日前，廣東省政府印發(fā)廣東省工業(yè)轉型升級攻堅戰(zhàn)三年行動計劃（2015-2017），強調(diào)推動工業(yè)企業(yè)開展“機器換人”，提升制造業(yè)智能化水平。“加快工業(yè)機器人的應用推廣”，也同時被寫入今年佛山市以及三水區(qū)的政府工作報告。
政府將推廣工業(yè)機器人視為產(chǎn)業(yè)轉型升級的路徑，是源于企業(yè)自身的需求。近幾年隨著“用工荒”、“招工難”等問題日益凸顯，三水企業(yè)開始關注并逐步推進生產(chǎn)線自動化、智能化，不少企業(yè)開始應用工業(yè)機器人來替代工人。
不僅如此，企業(yè)家還發(fā)現(xiàn)，運用自動化生產(chǎn)線和工業(yè)機器人的企業(yè)更受客戶歡迎，因為這代表著更穩(wěn)定的生產(chǎn)效率和更高的產(chǎn)品質量。
“應對招工難、提高生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質量，是企業(yè)應用機器人的三大驅動力。”佛山市日豐企業(yè)（三水）有限公司（以下簡稱“三水日豐”）副總經(jīng)理陳喜紅總結道。
目前，僅樂平鎮(zhèn)就有10家企業(yè)應用工業(yè)機器人超過100臺。如興發(fā)鋁業(yè)、澳美鋁業(yè)、日豐企業(yè)、佳明重工等一批知名企業(yè)均不同程度實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，它們在“機器換人”過程中的困惑和經(jīng)驗，或許具有代表性。
出于成本考量的人機協(xié)作模式
不同于號稱工業(yè)4.0樣板工廠的西門子成都工廠的整體自動化，或者提出“把車間過道上的人消滅掉”美的空調(diào)事業(yè)部目生產(chǎn)基地，目前三水企業(yè)進行的是“單元式”的自動化，換而言之，是一種人機協(xié)作模式。
三水日豐的擠塑車間內(nèi)，每一條擠塑生產(chǎn)線的末端，都有兩名工人正在對機器源源不斷擠出的塑料管進行包裝。
廣東佳明重工有限公司的塑機生產(chǎn)線上，經(jīng)過機器人焊接的零部件，被傳送到工人的手中，工人再將零部件裝配成復雜的塑機產(chǎn)品。
不限于日豐和佳明，人機協(xié)作模式在三水具有普遍性。廣東興發(fā)鋁業(yè)有限公司三水分公司（以下簡稱三水興發(fā)）和廣東澳美高新科技有限公司的相關負責人均談到：“現(xiàn)階段追求全面自動化不現(xiàn)實”。
三水的工廠內(nèi)上演的這一幕幕場景，某種程度上代表了機器人應用的“中國式人機協(xié)作”。在abb機器人精密組裝工程中心負責人張暉看來，所謂“中國式人機協(xié)作”即“一條生產(chǎn)線上或是一個生產(chǎn)組織里面，一部分工作用機器人替代。”
出現(xiàn)“中國式人機協(xié)作模式”的根本在于對成本控制和解決“招工難”等的考量。
三水興發(fā)總經(jīng)理劉允棠表示，傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)處在“現(xiàn)金為王”時代，不可能大規(guī)模投入工業(yè)機器人，“如果使用效果不好，成本這么高，對現(xiàn)在的企業(yè)來說打擊是很大的。”
目前，興發(fā)鋁業(yè)能接受的機器人應用回報周期不超過1年半，相比之下，一些歐美企業(yè)對機器人應用回報周期的期望可達數(shù)年之久。
關鍵在于人工成本和機器人應用成本的平衡點，一名業(yè)內(nèi)人士表示，如果人工成本不斷攀升，超過了與機器人成本的平衡點，企業(yè)就愿意應用機器人。例如歐美企業(yè)對回報周期的耐受更長，因為歐美的人工成本本來就高。
可以預見，所謂“中國式人機協(xié)作模式”是一個階段性產(chǎn)物，企業(yè)先將高成本人工替代，再逐步替換成本較低的人工，而人機協(xié)作是其中間過程。
三水日豐正在引入包裝自動化設備，以替代目前占生產(chǎn)線工人總數(shù)大部分的包裝工人。“原來包裝的普工用工成本比較低，招工也相對容易，因此包裝環(huán)節(jié)的自動化進程稍滯后于其它工藝環(huán)節(jié)，現(xiàn)在要把這部分人也逐步替換。”三水日豐負責生產(chǎn)的副總經(jīng)理歐偉基說。
半自動化模式為三水企業(yè)闖出新路
在兄弟區(qū)順德，坐落著“最堅定的機器人支持者”美的集團，隨著機器人和自動化設備大量進駐，美的順德基地用工數(shù)從最高峰的2800人減到目前的800人左右，產(chǎn)能卻提高一倍。美的今年還計劃新增至少600臺機器人。
美的仍在追求更高程度的自動化，也就是無人工廠，但業(yè)內(nèi)人士更形象地稱之為“黑燈工廠”—不需要照明的高度自動化工廠。在美的的一些車間和小工廠內(nèi)，已經(jīng)實現(xiàn)了“黑燈工廠”，如空調(diào)注塑廠從供料到模具擠壓成型都已經(jīng)無人化。“以前供料需要用人把料拉到設備前，現(xiàn)在通過管道集中供料到各個機臺，后面的取件、削披風、燙金、濕印，也全部是機器人。整個注塑都做到黑燈工廠了。”美的相關負責人說。
美的的另外一些工廠也在向無人化的方向進發(fā)。在美的蕪湖的鈑金分廠，月產(chǎn)鈑金20萬套，工人數(shù)量卻已在2014年降至8人，而工廠在自動化前有接近60名工人。這8名工人分早晚兩班，每班在崗也就4個人，工作內(nèi)容僅僅是拉走流水線上卡住的廢料、處理一些設備日常維護。
是否減人、或者減了多少人，似乎已經(jīng)成為評判企業(yè)自動化進程最重要的標準。把人替換掉是自動化的目的嗎？或者說人在生產(chǎn)線上的地位不如機器？
三水日豐副總經(jīng)理陳喜紅卻有著不同體會，她認為，即使在自動化生產(chǎn)線上，人才是核心。隨著自動化設備的廣泛應用，她明顯感覺到對設備調(diào)試、維護的人才需求迫切。
“要讓機器聽話”，陳喜紅說，機器需要人來調(diào)試，才能發(fā)揮其效益，調(diào)試機器使其適應生產(chǎn)，是人的思維體現(xiàn)。而且“機器代人”本身是一個社會再分工的過程，必然會逼著工人提高技能，會產(chǎn)生更多可以“駕馭”機器的工人。
在自動化進程中，起決定作用的還是企業(yè)家思維，以無人化為目標是一種思維，以“人為核心、機器人為配合，人指揮機器”，又是另一種思維。對于受限于成本壓力的中小企業(yè)來說，后者可能是更好的選擇。
若以“減人”為標準評判，三水大部分企業(yè)遠落后于美的等大型企業(yè)，距離所謂“黑燈工廠”也有很長的路要走。但是，“以人為核心”、“讓機器聽人的話”的半自動化模式，或許可以為三水闖出另一條路徑。
事實上，除了上述“中國式人機協(xié)作”以外，一股新的人機協(xié)作風潮正在歐美日興起，且正是反映了“以人核心”、“讓機器聽人話”的新趨勢。
追求了幾十年全自動化、無人工廠的歐美企業(yè)和日本企業(yè)，近幾年人機協(xié)作也頗為流行。在歐洲空中客車的總裝廠內(nèi)，機器人和工人一起工作，機器人來承擔飛機組裝過程中的重復性工作，從而讓擁有更高技能的工人投入到價值更高的工作中去。“讓強大精細的機器人去幫助弱小但技術純熟的工人。”英國的機器人研究人員說。
聚焦
非標件智能制造
亟需應用解決方案
三水興發(fā)在工業(yè)機器人應用過程中，遇到了一個頗具代表性的“煩惱”。由于興發(fā)生產(chǎn)的產(chǎn)品大部分是“非標準件”，即沒有標準規(guī)格，由企業(yè)根據(jù)市場需要自主設計研發(fā)的產(chǎn)品，而“非標準件”相比“標準件”在實施自動化生產(chǎn)線改造時，難度更大、成本更高。
在廣東澳美高新科技有限公司，非標準件和標準件的生產(chǎn)線就有著鮮明的對比。作為宜家家居鋁產(chǎn)品全球最大的供應商之一，澳美為宜家的產(chǎn)品專門開辟了一條生產(chǎn)線，工業(yè)機器人在這條生產(chǎn)線上得到應用，然而在其它非標準件生產(chǎn)線上卻很難應用。
澳美副總經(jīng)理劉杰南介紹：“宜家的訂單比較穩(wěn)定、量比較大，產(chǎn)品也較少更改，所以宜家產(chǎn)品的生產(chǎn)線比較容易實施自動化改造。”
因此，不論興發(fā)還是澳美，他們都感到對于“非標準件”產(chǎn)品的機器人應用解決方案，是目前的企業(yè)實施自動化改造的迫切需求。
對此，佛山市諾爾貝機器人技術有限公司總經(jīng)理盧新建解釋，一般的工業(yè)機器人是按照內(nèi)部儲存的程序來完成動作的，所以較適用于標準件生產(chǎn)。但對于非標產(chǎn)品智能化生產(chǎn)也不是沒有辦法，即引入所謂“柔性生產(chǎn)線”。
“其技術核心是加入一個視覺傳感器”，盧新建說，“這樣機器人就好像長了眼睛，可以根據(jù)不同產(chǎn)品來實施不同的加工動作。”
但是，增加視覺傳感器意味著機器人應用的成本增加，而且，在部分工藝環(huán)節(jié)應用帶有視覺傳感器的機器人可能有“副作用”。“例如焊接機器人加了視覺傳感器，會導致它的效率降低。”盧新建說。
佛山市時緯自動化有限公司副總經(jīng)理楊修平也表示，加裝視覺傳感器之后，從技術上來說，完全可以實現(xiàn)非標件的自動化生產(chǎn)，但是相應地帶來幾萬元的成本增加，對于十幾萬一臺的低成本機器人用戶來說不一定能接受。
另有一種低成本的方法，就是在機器人控制系統(tǒng)內(nèi)設置幾套程序，在加工不同產(chǎn)品時切換不同程序，楊修平說。“但這種方法也有局限，如果產(chǎn)品種類變化太快，多加幾套程序的機器人也無法勝任。”
“在機器人應用的解決方案上，企業(yè)需要一個示范”，三水興發(fā)總經(jīng)理劉允棠說，現(xiàn)在大多數(shù)企業(yè)還是在小規(guī)模的摸索，“摸著石頭過河”，不敢走的太快，如果行業(yè)內(nèi)有一兩家企業(yè)應用的解決方案有效果，其它企業(yè)就會跟進。
