī)劃方案使制造企業(yè)不論使用生產(chǎn)單個產(chǎn)品的專用生產(chǎn)線，還是使用混線模式的生產(chǎn)設(shè)施，均能夠縮短新產(chǎn)品的上市時間。此方案可應(yīng)用于由機(jī)器人、人工及其他設(shè)施組成的生產(chǎn)系統(tǒng)。這個強(qiáng)大的解決方案可以幫助制造企業(yè)提高生產(chǎn)能力，滿足更高的質(zhì)量目標(biāo)，并優(yōu)化車間配置及利用率。
Tecnomatix機(jī)器人及自動化設(shè)備規(guī)劃方案讓制造企業(yè)能夠利用一個協(xié)同化的3D環(huán)境，當(dāng)構(gòu)建完整的制造系統(tǒng)時，多位工程師就能夠彼此共享他們的工作單元設(shè)計(jì)，工程團(tuán)隊(duì)就可以對設(shè)計(jì)變更進(jìn)行快速響應(yīng)，同時制定工作單元及生產(chǎn)線的構(gòu)建決策。
此外，這個方案提供基于事件的仿真和驗(yàn)證功能，讓工程團(tuán)隊(duì)能夠利用PLC設(shè)備，反映出實(shí)際車間中安裝的部件。這些虛擬設(shè)備的響應(yīng)方式與對應(yīng)的仿真就更一致與精確，同時大幅地縮短了量產(chǎn)的準(zhǔn)備時間。它還能模仿不同機(jī)器人制造商的編程控制器，確保精確的編程、節(jié)拍時間及機(jī)器人軌跡。圖形化的用戶界面讓工程師可完全控制驗(yàn)證中的信號。仿真功能使工程團(tuán)隊(duì)更易發(fā)現(xiàn)變更，并通過可視化的方法把信息傳達(dá)給各個隊(duì)員。
應(yīng)用范圍
工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中能代替人做某些單調(diào)、頻繁和重復(fù)的長時間作業(yè)，或是危險、惡劣環(huán)境下的作業(yè)，例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機(jī)械加工和簡單裝配等工序上，以及在原子能工業(yè)等部門中，完成對人體有害物料的搬運(yùn)或工藝操作。
應(yīng)用領(lǐng)域
隨著工業(yè)機(jī)器人向更深更廣的方向發(fā)展以及機(jī)器人智能化水平的提高，機(jī)器人的應(yīng)用范圍還在不斷地擴(kuò)大，已從汽車制造業(yè)推廣到其他制造業(yè)，進(jìn)而推廣到諸如采礦機(jī)器人、建筑業(yè)機(jī)器人以及水電系統(tǒng)維護(hù)維修機(jī)器人等各種非制造行業(yè)。此外，在國防軍事、醫(yī)療衛(wèi)生、生活服務(wù)等領(lǐng)域機(jī)器人的應(yīng)用也越來越多，如無人偵察機(jī)（飛行器）、警備機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、家政服務(wù)機(jī)器人等均有應(yīng)用實(shí)例。
國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀
目前，中國工業(yè)機(jī)器人正在呈爆發(fā)式增長。相比較2010年，2011年的工業(yè)機(jī)器人銷售量增加了51%，達(dá)到22600部。其中，2006年至2011年間，工業(yè)機(jī)器人年度供應(yīng)量增加了4倍。在工業(yè)機(jī)器人50年的發(fā)展歷史中，中國工業(yè)機(jī)器人的增長速度無人能及，中國將會成為工業(yè)機(jī)器人第一大消費(fèi)國，并將做到“廠廠都有機(jī)器人，家家都有機(jī)器人”。
技術(shù)發(fā)展方向
未來會向智能機(jī)器人發(fā)展。機(jī)器人的生產(chǎn)，機(jī)器人機(jī)構(gòu)是載體，更多地取決于功能內(nèi)涵。機(jī)器人水平高低取決于控制、軟件、智能等技術(shù)。沒智能的機(jī)器人只是低端機(jī)器人。
機(jī)器人的未來發(fā)展需要信息化、網(wǎng)絡(luò)化支撐，依賴于控制技術(shù)、傳感技術(shù)的發(fā)展。未來的工業(yè)機(jī)器人將是典型的物聯(lián)產(chǎn)品?？刂?、微電子、傳感、新材料等技術(shù)的發(fā)展，都將為智能機(jī)器人提供基礎(chǔ)條件。在這些機(jī)器人相關(guān)支撐技術(shù)發(fā)展后，機(jī)器人專家再研究如何融合創(chuàng)新，讓機(jī)器人向智能機(jī)器人發(fā)展。
我國未來工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)有：第一，危險、惡劣環(huán)境作業(yè)機(jī)器人，主要有防暴、高壓帶電清掃、星球檢測、油汽管道等機(jī)器人；第二，醫(yī)用機(jī)器人，主要有腦外科手術(shù)輔助機(jī)器人，遙控操作輔助正骨等；第三，仿生機(jī)器人，主要有移動機(jī)器人、網(wǎng)絡(luò)遙控操作機(jī)器人等。其發(fā)展趨勢是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。
