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      新聞公告

      news announcement
      基于工業(yè)機器人的自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)應用
      來(lái)源:網(wǎng)站管理員 點(diǎn)擊數:次 更新時(shí)間:2018-10-09

      一、引言 
        人口眾多、勞動(dòng)力成本低廉是我國這幾十年制造業(yè)飛速發(fā)展的助推器。但是這幾年,用工荒問(wèn)題越來(lái)越突現。根據國家統計局數據顯示,我國人口增長(cháng)率1984年達到頂峰,2000年后開(kāi)始迅速下降。到2017年,將出現負增長(cháng),“人口紅利”將消失,勞動(dòng)力將越來(lái)越稀缺。2008年政府實(shí)施新勞動(dòng)法后,勞動(dòng)力成本大幅提升。這促使了一些大型勞動(dòng)密集型制造企業(yè)轉移到勞動(dòng)力成本更加低廉的東南亞各國。體育用品巨頭阿迪達斯、耐克相繼搬遷,關(guān)閉了其在中國的工廠(chǎng)。中國已經(jīng)不再是一個(gè)廉價(jià)的制造國。經(jīng)濟大環(huán)境發(fā)生了變化,國內制造企業(yè)更應重視提升生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化水平,重視少人化精益改善。 
        2011年,富士康對外宣布將引入100萬(wàn)臺“機器人”,開(kāi)始大規模的在生產(chǎn)線(xiàn)推廣應用機器人。通過(guò)應用機器人自動(dòng)化技術(shù)替代人工作業(yè)方式來(lái)實(shí)現減少生產(chǎn)人員數,消減人員定編,以此從根本上解決“用工荒”問(wèn)題,緩減大幅上升的勞動(dòng)力成本。 
        二、工業(yè)機器人應用發(fā)展 
        目前國內外機器人自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展迅速,應用非常廣泛。不同的機器人應用領(lǐng)域不同,尤其是工業(yè)機器人,在制造行業(yè)中廣泛應用。工業(yè)機器人是自動(dòng)執行工作的機器裝置,它可以按照預先編排的程序運行。工業(yè)機器人的應用主要目的在于削減人員編制和提高質(zhì)量穩定性。日本素有“機器人王國”之稱(chēng),在1967年從美國引進(jìn)第一臺機器人。1976年以后,隨著(zhù)制造業(yè)的快速發(fā)展和市場(chǎng)需求急劇增加,日本當時(shí)勞動(dòng)力顯著(zhù)不足,工業(yè)機器人在企業(yè)里受到空前的歡迎,使日本工業(yè)機器人快速發(fā)展,大大減緩了勞動(dòng)力匱乏的問(wèn)題。目前美國、德國、法國等歐美國家工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展也相當迅速。 
        據統計,當前在國內外各行業(yè)中工業(yè)機器人的使用情況分別是:焊接類(lèi)占31%、上下料、搬運占28%、裝配占22%、其他如檢測、噴涂、沖壓等。就目前而言汽車(chē)行業(yè)機器人應用最為廣泛。汽車(chē)生產(chǎn)的各主要工藝環(huán)節:沖壓車(chē)間,車(chē)身焊接,油漆。發(fā)動(dòng)機和變速箱制造以及總裝作業(yè)等車(chē)間均大量使用工業(yè)機器人,工業(yè)機器人在汽車(chē)制造廠(chǎng)中除總裝車(chē)間以外的其他車(chē)間已經(jīng)在絕大多數工位上取代了人工作業(yè),實(shí)現了無(wú)人作業(yè)。 
        常見(jiàn)機器人技術(shù)的應用: 
        1.焊接機器人的應用 
        焊接機器人是從事焊接工作的工業(yè)機器人。焊接機器人按照使用類(lèi)型分為弧焊機器人、激光焊接機器人、點(diǎn)焊機器人等。在汽車(chē)制造行業(yè),焊接機器人被廣泛使用。目前應用最多的還是點(diǎn)焊和弧焊機器人。據不完全統計,一輛整車(chē)的焊接點(diǎn)將近4000個(gè)。手工焊接不僅容易損害工人健康,且很難保證質(zhì)量。焊接機器人可以替代人工,克服環(huán)境的影響,大幅度提高焊接速度和質(zhì)量。焊接質(zhì)量明顯優(yōu)于人工,大大提高點(diǎn)焊質(zhì)量的穩定性和作業(yè)的生產(chǎn)率。焊接機器人目前已廣泛應用在汽車(chē)制造業(yè),汽車(chē)底盤(pán)、座椅骨架等焊接,尤其在汽車(chē)底盤(pán)焊接生產(chǎn)中得到了廣泛的應用。圖1為豐田汽車(chē)焊接流水線(xiàn),機器人點(diǎn)焊60秒可達到近30個(gè)焊接點(diǎn)。豐田的焊接流水線(xiàn)已經(jīng)實(shí)現了無(wú)人化生產(chǎn)。 
        2.裝配機器人的應用 
        裝配機器人是工業(yè)生產(chǎn)中用于裝配生產(chǎn)線(xiàn)對零件或部件進(jìn)行裝配的工業(yè)機器人。它屬于高、精、尖的機電一體化產(chǎn)品,它是集光學(xué)、機械、微電子、自動(dòng)控制和通訊技術(shù)為一體的高科技產(chǎn)品,具有很高的功能和附加值。裝配機器人具有精度高、柔順性好、工作范圍小、能與其他系統配套使用,主要用于各種電器的制造行業(yè)?,F階段汽車(chē)上要求安裝的精度和速度也越來(lái)越高,且小配件越來(lái)越多,人工安裝已經(jīng)很難滿(mǎn)足生產(chǎn)需求。用于裝配作業(yè)的機器人,在小到車(chē)門(mén)、儀表盤(pán)、前后擋板、車(chē)燈、電池、座椅的安裝,大到發(fā)動(dòng)機的裝配等,發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用,大大提高了汽車(chē)裝配的效率。 
        3.搬運機器人的應用 
        搬運機器人是可以進(jìn)行自動(dòng)化搬運作業(yè)的工業(yè)機器人。搬運機器人可安裝不同的末端執行器以完成各種不同形狀和狀態(tài)的工件搬運工作。搬運機器人可以被廣泛應用于各種行業(yè)。機床上下料、沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)、自動(dòng)裝配流水線(xiàn)、碼垛搬運、集裝箱等的自動(dòng)搬運。搬運機器人可以不受行業(yè)工藝技術(shù)的限制,直接替代人工,大量節省勞力,實(shí)現少人化生產(chǎn)。圖2為搬運機器人操作崗位。通過(guò)應用1臺搬運機器人上下料,直接替代了4個(gè)人工。 
        4.檢測機器人的應用 
        檢測機器人是可以對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢查的機器人?,F在許多的生產(chǎn)流水線(xiàn)設有人工崗位,對產(chǎn)品進(jìn)行全數檢查。檢測機器人可以通過(guò)視覺(jué)、光感、觸感等多傳感器對目標產(chǎn)品做出檢測判斷。目前主要應用于半導體、電路板、藥品包裝行業(yè)。 
        三、應用機器人的考慮要素 
        各行各業(yè)的要求盡相同,工業(yè)機器人也不能完全拿來(lái)就用。應用機器人不能盲目。在應用機器人之前,因從三個(gè)方面進(jìn)行考慮: 
        1.技術(shù)依據 
        機器人不是一個(gè)單獨的個(gè)體,在生產(chǎn)線(xiàn)的應用需要考慮與原來(lái)設備的信息連接等配套技術(shù)改造問(wèn)題;機器人替代后是否能夠達到原由的工藝節拍和產(chǎn)品特性要求;原由設備空間布局會(huì )不會(huì )受到限制,需要進(jìn)行重新布局調整;工藝操作方式要不要進(jìn)行變更等等一些問(wèn)題。需要全面的考慮,合理的選擇方案。 
        2.經(jīng)濟效益 
        使用機器人的目的主要還是為了節省人工,提高生產(chǎn)率。應用機器人就不得不考慮其財務(wù)投資回報率(ROI)情況。假設1臺機器人的購買(mǎi)成本和配套設備技術(shù)改造費是80萬(wàn)元,可替代人工是2人。按目前人工成本8萬(wàn)/年計算。 
        其投資匯報率即為: 
        每年的投資回報率為30%,當第4年時(shí),可以收回全部的投資成本,實(shí)現利潤回報。工業(yè)機器人地投入可以得到很高的利潤回報。 
        3.人員因素 
        機器人替代后,員工的操作方式完全改變。不再進(jìn)行簡(jiǎn)單的重復性勞動(dòng),需要員工具備更高的機器人操作技能。比如機器人的示教、位置調整、故障排除、維護保養等。在應用機器人后公司必須重點(diǎn)培養相關(guān)的技術(shù)工人。 
        四、結束語(yǔ) 
        工業(yè)機器人技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的典型代表,技術(shù)發(fā)展日趨成熟。它的應用不僅能改善勞動(dòng)條件,減輕操作者勞動(dòng)強度,而且還能減少人工,提高生產(chǎn)和穩定產(chǎn)品質(zhì)量。其具有的優(yōu)勢明顯。在現今我國勞動(dòng)力越來(lái)越短缺,人工成本不斷上升的大環(huán)境下,工業(yè)機器人必將迅速發(fā)展,受到制造企業(yè)的青睞。工業(yè)機器人技術(shù)必將逐漸成為工廠(chǎng)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的主要發(fā)展形式。 
        參考文獻: 
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        [8] 萬(wàn)鵬.工業(yè)機器人在汽車(chē)生產(chǎn)中的應用[J]. 品牌與標準化. 2010(06) 
        作者簡(jiǎn)介:丁春艷(1982- ),男,上海市人,在職研究生學(xué)歷。上海日立電器有限公司,工藝技術(shù)主管工程師,主要從事生產(chǎn)技術(shù)開(kāi)發(fā)、精益改善工作

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