以机器人为核心的数字化智能工厂


  工业革命推动了人类文明的进步,而机器人革命推动了工业革命的进步。18世纪80年代,当瓦特发明出第一台蒸汽机从而推动第一次工业革命的时候,人们不会想到在21世纪的今天,人类创造的智能工业机器人正在推进工业革命的步伐。
  智能机器人,顾名思义是拥有精确计算、关节活动、视觉识别等诸多功能为一体并应用于工业领域的机器人。欧美及日本等发达国家和地区早在上世纪80年代开始逐步将高精尖机器人产品引入制造加工领域,从此守旧几百年的工业制造领域发生了翻天覆地的变化。而在当时的中国依旧延续传统的机械加工模式,手工锻造、打磨、焊接等工艺在保证产品生产数量的同时也附加了诸如效率低、产品质量偏低、废品率高、人工费用上涨等不利因素,工业化进程体质革命已迫在眉睫。工业化进程本身就是一个“机器替代人”的不可逆过程,工业机器人已经在制造业中承担了“劳动者”也就是“生产力”的角色,而生产力是人类社会发展的最终决定力量。换言之,谁掌握了工业机器人的核心技术,谁就掌握了未来社会劳动者的素质和能力,谁掌握了工业机器人的市场,谁就掌握了未来社会劳动者的数量和资源。机器人已成为人类社会未来发展的核心生产要素,直接决定国家竞争优势。
  美欧“新工业革命”以及智能机器人的应用,已经发出信号,新一轮科技革命正处于大爆发的前夜。这次科技革命带来的最明显的变化是,直接的生产领域中几乎看不到人影了,它将基本上实行数字化自动生产,以加工和制造为基础的劳动密集型产业,将有可能成为历史的遗迹。在这一大转型的历史时刻,作为“世界工厂”的中国如果赶不上,其经济崛起进程很可能被中断。
  一、以机器人为核心的数字化智能工厂模式分析
  机器人数字化工厂是真正意义上将机器人、智能设备和信息技术三者在制造业的完美融合,涵盖了对工厂制造的生产、质量、物流等环节,是智能制造的典型代表,主要解决工厂、车间和生产线以及产品的设计到制造实现的转化过程。
  新松数字化无人车间效果图
  机器人数字化工厂改变了传统的规划设计理念,将设计规划从经验和手工方式,转化为计算机辅助数字仿真与优化的精确可靠的规划设计,在管理层有ERP系统实现企业层面针对质量管理、生产绩效、依从性、产品总谱和生命周期管理等提供业务分析报告;在控制层有MES系统实现对生产状态的实时掌控,快速处理制造过程中物料短缺、设备故障、人员缺勤等各种异常情形;在执行层面由工业机器人、移动机器人和其他智能制造装备系统完成自动化生产流程。机器人数字化工厂在时间、质量和成本方面体现出重要的意义:减少了试生产和工艺规划时间,缩短生产准备期;提高规划质量,提高产品数据统一与变型生产效率,优化了生产线的配置,降低设备人员的投入。
  机器人数字化工厂代表了全球最先进的制造模式,这种模式已在汽车制造、航空航天、造船以及电子等行业得到应用,特别是在复杂产品制造企业取得了良好的效益,据国外统计资料报告,采用机器人数字化工厂获得效益如下:减少产品上市时间30%、减少设计修改65%、减少生产工艺规划时间40%、降低生产费用13%。
  二、数字化智能工厂正以锐不可挡之势掀起各领域革命浪潮
  国际金融危机爆发之后,奥巴马总统以及许多美国企业家,都在呼吁要“重新回归制造业”,并宣称未来20年将通过发展高端制造业,重构全球制造业竞争格局。也就是乐虎体育熟知的“再工业化”,用“机器人”打败“人”,是美国“再工业化”战略的方法之一。
  欧盟委员会也在同期提出“新工业革命”理念,强调技术创新、结构改革,改变碳氢化合物为主的能源结构,更有效和可持续地利用资源,同时大力推进新的生产方式——包括机器人、数字技术、先进材料、可循环能源等新兴产业。
  我国制造业的发展模式正在发生转变,提高生产效率及产品质量,降低成本、实现精细化管理和敏捷化生产满足市场个性化的需求,这些都形成了对数字化智能工厂技术的特别需求,众所周知,我国已处于“刘易斯拐点”,人口红利即将用尽,“民工荒”一次次爆发,招工难和劳动力成本上升困扰着制造业。在这样的背景下,采用智能化、无人化、数字化制造模式,是不少制造业企业的应对方法。
  用数字化制造武装中国实业,实现两化的深度融合,从而从根本上提高生产效率,加快产业转型升级,同时减耗,实现制造过程的智能化、绿色化,保证持续发展,对于今天的中国工业显得格外重要。
  三、数字化智能工厂即将迎来黄金发展期
  如今,以机器人、智能设备为主体的制造模式已经启动。用低劳动成本弥补低生产效率,用质量不过关产品充斥市场的时代已经一去不复返了。在企业自身需求、行业示范带动、国家政策扶植、国际大环境迫使等综合因素的影响下,以机器人为核心的数字化制造模式定将在以后的很长一段时间内保持高速发展态势。未来国际间的竞争,是建立在围绕机器人等高端制造产业基础上的实业竞争,实业强,则竞争力强。
  中国正处于战略转型的空档期,又恰逢欧美的双重挤压,寻求以数字化制造改变制造模式,走智能制造之路迫在眉睫,用机器人重新武装中国制造,从而实现产业模式的换代升级。同时,作为数字化智能制造的支撑设备,机器人、自动化生产线等核心设备的研发也将进入高速增长阶段。更加精密、更加智能、更具人性化的智能设备,将在更广领域,更深层次影响乐虎体育的工作模式及生活方式。
  据国外统计资料显示,采用数字化智能工厂可以减少产品上市时间30%、减少设计修改65%、减少生产工艺规划时间40%、降低生产费用13%,更为重要的是产品质量获得了极大提高。我国制造业的发展模式正在发生转变,提高生产效率及产品质量,降低成本、实现精细化管理和敏捷化生产满足市场个性化的需求,这些都成为了对数字化智能工厂提供了广阔的市场空间,即将迎来蓬勃的发展期。

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