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机器人改变世界制造

时间:2024-06-06   访问量:0

《纽约时报》最近的一篇文章描述了世界著名的电子巨头飞利浦。公司生产线上的真实场景:

在飞利浦的荷兰工厂里,128个机器人正在组装电动剃须刀。其中,一个机械手不断地用两根连接线形成三个完美的弯曲,插入极小的孔中——机械手的操作技巧比熟练的技术人员更加灵活高效。而且,这些机械手一年365天,一天三班倒,不休息。对此,飞利浦生产线上的一名电气工程师自豪地说:“有了这些机器,我们可以制造世界上任何消费电子产品。”

在中国最大代工企业富士康的生产线上,情况正好相反:

偌大的生产车间里,生产线上站满了一排排的工人。伴随着刺耳的噪音,无论是电脑还是手机,整个过程几乎完全由手工完成。据说组装一台iPad需要5天时间,完成325道工序。更令人窒息的是,车间里弥漫着刺鼻的化学物质。在这里,年轻的工人变成了机器,他们只是每天机械地工作,所以富士康里流传着一个笑话“他们干得比驴还辛苦,吃得比猪还差,起得比鸡还早,比谁都好看,五年后比谁都老”。

比起飞利浦的工厂,富士康是时候改变了!

想象一下,工厂里几乎没有人,所有的工序都由机器人灵活完成。这种生产方式在发达国家早已成气候——所谓的“无人工厂”。在中国的制造业,这还是一个梦——但这个梦离跟随机器人的脚步越来越近了。

自世界上第一台工业机器人诞生以来,半个世纪以来以惊人的生命力迅速发展,直接推动了传统制造业的深刻变革。沈阳宋新机器人公司总裁曲道奎告诉《中外管理》:“工业机器人实际上改变了人类的生产方式。”如今,这种变化正在向新经济时代的制造业蔓延和渗透。

与汽车工业结缘

20世纪初,美国福特汽车公司[微博]创造了世界上最早的现代化大规模工业生产线。一个冷酷的事实是,大量的产业工人在嘈杂的车间里机械地重复着同样的工作。人被异化为机器,甚至被逼疯——卓别林的电影《摩登时代》已经将这一点诠释得淋漓尽致。

科技的进步往往是由人类的贪婪所推动的。人不想干这活,就让机器人干!1959年,美国人德沃尔和发明家英格博格共同开发制造了第一台工业机器人。

应该说,汽车工业开启了工业机器人的进程。当时有两位专家在研究机器人的时候,意识到机器人适用于重型机器,生产流程相对固定,而汽车行业正是机器人施展拳脚的地方。

果然,这个机器人很快引起了汽车制造商的极大兴趣。它和人类手臂的功能很像,有大大小小的机械臂,可以在底座上旋转和前后拉伸,进行各种角度的操作。更出彩的是,它还具有“学习能力”,即可以根据不同的程序完成作业。对于一条高度自动化的汽车生产线来说,机器人完全可以胜任,工作做得比人漂亮。虽然只是一个简单的机械手。

人类的梦想终于实现了。1961年,美国特伦顿的通用汽车公司。公司生产线上有一个公司(由德瓦尔和恩格尔伯格共同创立)世界上第一个工业机器人的身影。它遵循既定的程序指令,用“手臂”将热压铸金属零件按顺序堆叠起来。它用于操作车门、车窗把手、换档手柄、灯座和汽车中的其他五金件。

第一次安装成功!这极大地推动了机器人与汽车共存的发展进程。1969年,通用汽车公司公司第一台点焊机器人安装在其罗兹敦装配厂。点焊机器人Generate展现了巨大的魅力。90%以上的车身焊接工作都是由它自动完成的,深受汽车厂商的好评。

当时这个机器人的成本高达美金。但它带来的价值足以取悦企业:大大提高了生产率,节省了人力资源。至此,超出了人们的想象,机器人的性能实现了汽车行业的惊人飞跃。

20世纪70年代,随着全球汽车生产向多品种、小批量方向发展,机器人在汽车工业中的应用越来越多。40多年后的今天,它已经占据了半壁江山。世界上几乎所有汽车厂商的生产线,包括焊接、冲压、涂装、搬运,都凝聚着机器人的辛勤劳动。

机器人的“千好”

机器人在汽车工业中得到了广泛应用,给发达国家的制造业带来了革命性的变化。它改变了制造业的生产方式,逐渐取代了人工。

2006年,一向以前瞻性著称的《福布斯》杂志做了一个预测:当工业机器人价格当降到2万美元左右,性能趋于成熟、稳定、易用时,将会在制造企业掀起一股“机器人代替人工”的浪潮。

这个时间节点到了!

深圳雷柏科技公司就是其中一个例子。这是一家生产电脑外设的专业企业。如今快速上涨的劳动力成本正在暗中吞噬着很多企业的利润,尤其是制造业企业的压力。这是雷柏科技决定升级产业的一个极好的理由。2011年,雷柏科技进行了大规模的自动化改造,ABB机器人成为此次改造的主导力量。

虽然机器人价格虽然贵,但从长远来看还是远比人力经济。宋新研究院院长徐方给企业算了一笔账:如果用机器人进行生产,如果24小时工作,3到5年就能收回成本。机器人的平均寿命是12年,所以接下来的几年是没用的。更何况,劳动力的使用除了明显的工资成本,还必须匹配相应的培训和后勤保障,而这些隐性成本甚至高于工资成本。尤其是管理成本往往是企业头疼的问题,正如三一重机董事长兼总经理俞鸿福对中外资管理层所说:“管理机器人永远比管理人员容易。”

“工业机器人的应用还具有高精度、高速度、高可靠性的优点,提高了生产效率和产品质量。”李刚告诉《中外管理》,现在越来越多的企业采用机器人来提高生产效率和产品质量,实现节能增效的现代化生产。

制造业的“机器人化”

其实,即使有一天,我们穿的衣服是“机器人做的”,我们也不必惊讶,因为这种想法即将在美国开启。

美国佐治亚州一家服装科技公司。公司“机器人裁缝”即将推出。此时此刻公司生产线上不会有工人,取而代之的是由电脑控制的自动缝纫机,像人一样“一针一针”地缝制设计好的衣服,效率比人更好。

美国媒体称,这代表了金融危机后美国“再工业化”的主要方向。同时也凸显了奥巴马呼吁的美国“制造业回归”的趋势。据说奥巴马将在大选中推出大规模机器人计划,进行“再工业化”,夺回高端制造业阵地。

事实上,全球制造业的发展跌宕起伏,而工业机器人的发展从未停止。

第一台工业机器人成功登陆美国后,日本引进美国机器人技术,开始大力推进机器人的历史进程。但机器人真正在日本流行是在1980年——这一年被称为“机器人元年”。徐方形象地说:“机器人生在美国,长在日本。”当时,就日本使用的机器人数量而言,美国只有4000台。

在此期间,为了提高工业自动化程度,日本富士公司电动机械手已经发展并广泛应用于柔性生产线。这使得机器人的灵活性有了突破性的提升。比如汽车行业,原来的生产线上只能生产一个车型,周期也长,固定生产线就能满足;现在汽车的更新换代越来越频繁,产品周期越来越短。如今的汽车生产线通常是混流生产,机器人的柔性化生产完全可以保证产品质量的稳定性。

到了本世纪初,机器人的“外观”并没有太大的变化,但有两项技术有了很大的进步:一项是视觉功能。微处理器的出现大大增强了它的视觉处理能力。“机器人越来越聪明,也就是智能越来越强。”徐芳说。二是力的作用。类似于人抓东西的情况,不仅仅是位置的移动,还有力的增强,使得机器人的实用性更加明显。

从第一代无知觉机器人到今天,50岁的工业机器人的智能化水平越来越高,甚至可以与体力劳动相媲美,并且以飞快的步伐向更深更广的方向发展。它的品种更加丰富,应用范围也在迅速扩大。在机械加工行业、电子电气行业、橡胶塑料行业、食品行业、木材和家具制造行业、陶瓷行业等,大量的机器人出现在生产线上。这些行业对机器人的需求呈指数级增长,甚至超过了汽车行业。

可以说,今天的工业机器人不再是简单的机械手,而是形象各异的智能帮手,每天活跃在各行各业的生产线上。它在世界近半个世纪的实践证明,是实现自动化生产、促进工业进步、提高生产效率的有效手段。美国“再工业化”的根本动机或许就在于此。“美国再工业化的核心是机器人和智能制造,所以很有可能三五年后,美国的高端制造业会回归,对中国形成新的垄断。”曲道奎强调,高端制造业的核心是机器人加智能制造,中国制造业必须重视机器人。

机器人技术和计算机、网络技术一样,会越来越超乎想象,这种高端装备也会随着国家政策的逐渐明朗而呈现出产业爆炸的景象。事实上,在我国的“十二五”规划中,高端制造即机器人+智能制造已经被列为战略性新兴产业,有望得到国家政策的支持。

就市场需求而言,虽然2008年国际金融危机引发的全球制造业衰退导致2009年机器人需求短暂下降,但并不影响其为制造业贡献力量。2010年,全球对工业机器人的需求再次激增——安装数量直接反映在2011年漂亮的数据上(见图表)。

相比较而言,作为“世界工厂”的中国,这几年才真正成为全球增长最快的机器人市场——虽然机器人在中国的发展才刚刚“热身”。而且越来越多的国际厂商登陆中国,ABB、库卡、发那科等国际机器人巨头无一例外都将中国视为决胜未来的战场。因此,中国制造企业对机器人的需求被强烈刺激。

从装机量来看,2008年至2011年,中国多用途工业机器人数量翻了一番,三年实现了136%的强劲增长。

可以说,机器人的广泛应用预示着一个强大的市场需求正在萌芽,也代表着工业自动化生产的发展方向。必然会以压倒性的优势主导中国制造业的未来。

就中国而言,全面实现无人工厂可能还需要一段时间,但机器人有条不紊地忙碌着,人来做设计指挥,同时进行一些修修补补和灵活调整,可能指日可待。不要以为这只是节省人力成本,提高工作效率那么简单。事实上,机器人的大规模使用对提高产品质量的稳定性和企业的系统化管理大有裨益。

对于中国制造业来说,随着中国人口红利的逐渐减弱和国际竞争的日益激烈,这样做已经不是“要不要选择”的问题,而是“必须”甚至“被迫”这样做。

2012年,中国企业标志性人物、海尔集团CEO张瑞敏明确提出,未来海尔要实现“无人工厂、自动营销”。经营

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