工業(yè)4.0趨勢下機器人將如何變革？

制造業(yè)的生產(chǎn)力已經(jīng)歷了三次深刻的變革，第一次是以水和蒸汽動(dòng)力為核心的變革，也稱(chēng)為工業(yè)1.0時(shí)代。第二次工業(yè)革命是電力時(shí)代，發(fā)電機問(wèn)世，并帶來(lái)了生產(chǎn)力的飛躍。第三次是計算機時(shí)代，電子計算機技術(shù)突破促進(jìn)了生產(chǎn)自動(dòng)化的發(fā)展。而今天，我們正在迎來(lái)第四次工業(yè)革命，以信息技術(shù)為核心的工業(yè)4.0時(shí)代。

工業(yè)4.0或工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)指的是將所有設備、計算機、人和產(chǎn)品等所有生產(chǎn)元素連接起來(lái)，并從中采集豐富的大數據，然后通對數據分析來(lái)指引導生產(chǎn)，最終使生產(chǎn)線(xiàn)達到最高的效率。實(shí)際上，工業(yè)4.0就是通過(guò)信息技術(shù)來(lái)提高工廠(chǎng)的靈活性和效益，幫助企業(yè)提供競爭力。

那么，在工業(yè)4.0時(shí)代，機器人產(chǎn)業(yè)又將發(fā)生怎樣的變化？近年來(lái)，機器人已經(jīng)發(fā)展成為制造業(yè)的主要角色，機器換人緩解了工廠(chǎng)招工難的壓力，提升了工廠(chǎng)的生產(chǎn)效率，在現代制造業(yè)充當不可或缺的角色。當工業(yè)機器人遇到工業(yè)4.0，將會(huì )產(chǎn)生微妙的變化，一些機器人廠(chǎng)商開(kāi)始利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現在線(xiàn)監測、預測性維護、流程優(yōu)化等，將機器人的能力水平提升到了一個(gè)更高的級別。

零停機時(shí)間

匆忙的生產(chǎn)流水線(xiàn)上，機器在不停地運轉，工廠(chǎng)每一秒都在創(chuàng )造價(jià)值。生產(chǎn)管理者并不希望機器停歇，但機器磨損和故障難以避免，理想化的24小時(shí)不停機作業(yè)是很難達到的。不過(guò)，工業(yè)4.0的技術(shù)提供了新的思路，通過(guò)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連接和監控，可以進(jìn)一步保障機器的正常運行。

機器人廠(chǎng)商發(fā)那科和通用汽車(chē)開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于云的軟件平臺ZDT，這是一個(gè)零停機時(shí)間解決方案，用于分析從通用汽車(chē)工廠(chǎng)里機器人收集來(lái)的數據。該方案最初是用來(lái)消除停機時(shí)間，但隨著(zhù)越來(lái)越多的數據被收集，ZDT系統能力增長(cháng)并產(chǎn)生了巨大的回報。據悉，從2014年項目啟動(dòng)到現在，通用汽車(chē)已經(jīng)避免了超過(guò)100次重大的意外停機，對于汽車(chē)工廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，每一次停機可能很容易造成數百萬(wàn)美元的損失，這是一等筆巨大的開(kāi)支。

零停機時(shí)間方案使得生產(chǎn)設施有了預測性維護的能力，從機器人捕獲的數據，然后在故障發(fā)生之前處理，從而避免了意外停機。只要從機器人中收集到充足的數據，就能根據自身的微小變化來(lái)診斷，然后對其進(jìn)行調整進(jìn)以提高整體效率。通過(guò)數據分析掌握機器的情況，管理者可以安排合理的維護計劃，而不用進(jìn)行非必要性的定期維護。

自主機器人

工業(yè)4.0模式的意義不只是在于防止停機，包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、信息物理系統、云計算、機器人、大數據、邊緣計算等技術(shù)，將信息技術(shù)（IT）和運營(yíng)技術(shù)（OT）融合起來(lái)，進(jìn)一步提升機器的水平，使得工廠(chǎng)設備更加靈活和智能。

在未來(lái)制造業(yè)中，機器人將連接到服務(wù)器，通過(guò)大數據的分析，以實(shí)現更合理的調度控制。在信息技術(shù)的助力下，機器人的工作可以比以往更協(xié)調和智能化，例如工廠(chǎng)的移動(dòng)機器人在調度系統的監控下，可以識別出周邊環(huán)境，順利避開(kāi)障礙物，以及與其它機器人進(jìn)行有效的協(xié)作等。

機器人的自主決策來(lái)自于周邊環(huán)境分析和更多信息支持，收到來(lái)自實(shí)時(shí)生產(chǎn)系統和制造執行系統的工作信號，然后根據信號進(jìn)行自主性的工作，例如生產(chǎn)線(xiàn)上原材料的補給，機器人只有知道了產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)狀況，才能判斷何時(shí)送出物料。

此外，機器人可以通過(guò)大數據分析，規劃出最佳的路線(xiàn)，以縮短機器運行的時(shí)間。機器人連接云計算平臺，通過(guò)豐富的數據洞察，能最大限度提高設備能力和生產(chǎn)效率，保證更高的產(chǎn)品品質(zhì)。