人與機器人和諧共處所締造工業(yè)4.0

　　隨著(zhù)“工業(yè)4.0”與“中國制造2025”等概念的持續升溫，傳統制造企業(yè)也面臨著(zhù)一場(chǎng)全新的升級變革挑戰。“智能工廠(chǎng)、無(wú)人工廠(chǎng)的概念愈演愈烈，然而，這并不意味著(zhù)人完全被機器所取代，未來(lái)的工廠(chǎng)世界應該是人與機器和諧共處所締造的。” 優(yōu)傲機器人公司中國總經(jīng)理James Taylor如是表示。

　　在James Taylor看來(lái)，日益成熟的自動(dòng)化、智能化制造固然是一大趨勢，然而在某些領(lǐng)域與生產(chǎn)線(xiàn)上仍離不開(kāi)人力操作。“給制造企業(yè)創(chuàng )造價(jià)值，讓企業(yè)能夠更快更靈活的調整，更有效地生產(chǎn)，這些都離不開(kāi)人的參與。因此在工業(yè)4.0的大環(huán)境下，協(xié)作機器人將扮演越來(lái)越重要的角色。”

　　人機協(xié)作緣何能夠站上風(fēng)口？

　　在實(shí)現“工業(yè)4.0”智慧工廠(chǎng)的道路上，自動(dòng)化與智能化生產(chǎn)無(wú)疑是至為關(guān)鍵的一環(huán)。

　　可以預見(jiàn)，在實(shí)現智能制造的這盤(pán)大棋中，智能機器人將扮演重要的角色。而縱觀(guān)機器人在汽車(chē)行業(yè)的應用情況，可以發(fā)現，其實(shí)汽車(chē)制造業(yè)從70年代起開(kāi)始便已經(jīng)開(kāi)始使用常規的工業(yè)機器人來(lái)實(shí)現自動(dòng)化。然而，隨著(zhù)汽車(chē)制造業(yè)步入成熟期，諸多全新的挑戰也接踵而來(lái)：大規模定制、靈活生產(chǎn)、成本等等。

　　在此背景下，協(xié)作型機器人便應運而生了。據James Taylor介紹，常規機器人鮮有能應用到組裝或者裝配部分，而組裝又需要人與機器共同協(xié)作，因此協(xié)作型機器人的出現可以說(shuō)填補了全自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)與全手動(dòng)裝配生產(chǎn)線(xiàn)間的市場(chǎng)空白，這也就是人機協(xié)作機器人的應用空間所在。而除了組裝，協(xié)作機器人也可被廣泛應用于汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)上執行拋光、涂膠、噴漆、上調料等多樣化的操作。

　　此外，在如今的制造市場(chǎng)上還有一個(gè)特殊的需求——大規模定制。“以前，制造商生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品，可以面向很大很廣的市場(chǎng)。而現在，制造商需要生產(chǎn)多樣化的產(chǎn)品，來(lái)滿(mǎn)足一個(gè)市場(chǎng)。這給制造商生產(chǎn)線(xiàn)造成巨大壓力可想而知。生產(chǎn)線(xiàn)不再是長(cháng)期固定在同一個(gè)位置、大批量地做同一款產(chǎn)品?，F在制造企業(yè)需要非常靈活、快速地變化生產(chǎn)線(xiàn)，而且是在有限的空間內，利用現有的員工，就能實(shí)現生產(chǎn)線(xiàn)的快速調整，還需要比較快的投資回報。這就是人機協(xié)作機器人發(fā)揮其作用的時(shí)候。”

　　隨著(zhù)制造業(yè)市場(chǎng)人力成本的不斷攀升，減少成本也成為了企業(yè)亟須解決的一大課題。對此，協(xié)作型機器人的降本優(yōu)勢更為凸顯。James Taylor表示，減少成本的核算除了機器人硬件之外，還包括了軟件、安裝和集成的工作、安全方面的設備 （比如安全圍欄） 等等。這一切可能產(chǎn)生的費用，都是成本。

　　“使用人機協(xié)作機器人，第一，它是安全的，大部分不需要安全圍欄，這個(gè)成本可以節省。第二，它的軟件比較簡(jiǎn)單，不需要額外購買(mǎi)軟件包。第三，也是最主要的一個(gè)原因，就是它操作簡(jiǎn)單。人可以在現場(chǎng)做編程，做非?？焖俚陌惭b、編程、調試，時(shí)間成本得到了顯著(zhù)的節省。綜合來(lái)說(shuō)，安裝一個(gè)人機協(xié)作機器人的自動(dòng)化方案可以節省很多成本，從而讓投資回報更快。”

　　汽車(chē)領(lǐng)域創(chuàng )新應用

　　人機協(xié)作機器人在機器人市場(chǎng)上似乎還是一個(gè)新興的產(chǎn)物，然而據James Taylor介紹，人機協(xié)作機器人的應用范圍十分廣泛，鑒于其無(wú)可比擬的靈活度，它可廣泛應用于汽車(chē)行業(yè)、電子行業(yè)、消費品行業(yè)、醫療器械等諸多行業(yè)。

　　在汽車(chē)行業(yè)，汽車(chē)制造集團大眾汽車(chē)（Volkswagen）早在2013年就已將UR機器人整合投入其薩爾茨吉特引擎生產(chǎn)工廠(chǎng)的大規模生產(chǎn)線(xiàn)中。據了解，UR5自重18公斤，負載高達5公斤，工作半徑85cm，可被部署在汽缸蓋裝配線(xiàn)上，負責處理精細的電熱塞工序，員工只需要負責固定電熱塞并對缸蓋進(jìn)行隔熱處理，為下一道工序做好準備。

　　2013年，德國提出了針對制造業(yè)的工業(yè)4.0高科技戰略計劃;今年3月，中國提出了中國版的“工業(yè)4.0”規劃：《中國制造2025》，并于8月份正式頒布。中國制造該怎么走？

　　前天，由中國工程院院士、浙江大學(xué)機械工程學(xué)院院長(cháng)、國家973項目首席科學(xué)家譚建榮領(lǐng)銜的制造業(yè)行業(yè)的專(zhuān)家，在浙江大學(xué)玉泉校區展開(kāi)了一場(chǎng)“工業(yè) 4.0西湖論劍”?；顒?dòng)由浙江大學(xué)智能制造技術(shù)研究中心、浙江省先進(jìn)制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗室、浙江省三維打印工藝與裝備重點(diǎn)實(shí)驗室主辦，杭州誠壹網(wǎng)絡(luò )科技有限公司承辦。

　　論壇上，譚建榮以GE（通用電氣公司）和柯達公司為例，揭示了世界制造業(yè)的發(fā)展趨勢。“GE是世界上最具創(chuàng )新意識的制造企業(yè)，引領(lǐng)了近200年的工業(yè)科技革命?，F在的GE主營(yíng)業(yè)務(wù)包括飛機發(fā)動(dòng)機、高端裝備、新能源裝備三大塊。過(guò)去GE一直被當作工業(yè)制造公司，實(shí)際上，GE早已經(jīng)是一家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。把工業(yè)制造企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)公司劃分開(kāi)來(lái)的做法已經(jīng)是過(guò)去時(shí)了。”譚建榮說(shuō)。

　　柯達公司也是一家聞名全球的美國公司。上個(gè)世紀七十年代，柯達公司研發(fā)出了全球第一臺數碼相機，徹底顛覆了過(guò)去膠卷一統天下的局面。然而之后柯達卻固步自封，沒(méi)有主動(dòng)適應后來(lái)的經(jīng)濟環(huán)境、社會(huì )文化環(huán)境和政治法律環(huán)境，直到2012年申請破產(chǎn)保護。

　　“中國已經(jīng)誕生了一批偉大的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，BAT是其中的代表。但工業(yè)企業(yè)還沒(méi)有參與到互聯(lián)網(wǎng)中來(lái)，或者說(shuō)參與的不多。接下來(lái)，中國的工業(yè)企業(yè)應該積極迎接工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。”譚建榮說(shuō)。

　　譚建榮把大數據場(chǎng)、智能化生產(chǎn)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )稱(chēng)為21世紀的三大新技術(shù)。像波士頓大狗（機器狗）、全息手機、谷歌眼鏡、智能手表、智能汽車(chē)、智能機器人、智能機床、智能變形服裝、智能家居等，應該成為制造業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向。

　　工業(yè)4.0時(shí)代，傳統制造企業(yè)該如何轉型升級？工業(yè)4.0俱樂(lè )部秘書(shū)長(cháng)、中國工業(yè)4.0研究院數字化工廠(chǎng)及轉型升級專(zhuān)家杜玉河認為，4.0時(shí)代，制造業(yè)的新模式是基于物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)的智能工廠(chǎng)架構。“通過(guò)萬(wàn)物互聯(lián)，表面上看，企業(yè)的生產(chǎn)、運輸、銷(xiāo)售都還是原來(lái)的樣子，但實(shí)際上都已發(fā)生變化。”像滴滴打車(chē)，通過(guò)虛擬世界與現實(shí)世界的融合，就是服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)典型。

　　耶魯大學(xué)博士、美國白宮工業(yè)顧問(wèn)、美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟理事長(cháng)Joseph J. Salvo說(shuō)，“中國的物流成本占到了GDP的21%，而發(fā)達國家的物流成本只占GDP的10%。”如果通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在中國哪怕降低一成的物流成本，就能創(chuàng )造上千億人民幣的價(jià)值。