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全球制造业迎来机器人自动化生产时代

日期: 2013-12-11
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在这一场新格局改变中,出于竞争目的,各方玩家都将会把越来越多的机器人引入到制造业中。无论怎样,机器人替代一些简单重复性工作的岗位将成为必然趋势。就像当初工业革命、工业化以及流水线生产形态给制造业带来的改变一样,机器人也将开启一个新的制造时代。

当然,并不是生产任何产品或者任何行业都能用机器人。亚洲制造业冠军联盟负责人、金模工控网首席营运官罗百辉表示,成熟运用机器人的汽车行业,其工序本身就适合流水线自动化的大批量生产,而运用机器人较多的3C、机床、模具行业,也要视其生产产品本身的特点和工序特点而定。根据不同的情况,企业也要衡量自己的投入和产出比。富士康为众多厂商的电子产品进行代工,而电子产品的更新换代速度很快,以iPhone为例,过去几乎每年都有一代新品推出。如果随着产品的改变而频繁改变生产线设置和机器人的生产方案,成本可能就收不回来。


“工艺是特定的,机器人本身是通用的,可以应用在任何工厂。但是如果机器人抓一瓶水、一个盒子,不改夹具是不行的;同样的机器人,如果不抓东西,而是去做打磨,就是换了另外一个工艺,编程也不一样。”罗百辉表示,使用机器人意味着大规模的工业生产,如果工厂在产品的标准化和批量生产方面还没有找到平衡点,那么机器人替代人力就可能是一个并不实惠的方案。当然,也不一定只有大规模生产和大型的厂房布局才能使用机器人,小作坊式的模具车间统一批量生产也可以应用机器人。未来厂房的空间可能因机器人加入到生产线而缩小,不再与人员的扩张成正比。


除了欧洲大型机器人厂商占据的主流市场之外,罗百辉日前考察的东莞钜升则选择了以灵活、体积小的小型机器人为突破口。这家公司机器人的作用是在生产线上对模具CNC加工配件进行自动上下料。机器人在外观上看是一种小巧灵活的机械臂,它自身只有18公斤,能够负载抓取最大5公斤的物体。机器人本身小巧的适应性使得它能灵活地适应生产线的特殊布局。


在没有扩大或改变厂房布局的情况下,只需对生产线稍加调整,将体积小巧的机器人安置其中就可以工作。但在生产线和厂房条件限制下,并不是每个企业都能为之做出改变。


小型机器人的手臂和大型机器人一样也能完成各种工作,只需根据具体不同的生产产品和工序相应更换“抓手”—相当于人手的部位。它们的区别只是自身重量、体积以及能够负载的物体重量的不同。在一些生产产品本身很小,负载要求并不高的生产线上,小型机器人即能胜任。


对于加工制造业工厂,引入机器人还可以考虑一些制造专业机器人的国内厂商。严格意义上讲,这些“专业机器人”并非严格定义中的机器人,它们没有达到六个轴的标准,也不能够仅仅通过改变机械臂的“手”来适用所有工序环节;生产线改变时,需要调整的程序和设备也更多。这些专业设备只能完成一种动作,比如焊接或者冲压,但这足够将一些中小制造企业带入自动化生产时代了。


罗百辉表示,机器人等自动化设备加入到生产线中,可能成为这些深陷同质化竞争泥潭的制造企业转型升级的一环。而这些企业的决策将会直接影响未来全球制造业格局的改变。


数字化的工业生产对原有布局下的参与者来说既有挑战也有机遇,自动化生产是制造业的一次转型,在这个过程中劳动力不再是最为重要的一个因素了。在过去,欧美的制造业企业将工厂从欧美搬到台湾,然后是中国内地。而现在,更低的劳动力成本地区比如越南、印尼、孟加拉正在涌现,按照原来的轨迹,劳动密集型产业转移的方向将是这些更具竞争力的国家。但是,当使用机器人的成本降低,以机器人替代人力更为划算时,这条轨迹也许会逆转,制造业也许将回归欧美本土。


不过不是只有劳动力成本这一单一因素,要考虑的因素还有很多。罗百辉认为产品的生产成本还包括环境、时间、灵活性等等。此外,自动化可以把生产产品的地方和消费产品的地方拉得更近一点,这样就能有快速的供应链。在这个转型中,中国制造业的优势在于可以集中精力做好工程、设计以及更为集中的供应链。中国也是世界上唯一一个这样的国家,在供应链各个环节什么都有。


在这一场新格局改变中,出于竞争目的,各方玩家都将会把越来越多的机器人引入到制造业中。无论怎样,机器人替代一些简单重复性工作的岗位将成为必然趋势。就像当初工业革命、工业化以及流水线生产形态给制造业带来的改变一样,机器人也将开启一个新的制造时代。


几种不同类型的机器人

1.遥控式机器人

操作者通过可视距离内遥控或远程遥控,以监视器监测来操作机器人开展工作适合危险的工作环境以及非重复性的、以前并没有经验的现场工作在工业中应用于核电站内部检测等领域

2.程序控制机器人

按预先编好的程序指令依次进行操作的机器人主要用于单一、重复性作业,是一种比较经济的机器人,比如各类数控机床,切割或激光点焊。

3.数值控制机器人

将各种作业所需要的动作、位置、条件等用数值或符号来表示,然后通过编制的程序实现控制的机器人,它实际上比程序控制机器人更加灵活,可以根据程序中不同条件来做相应的操作。随着发展,计算机数控机器人能实现更加复杂的编程基本上已经适用各个领域。

4.智能机器人

具备各种传感器,如视觉、听觉、触觉、嗅觉。还有效应器,作为作用于周围环境的手段,它们使手、脚、触角等能够动起来智能机器人至少要具备三个要素:感觉要素、运动要素和思考要素。也被称为自控机器人一般外形像人型或者动物,可以陪人聊天、给人打水或者类似宠物一样陪伴主人。

5.示教机器人

一种可重复再现通过示教编程存储起来的作业程序的机器人在操作前需要人对机器进行动作上手把手的“教导”,或通过更为精确的示教盒来教机器运动在生产线上下料过程中,可以“教”机器人抓手走什么样的路径

注:对于机器人,国际上并没有统一的分类标准,业界存在多种分类方法,上述分类采用的是依据基本控制和操作进行分类的办法。


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