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工业机器人在机械制造的发展探索

摘要:随着工业机器人在工业领域的应用发展,给传统的机械制造企业工艺升级带来了福音,文章通过企业实地调研分析了在其应用过程遇到的困境及解决思路,以期为工业机器人在传统机械制造领域的应用提供参考和思路。

关键词:工业机器人;机械制造;应用

随着机械制造行业用工成本的增加,特别是中国人口红利的逐渐下降,九零后新一代职场主力对机械制造行业的逃离,“工人短缺”、“招工难”等词语在机械制造行业出现的越来越频繁。一边是制造加工成本尤其是用工成本的增加,一边是产品更高的质量要求以及利润的不断压缩,如何在当今社会经济发展中生存与发展,成为整个机械制造行业均需面对的问题。在我们国家的发展中,工业尤其是机械制造行业发挥着不可替代的作用。随着工业机器人的进一步发展及应用的普及,为机械制造行业的发展及升级转型带来了突破口。如何解决工业机器人大规模融入到我们的机械制造生产中遇到的难题,本文将根据对企业的实地调研结果展开分析。

1工业机器人的功能特点及发展

工业机器人在使用过程中,可以发挥示教功能、指令编程功能,国内外某些先进的机器人制造厂商,还配套有离线编程、软件编程等,就使得机器人需要提前准备的时间大大减少,在效率就是效益的机械制造行业,这尤为重要。工业机器人的可编程、拟人化、可编程控制的特点,使得其在工业领域得到了快速的发展。目前工业领域对机械人的应用主要是:(1)焊接,主要用于一些重型零件的焊接,以及生产批量大、焊接要求较高的岗位,使得工人从高温有害的焊接工作转移到对机器人的编程、操作上。(2)物料搬运,对于一些危险场所、危险物品等不能由人来操作搬运的工作,由机器人来完成,特别对于一些重复性的工作,如分拣包装等比较枯燥的工作,工业机器人具有很好的人工替代作用。(3)检测,是指微波等人类不便于检测或者接触的检测任务。(4)装配,是指机器人完成的笨重、复杂的重复性装配工作。随着产品质量的要求不断提高,工业机器人已经在汽车车身钣金等领域得到了广泛应用,已经完成了由人工生产向自动化生产的升级,产品质量和生产效率得到了提高。同时近几年,从工业机器人的销量(图1)可以看出,工业机器人的应用得到了快速发展。

2在传统机械制造行业应用遇到的困境

现今,工业机器人的发展及应用虽然早已在汽车钣金、汽车装配、电子装配等行业得到普及,但对于我们传统的机械制造行业,还处于初步应用发展阶段。本人对区内某传统机械制造企业(图2)进行实地调研。该企业经历了从普通机床向数控机床的应用进行转变,目前主要使用的生产设备为数控铣床、数控车床等数控设备,但近两年来遭遇到了典型的“用工难”问题,员工招不来,留不住,并且产品质量逐渐跟不上客户的要求,生产管理者和技术负责人忙得焦头烂耳,留下来的员工也很用心工作,又累又苦,但始终无法走出困境。通过与该企业的生产经营者、技术负责人进行交流,了解他们对工业机器人有的看法、想法。经过此次调研,总结出了以下几点:(1)传统生产理念的影响,企业经营者、管理人员、技术人员的生产理念还保留在传统的生产的模式,从普通机床到数控机床的升级,虽然带来了企业相关人员的理念上一定的改变,但是拼设备数量,拼人力人工的理念还没有从根本上转变过来,对新制造装备、新工艺的认识较为缺乏,工艺技术人员没有足够的前瞻性和工艺的先进性认识、学习,认为“工业机器人”、“智能制造”属于高大上的领域,在大型先进的企业才会拥有,企业经营者、技术负责人对工业机器人有一定的听说和了解,但觉得高不可攀,特别对如何应用到生产工艺中,缺乏相应的经验。(2)企业经营者担心资金投入过大。数控设备的引进、使用过程,也是国产数控设备发展、崛起的过程,也是企业成本下降的过程。但是工业机器人发展的时间不长,认为只有国外顶尖的工业机器人才能保证使用,价格及成本从观念上认为较高,同时担心在使用过程,影响到现在的正常产出及供货能力。(3)对工业机器人的使用技术不够成熟,缺乏相关的技术、操作人员。工业机器人是一个集成了计算机、机械技术、人工智能技术、传感技术和控制技术等的领域,对企业的工艺人员、操作人员、维修人员等提出了一个更高的挑战,而目前这些方面的人员极其缺乏,即使设备采购回来,对于如何使用、维护,也无从下手。

3应用工业机器人的解决思路

带着传统机械制造企业在应用工业机器人过程遇到的困境,本人又对工业机器人应用较为成功的智能制造企业以及机器人制造公司分别进行调研。该智能制造企业为广东佛山某著名的智能制造企业(图3),根据该公司负责人介绍,在使用工业机器人进行生产模式升级之前,原先需要员工三百多名,采用工业机器人后,仅需三十多人就能保证同样的产出,该公司还被评为智能制造人才培训基地。进行调研的另一个企业是佛山华数机器人有限公司。该公司专业生产工业机器人,并提供工业机器人集成方案及人才培养服务,是国内著名的机器人制造厂商。通过两个企业的调研,为工业机器人在机械制造中的应用提供了以下的解决思路:(1)技术管理人员观念的改变以及工业机器人的应用,企业可与工业机器人制造厂商进行联系、合作,派相关人员到机器人制造企业学习,参观省内外先进的智能制造生产企业,让企业经营者、技术管理人员的生产、工艺理念得到进一步提升。(2)目前国产工业机器人生产较为成熟,可靠性高,价格相比国外的较有优势。同时在应用过程,可与制造厂家进行协调,在企业生产淡季进行安装及调试使用。目前由于机械制造大多采用数控设备进行加工,在一些劳动强度较大、安全性有所欠缺、机械式的重复性劳动的岗位,工业机器人仅需简单的安装调试即可进行工作,即可给企业带来可观的效益。(3)对于工业机器人的人才短缺问题,可从以下两个方面解决:第一,目前国内大部分的机器人制造厂商均对新采购、安装工业机器人的企业,提供专业性的培训,并且不定期开展有培训班,如华数机器人有限公司在2017年、2018年就定期开展工业机器人应用技术培训班,为中职院校教师、企业骨干提供专业人才培养服务。第二,根据目前大部分中高职院校对工业机器人技术专业人才的培养方案,目前均倾向于与企业建立校企合作关系,让学校培养的人才与企业进行无缝对接,让学生毕业后能够快速的进入工作岗位。这既解决了中职院校实训基地不足、教学资源短缺的问题,又能为机械制造企业实时快速地培养应用工业机器人所需要的人才。并且随着整个行业的不断发展以及中高职院校对工业机器人专业的不断建设、推进,工业机器人相关的人才必将呈爆发式增长,最终得以解决企业的对人才短缺的后顾之忧。

4结束语

要解决机械制造企业发展的困境,使企业得到进一步的升级转型,工业机器人的应用是一个突破口。要解决在应用过程中企业遇到的难题,企业可与工业机器人制造厂商合作,派遣企业经营管理人员、技术骨干等人员进行培训,参观、学习先进的智能制造企业应用典范,与内外地的中高职院校进行联合培养专业性的工业机器人应用、维修人才,让员工从危险性高、污染大、工作繁琐的工作中解放双手,使我们的传统机械制造企业焕发新的活力。

参考文献:

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[4]王瑞芳.工业机器人在自动化控制中的应用探索[J].智库时代,2018(49):179-180.

作者:唐增亮 庞小兰 单位:广西玉林农业学校

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