人與機(jī)器人和諧共處所締造工業(yè)4.0

　　隨著“工業(yè)4.0”與“中國(guó)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(chǎng)全新的升級(jí)變革挑戰(zhàn)。“智能工廠、無(wú)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(lái)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(guó)總經(jīng)理James Taylor如是表示。

　　在James Taylor看來(lái)，日益成熟的自動(dòng)化、智能化制造固然是一大趨勢(shì)，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(jià)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(lái)越重要的角色。”

　　人機(jī)協(xié)作緣何能夠站上風(fēng)口？

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

　　可以預(yù)見(jiàn)，在實(shí)現(xiàn)智能制造的這盤大棋中，智能機(jī)器人將扮演重要的角色。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(shí)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(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(lái)：大規(guī)模定制、靈活生產(chǎn)、成本等等。

　　在此背景下，協(xié)作型機(jī)器人便應(yīng)運(yùn)而生了。據(jù)James Taylor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(shuō)填補(bǔ)了全自動(dòng)生產(chǎn)線與全手動(dòng)裝配生產(chǎn)線間的市場(chǎng)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(chǎng)上還有一個(gè)特殊的需求——大規(guī)模定制。“以前，制造商生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品，可以面向很大很廣的市場(chǎng)。而現(xiàn)在，制造商需要生產(chǎn)多樣化的產(chǎn)品，來(lái)滿足一個(gè)市場(chǎng)。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(zhǎng)期固定在同一個(gè)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(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的快速調(diào)整，還需要比較快的投資回報(bào)。這就是人機(jī)協(xié)作機(jī)器人發(fā)揮其作用的時(shí)候。”

　　隨著制造業(yè)市場(chǎng)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(duì)此，協(xié)作型機(jī)器人的降本優(yōu)勢(shì)更為凸顯。James Taylor表示，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(gè)成本可以節(jié)省。第二，它的軟件比較簡(jiǎn)單，不需要額外購(gòu)買軟件包。第三，也是最主要的一個(gè)原因，就是它操作簡(jiǎn)單。人可以在現(xiàn)場(chǎng)做編程，做非?？焖俚陌惭b、編程、調(diào)試，時(shí)間成本得到了顯著的節(jié)省。綜合來(lái)說(shuō)，安裝一個(gè)人機(jī)協(xié)作機(jī)器人的自動(dòng)化方案可以節(jié)省很多成本，從而讓投資回報(bào)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(chǎng)上似乎還是一個(gè)新興的產(chǎn)物，然而據(jù)James Taylor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(wú)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(duì)缸蓋進(jìn)行隔熱處理，為下一道工序做好準(zhǔn)備。

　　2013年，德國(guó)提出了針對(duì)制造業(yè)的工業(yè)4.0高科技戰(zhàn)略計(jì)劃;今年3月，中國(guó)提出了中國(guó)版的“工業(yè)4.0”規(guī)劃：《中國(guó)制造2025》，并于8月份正式頒布。中國(guó)制造該怎么走？

　　前天，由中國(guó)工程院院士、浙江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院院長(zhǎng)、國(guó)家973項(xiàng)目首席科學(xué)家譚建榮領(lǐng)銜的制造業(yè)行業(yè)的專家，在浙江大學(xué)玉泉校區(qū)展開了一場(chǎng)“工業(yè) 4.0西湖論劍”?；顒?dòng)由浙江大學(xué)智能制造技術(shù)研究中心、浙江省先進(jìn)制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、浙江省三維打印工藝與裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主辦，杭州誠(chéng)壹網(wǎng)絡(luò)科技有限公司承辦。

　　論壇上，譚建榮以GE（通用電氣公司）和柯達(dá)公司為例，揭示了世界制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。“GE是世界上最具創(chuàng)新意識(shí)的制造企業(yè)，引領(lǐng)了近200年的工業(yè)科技革命?，F(xiàn)在的GE主營(yíng)業(yè)務(wù)包括飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、高端裝備、新能源裝備三大塊。過(guò)去GE一直被當(dāng)作工業(yè)制造公司，實(shí)際上，GE早已經(jīng)是一家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。把工業(yè)制造企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)公司劃分開來(lái)的做法已經(jīng)是過(guò)去時(shí)了。”譚建榮說(shuō)。

　　柯達(dá)公司也是一家聞名全球的美國(guó)公司。上個(gè)世紀(jì)七十年代，柯達(dá)公司研發(fā)出了全球第一臺(tái)數(shù)碼相機(jī)，徹底顛覆了過(guò)去膠卷一統(tǒng)天下的局面。然而之后柯達(dá)卻固步自封，沒(méi)有主動(dòng)適應(yīng)后來(lái)的經(jīng)濟(jì)環(huán)境、社會(huì)文化環(huán)境和政治法律環(huán)境，直到2012年申請(qǐng)破產(chǎn)保護(hù)。

　　“中國(guó)已經(jīng)誕生了一批偉大的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，BAT是其中的代表。但工業(yè)企業(yè)還沒(méi)有參與到互聯(lián)網(wǎng)中來(lái)，或者說(shuō)參與的不多。接下來(lái)，中國(guó)的工業(yè)企業(yè)應(yīng)該積極迎接工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。”譚建榮說(shuō)。

　　譚建榮把大數(shù)據(jù)場(chǎng)、智能化生產(chǎn)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)稱為21世紀(jì)的三大新技術(shù)。像波士頓大狗（機(jī)器狗）、全息手機(jī)、谷歌眼鏡、智能手表、智能汽車、智能機(jī)器人、智能機(jī)床、智能變形服裝、智能家居等，應(yīng)該成為制造業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向。

　　工業(yè)4.0時(shí)代，傳統(tǒng)制造企業(yè)該如何轉(zhuǎn)型升級(jí)？工業(yè)4.0俱樂(lè)部秘書長(zhǎng)、中國(guó)工業(yè)4.0研究院數(shù)字化工廠及轉(zhuǎn)型升級(jí)專家杜玉河認(rèn)為，4.0時(shí)代，制造業(yè)的新模式是基于物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)的智能工廠架構(gòu)。“通過(guò)萬(wàn)物互聯(lián)，表面上看，企業(yè)的生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售都還是原來(lái)的樣子，但實(shí)際上都已發(fā)生變化。”像滴滴打車，通過(guò)虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界的融合，就是服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)典型。

　　耶魯大學(xué)博士、美國(guó)白宮工業(yè)顧問(wèn)、美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟理事長(zhǎng)Joseph J. Salvo說(shuō)，“中國(guó)的物流成本占到了GDP的21%，而發(fā)達(dá)國(guó)家的物流成本只占GDP的10%。”如果通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在中國(guó)哪怕降低一成的物流成本，就能創(chuàng)造上千億人民幣的價(jià)值。