工業(yè)4.0已經(jīng)成為制造業(yè)的一個熱門話題,然而何為“工業(yè)4.0”?它被定義為制造業(yè)的電子計算機化,包括更高層次的互聯(lián)性、更智能的設(shè)備和機器與設(shè)備之間的通信。眾所周知,人類社會曾經(jīng)歷過三次工業(yè)革命:第一次是水和蒸汽動力帶來的機械化;第二次是電力的使用,這使得大規(guī)模生產(chǎn)成為可能;第三次是電子工程和IT技術(shù)的采用,及它們帶來的生產(chǎn)自動化。而“工業(yè)4.0”則被定義為第四次工業(yè)革命。
第四次工業(yè)革命的關(guān)鍵詞之一是智能工廠,即依靠機器設(shè)備具有的強大數(shù)據(jù)處理能力,使用系統(tǒng)提供的信息、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和動態(tài)分析能夠使生產(chǎn)變得更精益、更節(jié)能。“人機協(xié)作”機器人作為一種新型機器人,不僅具有機器人的“精準(zhǔn)”性能,同時具有如人類一般的”靈活“,近來備受業(yè)界關(guān)注與青睞。那么在工業(yè)4.0的大環(huán)境下,“人機協(xié)作”機器人又將何去何從?
人機協(xié)作機器人的前世今生
一直以來,國際機器人市場都是一些由工程師為對應(yīng)制造業(yè)設(shè)計的重型、昂貴且笨重的機器人,但在實踐應(yīng)用中,并非所有的工業(yè)流程環(huán)節(jié)都需要大型機器人來提取較重的負(fù)載,取而代之的是輕便、敏捷的機械臂越來越多地承擔(dān)起了組裝和提取的工作。于是,更加靈活的機械臂成為承擔(dān)工作的可行性方案,小型、低噪聲且低功耗的機器人應(yīng)是對工業(yè)企業(yè)自動化和合理化需求最簡單、最合理的解決方案。順應(yīng)市場需求,“協(xié)作機器人”悄然誕生,這種新型機器人能夠直接和人類員工一起并肩工作,而無需使用安全圍欄進行隔離,并有望填補全手動裝配生產(chǎn)線與全自動生產(chǎn)線之間的差距。迄今為止,部分企業(yè)尤其是中小企業(yè)依然認(rèn)為機器人自動化過于昂貴和復(fù)雜,因而不去考慮應(yīng)用的可能性。然而輕便靈活的“協(xié)作型”機器人成為了中小企業(yè)的福音。
自2005年成立以來,UniversalRobots(優(yōu)傲機器人)一直致力于開發(fā)具有廣泛可用性的機器人技術(shù),公司推出的UR3、UR5和UR10機器人可以在所有工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自動化和合理化的人機協(xié)作應(yīng)用,并具備成本效益高、高度靈活且使用方便安全等特點,因而廣獲業(yè)界青睞。這種6軸工業(yè)機器人是一種小型、輕便、易用的機器人,在財力、人力和技術(shù)等方面具有顯著優(yōu)勢,優(yōu)勢如編程簡單、安裝迅速、靈活部署、人機協(xié)作、安全可靠及業(yè)內(nèi)最短投資回報期等。其中值得一提的是UR機器人強大的靈活性:機器人可在現(xiàn)場由員工編程,并可被快速重新設(shè)置,執(zhí)行多元任務(wù)。由于重量輕巧,機器人可在工作地點輕松移動,打破了工作空間對其形成的限制。
協(xié)作型機器如何實現(xiàn)“人”與“機”的共存
協(xié)作型機器人擁有兩個特點:機器與人的互動,互相合作;機器的編程和維護非常方便。優(yōu)傲機器人均具有敏感的力反饋特性,當(dāng)達(dá)到已設(shè)定的力時會立即停止,這樣在風(fēng)險評估后可以不需要安裝護欄,使人和機器人能協(xié)同工作。優(yōu)傲機器人公司全新推出的協(xié)作型UR3機器人,由于體型比較小且功耗很低,在生產(chǎn)過程中機器人工作時幾乎是無聲的,因而能夠為用戶營造出安全且舒適的工作環(huán)境,讓員工快速和機器人相處,協(xié)作工作。在編程方面它對于一些普通操作員工和非技術(shù)背景的人員來說都非常容易,這就使得機器人可以成為一個輕松上手的工具。同時優(yōu)傲機器人具有快捷安裝和部署的特點,它的靈活性使得可以很容易的移動機器人到新的項上使用。而且它還能夠獨立工作,無需額外的員工對可以很容易的其進行監(jiān)管。這些特點大大節(jié)約了人員方面的開支,為生產(chǎn)廠商節(jié)省成本,提高經(jīng)濟效益。協(xié)作型機器人作為人們忠實的工作伙伴,具有廣大的應(yīng)用市場,目前在電子行業(yè)、汽車汽配行業(yè)、食品行業(yè)都可找到這種機器人的身影。
工業(yè)4.0時代的協(xié)作型機器人
隨著工業(yè)4.0時代的來臨,全世界的制造企業(yè)也即將面對各種新的挑戰(zhàn)。有些挑戰(zhàn)已經(jīng)通過日益成熟的自動化及自動化解決方案中機器人的使用得到了應(yīng)對。在過去的生產(chǎn)線和組裝線等工作流程中,人和機器人是隔離開的,這一格局將有所改變。協(xié)作型機器人將會變得越來越重要。雖然有些領(lǐng)域和生產(chǎn)線還是需要人力操作,但有些仍可以使用機器人實現(xiàn)局部自動化,以優(yōu)化生產(chǎn)線。引進協(xié)作型機器人會為生產(chǎn)線和組裝線應(yīng)對挑戰(zhàn)開拓新的機遇,找到更好的解決方案,把人和機器人各自的優(yōu)勢發(fā)揮到極致。
“智能工廠”、“無人工廠”等在工業(yè)4.0時代成為大熱之詞,并被認(rèn)為是自動化的最高境界。那么,這是否意味著未來人將被機器所取代呢?其實不然,大家應(yīng)該這樣理解:未來的工廠世界是人與機器和諧共處的所締造的。協(xié)作型機器人作為一種新型的機器人,它將小件裝配等自動化應(yīng)用帶入了一個全新時代,工人與機器人可以和諧共處,共同完成一個任務(wù)。
當(dāng)然,工業(yè)4.0其實還僅是一個想法、一個愿景,因為要真正實現(xiàn)完全的自動化,還需要經(jīng)歷一段漫長的時間及過程,在這段過渡期里面會有越來越多的自動化,更多的機器人涉及并參與到這個生產(chǎn)過程當(dāng)中。在未來,我們希望可以利用人的創(chuàng)意以及機器的穩(wěn)定性,合理利用這“兩類員工”的特長,共同打造一個美好和諧的工業(yè)環(huán)境。
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