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工程機械智能制造升級,機器人時代来臨

文章出處:東莞睿新配资發表時間:2014-04-26
 近幾年,我國人口紅利已经逐年減弱,而随着工业轉型升級需求釋放、生産力成本上升等問題的凸顯,再加上科技進步後的工业機器人性价比臨近拐點,接受度漸增,工业機器人在不少領域已隐隐形成替代人工的趨勢,而在工程機械行业这一趨勢或許同樣适用,制造智能化已经成为現今工程機械企业轉型升級的必经之路。

  根據了解,2005年至2015年,全球工业機器人的年均銷售增長率为9%,而中國工业機器人年均銷售增長率达到25%。據預測,中國工业機器人的需求有望在2014年爆發,大規模實現機器替代人工,到2015年中國機器人市場需求将达3.5萬台,占全球總量的16.9%,成为規模最大的機器人市場。

  中國已经成为工程機械制造大國,但與歐美、日韓等國家仍然有較大差距,接下来必然要向高技術含量和高附加值的方向進行轉型,向制造強國邁進,这需要更加精密的加工與制造手段,工业機器人代替人工将成为發展趨勢。

  優點突出 工程機械制造轉型必備

  工业機器人在工业生産中能代替人做某些單調、頻繁和重複的長時間作业,或是危險、惡劣環境下的作业,例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、塗裝、塑料制品成形、機械加工和簡單裝配等工序上,以及在原子能工业等部門中,完成對人體有害物料的搬運或工藝操作。

  據了解,應用在工程機械制造領域的工业機器人主要包括:點焊機器人、切割機器人、噴塗機器人、裝配機器人以及移动機器人等。由于機器人承擔了很多危險或令人厭煩的工作,許多職业病、工傷及因此需要付出的高昂代价都可以避免;此外,由于機器人總是以相同的方式完成其工作,所以産品質量十分穩定,这也會給企业帶来确定的效益;機器人可以24小時不間斷地工作,産品的生産率可以預測,庫存量也可以得到較好的控制。産品總价值中每一項费用的節省,都将提供産品在各種市場上的競争能力;機器人的另一優點是可用于小批量生産,靈活性較高。

  在發达國家中,工业機器人自动化生産線成套設備已成为自动化裝備的主流及未来的發展方向。國外工程機械制造企业已经大量使用工业機器人自动化生産線,以保證産品質量,提高生産效率,同時避免了大量的工傷事故。而我國工程機械裝備制造业正處于由傳統裝備向先進制造裝備轉型的時期,企业要想在激烈的競争中搶奪更大的市場份額,擺脫産品的同質化競争,必須加強生産線自动化水平,大力引進機器人将是實現我國工程機械制造业轉型升級的強力技術手段。

  成本上漲 “機器換人”大勢所趨

  2013年12月30日,中國工业與信息化部發布的《關于推進工业機器人産业發展的指導意見》指出,到2020年須形成完善的工业型機器人産业體系、高階産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业機器人數量)由目前的約21达到100以上等,这意味着國家将推动工业型機器人的數量在未来6年成長約四倍。

  和有着“機器人王國”之稱的日本相比,我國有着截然不同的基本國情,那就是人口多,勞动力過剩。刺激日本發展工业機器人的根本动力就在于要解決勞动力嚴重短缺的問題,廣泛使用機器人是實現工业自动化,提高社會生産效率的一種十分重要的途徑。

  近兩年,在中國廉价勞动力優勢逐漸消失、用工成本大幅上漲的背景下,工程機械行业“用工荒”、“高成本”等因素交織疊加在一起,壓縮了加工企业的盈利空間,凸顯了當前业内中小企业的生存困境,同時也促使有潛質、有能力的企业在轉型升級的陣痛中尋找新出路,市場将重新洗牌。中國工程機械行业正面臨着向高端轉變,承接國際先進制造、參與國際分工的巨大挑戰,“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,中國工程機械商貿網編輯盤點發現,工程機械行业中率先引進乃至參與設計工业機器人这種“吃螃蟹”者,徐工、三一、中聯、山推等國内知名企业赫然在列,成为引領機器人應用的行业先鋒。


  徐工2012年對裝載機制造投入了145台套工业機器人,零部件下料之後,借鑒汽車制造技術,所有結構件自动進入積放鍊,下一工序的焊接、塗裝、裝配等全部通過積放鍊懸挂起来進行操作。

  引進機器人的裨益在三一重機的快速發展上也可窺一二。《中國工业機器人行业市場發展趨勢及投资規劃分析報告》顯示2007年,兩台機器人現身三一重機生産線。此後,企业銷量突飛猛進,機器人隊伍也随之壯大。在三一重機臨港産业園中,就能看到200多台機器人各司其職,忙着切割、焊接、塗裝或者塗膠等工作,個個都是以一當五的好手。

  中聯重科對工业機器人的引入也是從焊接領域入手,2012年10月24日,中聯重科沅江工业園正式啟用攪拌車攪拌筒内焊縫焊接機器人生産系統;11月中旬,随着中聯工程起重機公司泉塘工业園結構車間第11台焊接機器人安裝調試完成并正式交付使用,中聯重科輪式起重機吊臂、轉台、車架和支腿四大結構件焊接工藝全面挺進了機器人時代。

  山推作为國内大型工程機械生産廠家和推土機行业龍頭企业,在自动化焊接設備的應用上應該說走到了國内同行的前列,其在20世紀90年代中期就开始應用焊接機器人和自动化焊接专機。这些舉措不僅使企业的生産效率得到了有效提高,也轉變了員工的傳統觀念。

  引入工业機器人的好處是顯而易見的,除了上述企业之外,國内有實力有發展需求的企业也都在紛紛加速工业機器人的上馬,如廈工、龍工、德工等工程機械企业。據了解,很多已经嘗到甜頭的機械制造企业,如今遇到能上機器設備的,都不願意再用人工。

  助推生産結構變革 發展現代化管理模式

  不過,事情總有兩面性,工业機器人雖然有衆多優點,也是将来工程機械企业轉型升級的關鍵,但其为企业帶来的更大的改變在于,这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。

  在生産車間,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,而機器人不存在这些問題。但是,機器人也同樣不像人一樣擅于轉圜,對零部件以及前道工序标準化的要求相當高,就像拼裝積木,倘若零件不合尺寸,这個拼裝高手可就無用武之地了。也因此,使用機器人對于企业的管理能力要求甚高,这包括對機器人本身的研究,對整個生産線的綜合協調,乃至對原料的選擇和把控。

  以三一重機为例,在以往的采購上,同一種零配件可能来自于不同廠家,而且价格是主導考慮因素。但是,因为機器人對零配件的一致性要求極高,三一重機开始要求供應商提供自己指定的材料。而这一點也直接反映到管理制度中,在材料的選擇上,一致性成为首要指标。

  由以人为主導的生産模式發展为以機器人为主導的制造模式,这雖然會減少一些傳統就业崗位,但新的智能制造模式也會産生很多新的崗位。工人不會因为新設備的到来而被淘汰,而會因为不适應或不学习而被淘汰,在機器自动化時代,工人隻要能保持学习的欲望,适應新崗位、新設備,就無需擔憂被淘汰。

  機器人應用受限 摸索前行中的變革

  盡管一直不乏“吃螃蟹的人”,但行业離大規模的機器人應用還有些時日。目前,工程機械的生産線上依舊以人工为主,而自动化水平羸弱。

  这與工程機械産品的特點不無關系,首先,零部件自重大、結構複雜、焊接質量要求高、工作量巨大、品種型号多,制約了工程機械生産線自动化水平的發展。其次,由于機器人構造的複雜和精密,對維修人員提出了很高的要求,有時還需要廠家的協助,也對操作機器人的工人素質提出了更高的要求,示教編程、故障排除等都需要一定的专业知识。另外,最初的焊接機器人都是原裝進口,配件不容易準備,使用成本較高。自动化要的是效益,不單純是速度。最初應用機器人時,不少企业也走了一些彎路,機器人的柔性沒有得到充分利用。據調查,一些企业引進的弧焊機器人,由于各種原因,仍有一些處于負荷不滿或不能正常運轉的狀态,直接影響到更多企业使用機器人的信心。

  雖然,現在應用到工程機械産品上的工业機器人還有很多局限性,但随着技術發展以及企业長時間的摸索和實踐,在人口紅利減弱的背景下,中國工程機械制造业要創造新的競争力,實現高端化的制造工藝,就必須進行變革,企业對機器人的使用一定會越来越多。
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