協(xié)作機(jī)器人扮演重要角色 機(jī)器人時代何時到來

隨著“工業(yè)4.0”與“中國制造2025”等概念的持續(xù)升溫，傳統(tǒng)制造企業(yè)也面臨著一場全新的升級變革挑戰(zhàn)。

“智能工廠、無人工廠的概念愈演愈烈，然而，這并不意味著人完全被機(jī)器所取代，未來的工廠世界應(yīng)該是人與機(jī)器和諧共處所締造的。”優(yōu)傲機(jī)器人公司中國總經(jīng)理JamesTaylor如是表示。

在JamesTaylor看來，日益成熟的自動化、智能化制造固然是一大趨勢，然而在某些領(lǐng)域與生產(chǎn)線上仍離不開人力操作。“給制造企業(yè)創(chuàng)造價值，讓企業(yè)能夠更快更靈活的調(diào)整，更有效地生產(chǎn)，這些都離不開人的參與。因此在工業(yè)4.0的大環(huán)境下，協(xié)作機(jī)器人將扮演越來越重要的角色。”

人機(jī)協(xié)作緣何能夠站上風(fēng)口?

在實現(xiàn)“工業(yè)4.0”智慧工廠的道路上，自動化與智能化生產(chǎn)無疑是至為關(guān)鍵的一環(huán)。

可以預(yù)見，在實現(xiàn)智能制造的這盤大棋中，智能機(jī)器人將扮演的重要角色。而縱觀機(jī)器人在汽車行業(yè)的應(yīng)用情況可以發(fā)現(xiàn)，其實汽車制造業(yè)從70年代起開始便已經(jīng)開始使用常規(guī)的工業(yè)機(jī)器人來實現(xiàn)自動化。然而，隨著汽車制造業(yè)步入成熟期，諸多全新的挑戰(zhàn)也接踵而來：大規(guī)模定制、靈活生產(chǎn)、成本……

在此背景下，協(xié)作型機(jī)器人便應(yīng)運(yùn)而生了。據(jù)JamesTaylor介紹，常規(guī)機(jī)器人鮮有能應(yīng)用到組裝或者裝配部分，而組裝又需要人與機(jī)器共同協(xié)作，因此協(xié)作型機(jī)器人的出現(xiàn)可以說填補(bǔ)了全自動生產(chǎn)線與全手動裝配生產(chǎn)線間的市場空白，這也就是人機(jī)協(xié)作機(jī)器人的應(yīng)用空間所在。而除了組裝，協(xié)作機(jī)器人也可被廣泛應(yīng)用于汽車生產(chǎn)線上執(zhí)行拋光、涂膠、噴漆、上調(diào)料等多樣化的操作。

此外，在如今的制造市場上還有一個特殊的需求——大規(guī)模定制。“以前，制造商生產(chǎn)一個產(chǎn)品，可以面向很大很廣的市場。而現(xiàn)在，制造商需要生產(chǎn)多樣化的產(chǎn)品，來滿足一個市場。

這給制造商生產(chǎn)線造成巨大壓力可想而知。生產(chǎn)線不再是長期固定在同一個位置、大批量地做同一款產(chǎn)品?，F(xiàn)在制造企業(yè)需要非常靈活、快速地變化生產(chǎn)線，而且是在有限的空間內(nèi)，利用現(xiàn)有的員工，就能實現(xiàn)生產(chǎn)線的快速調(diào)整，還需要比較快的投資回報。這就是人機(jī)協(xié)作機(jī)器人發(fā)揮其作用的時候。”

隨著制造業(yè)市場人力成本的不斷攀升，減少成本也成為了企業(yè)亟須解決的一大課題。對此，協(xié)作型機(jī)器人的降本優(yōu)勢更為凸顯。JamesTaylor告訴記者，減少成本的核算除了機(jī)器人硬件之外，還包括了軟件、安裝和集成的工作、安全方面的設(shè)備(比如安全圍欄)等等。這一切可能產(chǎn)生的費(fèi)用，都是成本。

“使用人機(jī)協(xié)作機(jī)器人，第一，它是安全的，大部分不需要安全圍欄，這個成本可以節(jié)省。第二，它的軟件比較簡單，不需要額外購買軟件包。第三，也是最主要的一個原因，就是它操作簡單。人可以在現(xiàn)場做編程，做非?？焖俚陌惭b、編程、調(diào)試。時間成本得到了顯著的節(jié)省。綜合來說，安裝一個人機(jī)協(xié)作機(jī)器人的自動化方案可以節(jié)省很多成本，從而讓投資回報更快。”

汽車領(lǐng)域創(chuàng)新應(yīng)用

人機(jī)協(xié)作機(jī)器人在機(jī)器人市場上似乎還是一個新興的產(chǎn)物，然而據(jù)JamesTaylor介紹，人機(jī)協(xié)作機(jī)器人的應(yīng)用范圍十分廣泛，鑒于其無可比擬的靈活度，它可廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)、電子行業(yè)、消費(fèi)品行業(yè)、醫(yī)療器械等諸多行業(yè)。

在汽車行業(yè)，汽車制造集團(tuán)大眾汽車(Volkswagen)早在2013年就已將UR機(jī)器人整合投入其薩爾茨吉特引擎生產(chǎn)工廠的大規(guī)模生產(chǎn)線中。據(jù)了解，UR5自重18公斤，負(fù)載高達(dá)5公斤，工作半徑85cm，可被部署在汽缸蓋裝配線上，負(fù)責(zé)處理精細(xì)的電熱塞工序，員工只需要負(fù)責(zé)固定電熱塞并對缸蓋進(jìn)行隔熱處理，為下一道工序做好準(zhǔn)備。

另外，在汽車零部件供應(yīng)商李爾公司(LearCorporation)的生產(chǎn)線中也已經(jīng)運(yùn)用到UR5。據(jù)了解，UR5機(jī)器人可通過定位、測量以及擰緊車座螺絲等作業(yè)組裝汽車座椅。每天，這些機(jī)器人完成約8,500次螺絲安裝任務(wù)。座椅上安裝了一個包含個體識別數(shù)據(jù)的應(yīng)答器。一旦座椅到達(dá)機(jī)器人下面，應(yīng)答器則被讀取，機(jī)器人執(zhí)行擰緊座椅兩側(cè)若干螺絲的操作。如果座椅上缺少螺絲，機(jī)器人會立即將該產(chǎn)品揀出并發(fā)出警告信息。UR5具有直觀的用戶界面，任何工人能夠通過將標(biāo)準(zhǔn)程序拖放至觸控屏的腳本上，從而實現(xiàn)編程?；蛘咧苯游兆C(jī)器人手臂，來展示并指引它執(zhí)行某項任務(wù)的移動路徑。

對于UR機(jī)器人在汽車制造業(yè)的應(yīng)用，JamesTaylor表示：“我們期待看到越來越多的UR機(jī)器人出現(xiàn)在中國汽車生產(chǎn)線上，幫助廠商實現(xiàn)更加智能、靈活、合理的制造流程;為員工打造健康、安全的工作環(huán)境;同時有效提高生產(chǎn)效率和良率。“

未來工廠的理想世界：人機(jī)協(xié)作

當(dāng)前，工業(yè)4.0的浪潮正在席卷全球，“智能工廠”、“無人工廠”的落成已不是一個概念。

這是否意味著現(xiàn)代工廠自動化發(fā)展的最終目標(biāo)就是無人工廠呢?未來人是否將被機(jī)器完全取代呢?

對此，EnricoKrogIversen表示，未來的工廠世界是人與機(jī)器和諧共處的所締造的。

“無人工廠其實更像一個概念，這個概念是否能帶來真正的價值尚未可知。采用無人工廠生產(chǎn)，不一定是能幫助制造企業(yè)提高效率和靈活性的有效方法。我認(rèn)為，永遠(yuǎn)都會有讓人和設(shè)備、人和機(jī)器在一起工作的需求。”

EnricoKrogIversen認(rèn)為，從機(jī)器人和自動化行業(yè)的整體技術(shù)發(fā)展趨勢可以看出，每一步改進(jìn)都是為了給企業(yè)提高效率、提高質(zhì)量控制和生產(chǎn)的靈活性。對于這些需求，人機(jī)協(xié)作可帶來十分明確的價值，“它會讓制造企業(yè)離市場越來越近，減少整個物流線的成本，產(chǎn)品運(yùn)費(fèi)、供應(yīng)速度。未來的趨勢是協(xié)作機(jī)器人將會從一個‘機(jī)器’的概念轉(zhuǎn)變到一個‘工具’的概念，這個趨勢會持續(xù)。未來我們會看到越來越多簡單、易操作、更靈活的協(xié)作型機(jī)器人出現(xiàn)。”