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協作機器人“領跑”工業5.0,工業4.0升級?再談out啦!

時間:2016-09-21

來源:中國傳動網

導語:當今,全球都掀起了建造智能工廠和生產數字化通信產品的風潮,而在產品制造中找回人性化的一面更是新的趨勢。這個趨勢名為“工業5.0”,又被稱之為“人機協作產業”。

由中國電子學會、中德智能制造聯盟專家委員會主辦,智匯工業承辦,中國電子信息產業發展研究院協辦的“2016中德CPS與智能制造論壇”擬定于2016年9月26日(周一)在北京舉辦。論壇將以“協同創新智造未來”為主題,圍繞智能制造、CPS、工業云、工業大數據、機器人等熱點領域開展研討,基于中德智能制造合作試點示范項目及其他優秀合作范例,討論中德產業合作的經驗和建議。論壇由專題報告、高峰對話等環節組成,針對中德在CPS與智能制造領域的方案及實踐展開交流。

眾所周知,當前制造業面臨很大的壓力。主要包括:成本(人力成本在上漲,人口紅利在消失,原材料土地成本都在上漲);還有來自于資源與環境制約;另外就是來自市場的壓力(互聯網時代,80后90后都需要個性化定制化的產品,制造業企業需要改進技術和模式,通過快速響應才能符合市場的需求,才能具備可持續發展的競爭力)。因此,很多發達國家在最近幾年都出臺國家級制造業創新戰略。

2012年美國出臺AMP(先進制造業國家愛戰略),美國GE公司也推出了“工業互聯網”,2013年德國出臺了“工業4.0”,英國發布了未來制造業預測(面向2050年)……2015年5年,我國也發布了被社會上稱為中國版工業4.0的“中國制造2025”。也就是說,新一輪工業革命正在到來,也就是我們通常說的“第四次工業革命”。

第一次工業革命的標志是機械化,第二次工業革命的標志是電氣化,第三次工業革命的標志是自動化,第四次工業革命則是智能化。而智能化的核心則是信息物理系統。正是因為有了信息物理系統,才能實現工廠的智能化,才能進行智能制造。

現在有了新一代的信息技術,什么物聯網、電子標簽、RMID、嵌入式的傳感器等等,這樣信息與物理之間的界限變得越來越小了,甚至可以直接融合了,這樣一來就可以提升工廠的效率。也就是說,改變了以前信息系統對物理系統的單向控制變為雙向的互動。流水線或者生產設備上,通過廣泛部署物聯網傳感器,可以在實時采集生產數據,通過無線網絡直接把數據傳輸出去,信息系統感知數據進行挖掘分析,再反過來指導工廠下一步生產,這樣工廠的信息物理就得到了融合,實現無人化,不用人為跑來跑去,人為錄入數據了。從而實現效率的提升,工期的縮短,成本的降低,能源使用的減少,還會滿足定制,提升靈活性。

目前,市場探討最多的毫無疑問就是德國工業4.0。它不僅僅是工廠的智能制造,而是實現了智能電網、智能家庭、智能建筑,像我們所說的,要形成整個的智慧城市,這是工業4.0的延伸。

然而,當全球工業都在埋頭苦干于工業4.0時,工業機器人已經率先提出將助力汽車行業進入“工業5.0”,那么,何為工業5.0?工業機器人又計劃以怎樣的優勢推動汽車行業”工業5.0“的發展?

牛頓定律是“知你為何”,我們將來必須到默頓定律——“望你為何”,實現從牛頓的機械思維與機械系統到默頓的引導思維與智能系統的轉化。當今,全球都掀起了建造智能工廠和生產數字化通信產品的風潮,而在產品制造中找回人性化的一面更是新的趨勢。這個趨勢名為“工業5.0”,又被稱之為“人機協作產業”。

在今年第十二屆上海國際汽車制造技術與裝備及材料展覽會(AMTS)上,優傲機器人攜全系列協作機器人家族盛裝亮相,展示其人機協作機器人在與人工作中的靈活性與智能化,力圖將工人從繁瑣枯燥的工作中解脫出來,推進“人機合一”的工業5.0時代的到來。

5.0社會進化史

如前所說,工業1.0的特征是機械化,工業2.0的特征是電氣化,工業3.0的特征是信息化,工業4.0的特征是網絡化,那么,虛實交互、閉環反饋、動態執行的平行化,將是工業5.0的最大特征。而工業機器人定義的工業5.0是以“人+機器人”人機協作為目的,不僅可以使機器與工作人員安全協作,還可以通過機器人的技術使得生產工作更加簡單,未來將是以虛實平行互動為特征的智能技術時代。

在人機協作領域,人與機器需彼此互補和促進,工人通過加入人性化元素,使產品個性化,而協作機器人可以事先進行產品加工,或是為工人備妥需要加工的產品。機器人的使用不代表工人將被替代,而是增強工人的能力,并且讓他們能夠使用協作機器人作為多功能的工具,例如將其作為螺絲刀,包裝設備和碼堆機等等,從而完成更加繁重和危險的工作。工人則可以發揮創造性,處理更為復雜的項目。而汽車行業有了“協作機器人”的加入,也將提升其產品競爭力,以便快速反應市場、搶占市場先機。”

工業機器人掀起新變革,汽車制造業將迎“工業5.0”

對于未來汽車制造產業來說,高效、可協作將會成為主流方向,也就是說未來的高自動化生產線就去除人與機器的“芥蒂”——圍欄,并且便于安裝配置。而智能化的機器人可以在保證效率的同時也能夠保證工作人員的安全,這正是優傲機器人提出全新“工業5.0”概念的出發點。其麾下UR3、UR5核心技術可對汽車玻璃弧度噴膠、扭發動機螺栓、座椅的安裝等并且以應用在東風雷諾的發動機和李爾的座椅,未來類似于UR3、UR5的高靈活、高智能型協作機器人將逐漸“飛入尋常百姓家”。

當下,不光企業在探討實踐工業5.0,不少國內專家學者也開始聚焦工業5.0當中國制造2025對標著德國工業4.0在持續推進落地,而中國的大部分工廠還被詬病停留在工業3.0甚至更低水平的時候,工業5.0或許連個概念都不存在,更別說推行了。當物聯網、大數據、云計算不斷融合推動工業自動化進程的時候,中國自動化學會副理事長兼秘書長王飛躍已經提倡工業5.0甚至X5.0。

或許是讓德國“工業4.0”說法刺激到了,就技術發展而言,王飛躍認為在機械化、電氣化、信息化、網絡化后,我們進入了第5個技術發展階段:平行化,就是以虛實平行互動為特征的智能技術時代,所以就有了X5.0的講法。

他認為X5.0時代的智能體系包括:一個核心,平行的虛實互動理念;兩個支撐,ACP方法和CPSS基礎設施;三個主題,智能組織、智慧管理和社會智能。未來智慧社會的作用有三個:人工影響現實,“虛”的影響“實”的;未來影響歷史,“無”的影響“有”的;“水晶球”的科學化、儀表化,不僅是對歷史進行感知,而且可以對未來進行感知,進而對未來進行統計、設計、干預等。

將來的機器人必然會促進新工作、新工種的產生,就像計算機產生新的工種(如軟件工程師等),工業社會把農民轉成工人一樣,只有這樣它才有未來。所以,制造業的未來應該是機器渡人、機器升人、機器化人。一句話,人工智能和智能機器是人類走向開放社會的朋友,不是敵人。

當下,工業4.0正深入實踐,工業5.0的理念則讓人類生活有質的飛躍,對中國制造業來說,我們不能拘泥于“工業4.0”,那樣無異于買德國人包裝好的技術,要開創中國“工業5.0”,建立自己的市場品牌才是立足未來的根本。

(本文綜合百度百家、騰訊、新浪、中國智能制造網、中國傳動網資料,由中國傳動網整編,圖片來源于網絡)

 

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