工業(yè)4.0：智能化生產(chǎn)時(shí)代的到來
人類的每一次工業(yè)革命都會(huì)開創(chuàng)一個(gè)嶄新的時(shí)代，隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的不斷更新發(fā)展，第四次工業(yè)革命也已悄然興起。
工業(yè)4.0是實(shí)體資產(chǎn)、自動(dòng)化以及數(shù)碼信息的智能集成，其目的是將與生產(chǎn)相關(guān)的實(shí)時(shí)性信息對(duì)所有決策制定者透明化，透過精確的信息及減少浪費(fèi)的高效系統(tǒng)，可快速做出決策。工業(yè)4.0帶來了工業(yè)的迅速轉(zhuǎn)型，讓信息技術(shù)的虛擬世界、機(jī)器的現(xiàn)實(shí)世界和互聯(lián)網(wǎng)融于一體。
工業(yè)機(jī)器人的利與弊
1.易用性:人類勝
工業(yè)機(jī)器人由主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)基本部分組成。主體即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu),包括臂部、腕部和手部,有的工業(yè)機(jī)器人還有行走機(jī)構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有3～6個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度,其中腕部通常有1～3個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度;驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu),用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作;控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號(hào),并進(jìn)行控制。
正是由于工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)控制上的復(fù)雜性,使用工業(yè)機(jī)器人的員工需要專業(yè)的培訓(xùn)才能。如果操作不當(dāng),就算是一個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)作,也可能出現(xiàn)很大的安全事故。相比之下,對(duì)于一些簡(jiǎn)單的工序,由人工來完成會(huì)方便很多。
2.成本:工業(yè)機(jī)器人勝
與人力相比，工業(yè)機(jī)器人具有低成本、高效率以及24小時(shí)工作的特點(diǎn)。在國內(nèi)勞動(dòng)力成本不斷上漲、我國制造業(yè)勞動(dòng)力優(yōu)勢(shì)不顯的背景下，推動(dòng)制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)、降低傳統(tǒng)制造業(yè)的人力和生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能的工業(yè)機(jī)器人就呈現(xiàn)了強(qiáng)勁發(fā)展的態(tài)勢(shì)。
3.工作能力:工業(yè)機(jī)器人勝
工業(yè)機(jī)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(zhǎng)時(shí)間作業(yè),或是危險(xiǎn)、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(jī)械加工和簡(jiǎn)單裝配等工序上,以及在原子能工業(yè)等部門中,完成對(duì)人體有害物料的搬運(yùn)或工藝操作。工業(yè)機(jī)器人承擔(dān)了很多危險(xiǎn)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(jià)都可以避免;此外,由于工業(yè)機(jī)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。
4.創(chuàng)造性:人類勝
自主的意識(shí)判斷和帶有情感的創(chuàng)造性是人類的顯著特點(diǎn),也是人類至今還牢牢將工業(yè)機(jī)器人控制在手里的原因。
在工業(yè)上,工人之間可以相互交流,可以在不同情況下分析問題,可以及時(shí)處理突發(fā)情況。而工業(yè)機(jī)器人按照特定的程序“思考”,一旦環(huán)境突變,還有可能造成機(jī)器癱瘓甚至引發(fā)安全事故。在一些需要加入藝術(shù)成分的工業(yè)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)上,工業(yè)機(jī)器人更加難以達(dá)到人類的水準(zhǔn)。
做真正智能的工業(yè)機(jī)器人為企業(yè)帶來效益
近幾年，中國的工業(yè)機(jī)器人出貨量一直處在高速增長(zhǎng)階段，其覆蓋面相當(dāng)之廣，除了汽車及汽車零部件制造和機(jī)械加工等領(lǐng)域，隨著3C電子、物流、醫(yī)療等應(yīng)用的發(fā)展和需求的增長(zhǎng)，工業(yè)機(jī)器人也逐步滲透到這些新興領(lǐng)域。不過從應(yīng)用情況來看，工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)在仍然局限在替代對(duì)人體傷害比較大的工作，如噴涂、在危險(xiǎn)氣體環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)和鍛造等危險(xiǎn)系數(shù)比較高的崗位。
所幸，除了替代危險(xiǎn)工作，機(jī)器人的另一大作用就體現(xiàn)在其對(duì)企業(yè)收益的貢獻(xiàn)上
目前很多制造業(yè)采用的都是流水線，如果是工人在工作的話，他們會(huì)因?yàn)槠诘纫蛩囟绊懙搅魉€的質(zhì)量，這時(shí)候質(zhì)量下降比較厲害，但是用機(jī)器人的話，這些問題就幾乎不會(huì)出現(xiàn)。”
在機(jī)器人相關(guān)的技術(shù)支撐下，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)而靈活的控制和多任務(wù)處理變得可行，智能化過程也讓企業(yè)的成本控制問題得以解決，甚至比想象中解決得更好，對(duì)于大的企業(yè)來說，考慮到人力成本的增加，包括機(jī)器的成本和更新?lián)Q代，其投資回報(bào)時(shí)間大約在兩三年，不過如果還把產(chǎn)品質(zhì)量和整線的效率考慮在內(nèi)，它們可以更快收獲成本。
最后
智能化工廠是當(dāng)下一種趨勢(shì)，雖然目前還有很多工種，機(jī)器人還很難勝任，但是相信在未來十幾年內(nèi)，所有的工廠，都可能會(huì)被智能化的機(jī)器人取代。