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工业机器人未来展望

2015-2-11 17:38:04 5713

0 中国已经成为工程机械制造大国，但与欧美、日韩等国家仍然有较大差距，接下来必然要向高技术含量和高附加值的方向进行转型，向制造强国迈进，这需要更加精密的加工与制造手段，工业机器人代替人工将成为发展趋势。优点突出工程机械制造转型必备工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业，例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上，以及在原子能工业等部门中，完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。据了解，应用在工程机械制造领域的工业机器人主要包括：点焊机器人、切割机器人、喷涂机器人、装配机器人以及移动机器人等。由于机器人承担了很多危险或令人厌烦的工作，许多职业病、工伤及因此需要付出的高昂代价都可以避免；此外，由于机器人总是以相同的方式完成其工作，所以产品质量十分稳定，这也会给企业带来确定的效益；机器人可以24小时不间断地工作，产品的生产率可以预测，库存量也可以得到较好的控制。产品总价值中每一项费用的节省，都将提供产品在各种市场上的竞争能力；机器人的另一优点是可用于小批量生产，灵活性较高。在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。国外工程机械制造企业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。而我国工程机械装备制造业正处于由传统装备向先进制造装备转型的时期，企业要想在激烈的竞争中抢夺更大的市场份额，摆脱产品的同质化竞争，必须加强生产线自动化水平，大力引进机器人将是实现我国工程机械制造业转型升级的强力技术手段。成本上涨 “机器换人”大势所趋 2013年12月30日，中国工业与信息化部发布的《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》指出，到2020年须形成完善的工业型机器人产业体系、高阶产品市场占有率提高到45%以上、机器人密度(每万名工人所拥有的工业机器人数量)由目前的约21达到100以上等，这意味着国家将推动工业型机器人的数量在未来6年成长约四倍。和有着“机器人王国”之称的日本相比，我国有着截然不同的基本国情，那就是人口多，劳动力过剩。刺激日本发展工业机器人的根本动力就在于要解决劳动力严重短缺的问题，广泛使用机器人是实现工业自动化，提高社会生产效率的一种十分重要的途径。近两年，在中国廉价劳动力优势逐渐消失、用工成本大幅上涨的背景下，工程机械行业“用工荒”、“高成本”等因素交织叠加在一起，压缩了加工企业的盈利空间，凸显了当前业内中小企业的生存困境，同时也促使有潜质、有能力的企业在转型升级的阵痛中寻找新出路，市场将重新洗牌。中国工程机械行业正面临着向高端转变，承接国际先进制造、参与国际分工的巨大挑战，“机器换人”已是大势所趋。机器人助阵我国工程机械智能化制造任何事物由兴起到盛兴，总要有率先吃螃蟹者，中国工程机械商贸网编辑盘点发现，工程机械行业中率先引进乃至参与设计工业机器人这种“吃螃蟹”者，徐工、三一、中联、山推等国内知名企业赫然在列，成为引领机器人应用的行业先锋。徐工2012年对装载机制造投入了145台套工业机器人，零部件下料之后，借鉴汽车制造技术，所有结构件自动进入积放链，下一工序的焊接、涂装、装配等全部通过积放链悬挂起来进行操作。引进机器人的裨益在三一重机的快速发展上也可窥一二。《中国工业机器人行业市场发展趋势及投资规划分析报告》显示2007年，两台机器人现身三一重机生产线。此后，企业销量突飞猛进，机器人队伍也随之壮大。在三一重机临港产业园中，就能看到200多台机器人各司其职，忙着切割、焊接、涂装或者涂胶等工作，个个都是以一当五的好手。中联重科对工业机器人的引入也是从焊接领域入手，2012年10月24日，中联重科沅江工业园正式启用搅拌车搅拌筒内焊缝焊接机器人生产系统；11月中旬，随着中联工程起重机公司泉塘工业园结构车间第11台焊接机器人安装调试完成并正式交付使用，中联重科轮式起重机吊臂、转台、车架和支腿四大结构件焊接工艺全面挺进了机器人时代。山推作为国内大型工程机械生产厂家和推土机行业龙头企业，在自动化焊接设备的应用上应该说走到了国内同行的前列，其在20世纪90年代中期就开始应用焊接机器人和自动化焊接专机。这些举措不仅使企业的生产效率得到了有效提高，也转变了员工的传统观念。引入工业机器人的好处是显而易见的，除了上述企业之外，国内有实力有发展需求的企业也都在纷纷加速工业机器人的上马，如厦工、龙工、德工等工程机械企业。据了解，很多已经尝到甜头的机械制造企业，如今遇到能上机器设备的，都不愿意再用人工。助推生产结构变革发展现代化管理模式不过，事情总有两面性，工业机器人虽然有众多优点，也是将来工程机械企业转型升级的关键，但其为企业带来的更大的改变在于，这其实是一场管理模式的变革。正如三一重机董事长俞宏福所言，机器人不是单一机器的概念，它是一个体系，需要我们事先去筹划，需要改变我们的思路和管理方式。在生产车间，工人有熟手和生手之分，他们不但容易疲劳而且会受情绪影响，出活儿有好坏之分，而机器人不存在这些问题。但是，机器人也同样不像人一样擅于转圜，对零部件以及前道工序标准化的要求相当高，就像拼装积木，倘若零件不合尺寸，这个拼装高手可就无用武之地了。也因此，使用机器人对于企业的管理能力要求甚高，这包括对机器人本身的研究，对整个生产线的综合协调，乃至对原料的选择和把控。以三一重机为例，在以往的采购上，同一种零配件可能来自于不同厂家，而且价格是主导考虑因素。但是，因为机器人对零配件的一致性要求极高，三一重机开始要求供应商提供自己指定的材料。而这一点也直接反映到管理制度中，在材料的选择上，一致性成为首要指标。由以人为主导的生产模式发展为以机器人为主导的制造模式，这虽然会减少一些传统就业岗位，但新的智能制造模式也会产生很多新的岗位。工人不会因为新设备的到来而被淘汰，而会因为不适应或不学习而被淘汰，在机器自动化时代，工人只要能保持学习的欲望，适应新岗位、新设备，就无需担忧被淘汰。机器人应用受限摸索前行中的变革尽管一直不乏“吃螃蟹的人”，但行业离大规模的机器人应用还有些时日。目前，工程机械的生产线上依旧以人工为主，而自动化水平羸弱。这与工程机械产品的特点不无关系，首先，零部件自重大、结构复杂、焊接质量要求高、工作量巨大、品种型号多，制约了工程机械生产线自动化水平的发展。其次，由于机器人构造的复杂和精密，对维修人员提出了很高的要求，有时还需要厂家的协助，也对操作机器人的工人素质提出了更高的要求，示教编程、故障排除等都需要一定的专业知识。另外，最初的焊接机器人都是原装进口，配件不容易准备，使用成本较高。自动化要的是效益，不单纯是速度。最初应用机器人时，不少企业也走了一些弯路，机器人的柔性没有得到充分利用。据调查，一些企业引进的弧焊机器人，由于各种原因，仍有一些处于负荷不满或不能正常运转的状态，直接影响到更多企业使用机器人的信心。虽然，现在应用到工程机械产品上的工业机器人还有很多局限性，但随着技术发展以及企业长时间的摸索和实践，在人口红利减弱的背景下，中国工程机械制造业要创造新的竞争力，实现高端化的制造工艺，就必须进行变革，企业对机器人的使用一定会越来越多。 1
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