近幾年,我國人口紅利已經(jīng)逐年減弱,而隨著工業(yè)轉(zhuǎn)型升級需求釋放、生產(chǎn)力成本上升等問題的凸顯,再加上科技進步后的工業(yè)機器人性價比臨近拐點,接受度漸增,工業(yè)機器人在不少領(lǐng)域已隱隱形成替代人工的趨勢,而在工程機械行業(yè)這一趨勢或許同樣適用,制造智能化已經(jīng)成為現(xiàn)今工程機械企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必經(jīng)之路。
根據(jù)了解,2005年至2015年,全球工業(yè)機器人的年均銷售增長率為9%,而中國工業(yè)機器人年均銷售增長率達到25%。據(jù)預(yù)測,中國工業(yè)機器人的需求有望在2014年爆發(fā),大規(guī)模實現(xiàn)機器替代人工,到2015年中國機器人市場需求將達3.5萬臺,占全球總量的16.9%,成為規(guī)模最大的機器人市場。
中國已經(jīng)成為工程機械制造大國,但與歐美、日韓等國家仍然有較大差距,接下來必然要向高技術(shù)含量和高附加值的方向進行轉(zhuǎn)型,向制造強國邁進,這需要更加精密的加工與制造手段,工業(yè)機器人代替人工將成為發(fā)展趨勢。
優(yōu)點突出工程機械制造轉(zhuǎn)型必備
工業(yè)機器人在工業(yè)生產(chǎn)中能代替人做某些單調(diào)、頻繁和重復(fù)的長時間作業(yè),或是危險、惡劣環(huán)境下的作業(yè),例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機械加工和簡單裝配等工序上,以及在原子能工業(yè)等部門中,完成對人體有害物料的搬運或工藝操作。
據(jù)了解,應(yīng)用在工程機械制造領(lǐng)域的工業(yè)機器人主要包括:點焊機器人、切割機器人、噴涂機器人、裝配機器人以及移動機器人等。由于機器人承擔(dān)了很多危險或令人厭煩的工作,許多職業(yè)病、工傷及因此需要付出的高昂代價都可以避免;此外,由于機器人總是以相同的方式完成其工作,所以產(chǎn)品質(zhì)量十分穩(wěn)定,這也會給企業(yè)帶來確定的效益;機器人可以24小時不間斷地工作,產(chǎn)品的生產(chǎn)率可以預(yù)測,庫存量也可以得到較好的控制。產(chǎn)品總價值中每一項費用的節(jié)省,都將提供產(chǎn)品在各種市場上的競爭能力;機器人的另一優(yōu)點是可用于小批量生產(chǎn),靈活性較高。
在發(fā)達國家中,工業(yè)機器人自動化生產(chǎn)線成套設(shè)備已成為自動化裝備的主流及未來的發(fā)展方向。國外工程機械制造企業(yè)已經(jīng)大量使用工業(yè)機器人自動化生產(chǎn)線,以保證產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率,同時避免了大量的工傷事故。而我國工程機械裝備制造業(yè)正處于由傳統(tǒng)裝備向先進制造裝備轉(zhuǎn)型的時期,企業(yè)要想在激烈的競爭中搶奪更大的市場份額,擺脫產(chǎn)品的同質(zhì)化競爭,必須加強生產(chǎn)線自動化水平,大力引進機器人將是實現(xiàn)我國工程機械制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的強力技術(shù)手段。
成本上漲“機器換人”大勢所趨
2013年12月30日,中國工業(yè)與信息化部發(fā)布的《關(guān)于推進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》指出,到2020年須形成完善的工業(yè)型機器人產(chǎn)業(yè)體系、高階產(chǎn)品市場占有率提高到45%以上、機器人密度(每萬名工人所擁有的工業(yè)機器人數(shù)量)由目前的約21達到100以上等,這意味著國家將推動工業(yè)型機器人的數(shù)量在未來6年成長約四倍。
和有著“機器人王國”之稱的日本相比,我國有著截然不同的基本國情,那就是人口多,勞動力過剩。刺激日本發(fā)展工業(yè)機器人的根本動力就在于要解決勞動力嚴(yán)重短缺的問題,廣泛使用機器人是實現(xiàn)工業(yè)自動化,提高社會生產(chǎn)效率的一種十分重要的途徑。
近兩年,在中國廉價勞動力優(yōu)勢逐漸消失、用工成本大幅上漲的背景下,工程機械行業(yè)“用工荒”、“高成本”等因素交織疊加在一起,壓縮了加工企業(yè)的盈利空間,凸顯了當(dāng)前業(yè)內(nèi)中小企業(yè)的生存困境,同時也促使有潛質(zhì)、有能力的企業(yè)在轉(zhuǎn)型升級的陣痛中尋找新出路,市場將重新洗牌。中國工程機械行業(yè)正面臨著向高端轉(zhuǎn)變,承接國際先進制造、參與國際分工的巨大挑戰(zhàn),“機器換人”已是大勢所趨。
機器人助陣我國工程機械智能化制造
任何事物由興起到盛興,總要有率先吃螃蟹者,工程機械行業(yè)中率先引進乃至參與設(shè)計工業(yè)機器人這種“吃螃蟹”者,徐工、三一、中聯(lián)、山推等國內(nèi)知名企業(yè)赫然在列,成為引領(lǐng)機器人應(yīng)用的行業(yè)先鋒。
徐工2012年對裝載機制造投入了145臺套工業(yè)機器人,零部件下料之后,借鑒汽車制造技術(shù),所有結(jié)構(gòu)件自動進入積放鏈,下一工序的焊接、涂裝、裝配等全部通過積放鏈懸掛起來進行操作。
引進機器人的裨益在三一重機的快速發(fā)展上也可窺一二?!吨袊I(yè)機器人行業(yè)市場發(fā)展趨勢及投資規(guī)劃分析報告》顯示2007年,兩臺機器人現(xiàn)身三一重機生產(chǎn)線。此后,企業(yè)銷量突飛猛進,機器人隊伍也隨之壯大。在三一重機臨港產(chǎn)業(yè)園中,就能看到200多臺機器人各司其職,忙著切割、焊接、涂裝或者涂膠等工作,個個都是以一當(dāng)五的好手。
中聯(lián)重科對工業(yè)機器人的引入也是從焊接領(lǐng)域入手,2012年10月24日,中聯(lián)重科沅江工業(yè)園正式啟用攪拌車攪拌筒內(nèi)焊縫焊接機器人生產(chǎn)系統(tǒng);11月中旬,隨著中聯(lián)工程起重機公司泉塘工業(yè)園結(jié)構(gòu)車間第11臺焊接機器人安裝調(diào)試完成并正式交付使用,中聯(lián)重科輪式起重機吊臂、轉(zhuǎn)臺、車架和支腿四大結(jié)構(gòu)件焊接工藝全面挺進了機器人時代。
山推作為國內(nèi)大型工程機械生產(chǎn)廠家和推土機行業(yè)龍頭企業(yè),在自動化焊接設(shè)備的應(yīng)用上應(yīng)該說走到了國內(nèi)同行的前列,其在20世紀(jì)90年代中期就開始應(yīng)用焊接機器人和自動化焊接專機。這些舉措不僅使企業(yè)的生產(chǎn)效率得到了有效提高,也轉(zhuǎn)變了員工的傳統(tǒng)觀念。
引入工業(yè)機器人的好處是顯而易見的,除了上述企業(yè)之外,國內(nèi)有實力有發(fā)展需求的企業(yè)也都在紛紛加速工業(yè)機器人的上馬,如廈工、龍工、德工等工程機械企業(yè)。據(jù)21-sun小編了解,很多已經(jīng)嘗到甜頭的機械制造企業(yè),如今遇到能上機器設(shè)備的,都不愿意再用人工。
助推生產(chǎn)結(jié)構(gòu)變革發(fā)展現(xiàn)代化管理模式
不過,事情總有兩面性,工業(yè)機器人雖然有眾多優(yōu)點,也是將來工程機械企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵,但其為企業(yè)帶來的更大的改變在于,這其實是一場管理模式的變革。正如三一重機董事長俞宏福所言,機器人不是單一機器的概念,它是一個體系,需要我們事先去籌劃,需要改變我們的思路和管理方式。
在生產(chǎn)車間,工人有熟手和生手之分,他們不但容易疲勞而且會受情緒影響,出活兒有好壞之分,而機器人不存在這些問題。但是,機器人也同樣不像人一樣擅于轉(zhuǎn)圜,對零部件以及前道工序標(biāo)準(zhǔn)化的要求相當(dāng)高,就像拼裝積木,倘若零件不合尺寸,這個拼裝高手可就無用武之地了。也因此,使用機器人對于企業(yè)的管理能力要求甚高,這包括對機器人本身的研究,對整個生產(chǎn)線的綜合協(xié)調(diào),乃至對原料的選擇和把控。
以三一重機為例,在以往的采購上,同一種零配件可能來自于不同廠家,而且價格是主導(dǎo)考慮因素。但是,因為機器人對零配件的一致性要求極高,三一重機開始要求供應(yīng)商提供自己指定的材料。而這一點也直接反映到管理制度中,在材料的選擇上,一致性成為首要指標(biāo)。
由以人為主導(dǎo)的生產(chǎn)模式發(fā)展為以機器人為主導(dǎo)的制造模式,這雖然會減少一些傳統(tǒng)就業(yè)崗位,但新的智能制造模式也會產(chǎn)生很多新的崗位。工人不會因為新設(shè)備的到來而被淘汰,而會因為不適應(yīng)或不學(xué)習(xí)而被淘汰,在機器自動化時代,工人只要能保持學(xué)習(xí)的欲望,適應(yīng)新崗位、新設(shè)備,就無需擔(dān)憂被淘汰。
機器人應(yīng)用受限摸索前行中的變革
盡管一直不乏“吃螃蟹的人”,但行業(yè)離大規(guī)模的機器人應(yīng)用還有些時日。目前,工程機械的生產(chǎn)線上依舊以人工為主,而自動化水平羸弱。
這與工程機械產(chǎn)品的特點不無關(guān)系,首先,零部件自重大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、焊接質(zhì)量要求高、工作量巨大、品種型號多,制約了工程機械生產(chǎn)線自動化水平的發(fā)展。其次,由于機器人構(gòu)造的復(fù)雜和精密,對維修人員提出了很高的要求,有時還需要廠家的協(xié)助,也對操作機器人的工人素質(zhì)提出了更高的要求,示教編程、故障排除等都需要一定的專業(yè)知識。另外,最初的焊接機器人都是原裝進口,配件不容易準(zhǔn)備,使用成本較高。自動化要的是效益,不單純是速度。最初應(yīng)用機器人時,不少企業(yè)也走了一些彎路,機器人的柔性沒有得到充分利用。據(jù)調(diào)查,一些企業(yè)引進的弧焊機器人,由于各種原因,仍有一些處于負荷不滿或不能正常運轉(zhuǎn)的狀態(tài),直接影響到更多企業(yè)使用機器人的信心。
雖然,現(xiàn)在應(yīng)用到工程機械產(chǎn)品上的工業(yè)機器人還有很多局限性,但隨著技術(shù)發(fā)展以及企業(yè)長時間的摸索和實踐,在人口紅利減弱的背景下,中國工程機械制造業(yè)要創(chuàng)造新的競爭力,實現(xiàn)高端化的制造工藝,就必須進行變革,企業(yè)對機器人的使用一定會越來越多。(文章來源:工控網(wǎng))