全自動化無人工廠尚未可行
作者：管理員 更新時間：2018-06-29 人氣：202
? ? ? ? 雖然無人工廠被認為是智能制造的最終產(chǎn)物,但多年來搖旗吶喊并不真正實現(xiàn)完全無人化的工廠,而且大多數(shù)的市場模式目前都在減少手工勞動的規(guī)模和向“無人工廠”模式推進。完全自動化生產(chǎn)的愿景不像想象的那么順利,甚至在未來,市場對無人工廠的需求可能會大大減少,代替的是使生產(chǎn)線更加靈活的人機共工模式。
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無人工廠是可行的嗎?在特斯拉最近的麻煩中,建造一個完全自動化和無人值守的工廠所需要的關(guān)鍵技術(shù)比想象的要復(fù)雜得多。無人工廠的最終目標(biāo)是將人從生產(chǎn)線上移除,讓機器代替人,以降低人工成本,提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量,但前提是制造商必須確保機器能比一個人類做得更好。
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很顯然,機器人的智力和人類的智力水平是不一樣的。近年來,許多制造商已經(jīng)將機械臂與視覺和力傳感集成在一起,以使機器人更精確,但在工業(yè)中最關(guān)鍵的技術(shù)是觸覺傳感。
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獨立于工程研究所的原見精機,自2010年以來一直致力于觸覺傳感的研究。原見精機的總經(jīng)理盧元麗說,觸覺傳感允許機器人手臂通過“觸感”更智能地識別材料,并且抓握力可以通過手臂來調(diào)整,以避免材料的損傷和識別，對物料有人類的直接觸覺。
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另一方面,機器人缺乏適應(yīng)環(huán)境的能力。人類之所以能在不同時期生存于其他物種的進化,是因為人類可以通過許多不可預(yù)知的變化和觀察來保持彈性復(fù)原力，進而通過經(jīng)驗推測下一步會發(fā)生什么。
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目前,在線生產(chǎn)的機器人大多是柔性的,沒有足夠的人工智能技術(shù)來支持。西門子軟件的技術(shù)總監(jiān)陳松穎說,“彈性”是當(dāng)前機器人最缺少的關(guān)鍵的元素。
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當(dāng)工藝沒有預(yù)期改變或工廠開始生產(chǎn)新產(chǎn)品時,制造商必須重新設(shè)計生產(chǎn)線和配置機器,或重新部署機器人,并找到不同的解決方案。雖然無人生產(chǎn)線能有效地降低人力成本,提高工時。
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相反,更復(fù)雜的生產(chǎn)線更容易產(chǎn)生不可預(yù)知的誤差,并且在機器人還沒有足夠的應(yīng)變能力之前,這將增加該行業(yè)的投資成本。
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歐姆龍智能系統(tǒng)研發(fā)中心的總經(jīng)理Masaru Takeuchi說,進口機器人將需要比他們想象的更多的人力、時間與金錢。工程造價可能達到硬件成本的3~8倍,有時甚至是20倍,機器人也還需要維護和保養(yǎng)?？偟膩碚f,成本很高，而且缺乏彈性,效益往往隨著產(chǎn)品周期的減少而降低。
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這與未來主流制造業(yè)的發(fā)展趨勢是矛盾的。陳松穎認為,如果制造商的需求是混線生產(chǎn),或者是一種需要少量多樣性和彈性變化的制造模式,工業(yè)將不會選擇通過無人工廠以100%自動化的方式生產(chǎn)。
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因此,估計完全自動化的生產(chǎn)模式可能更適合于在低頻移的高標(biāo)準(zhǔn)化制造模式中的應(yīng)用。丹麥合作機器人制造商Universal Robots認為,無人工廠通常只在非常大且昂貴的操作模式下使用,例如汽車制造等大型裝配線。
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過去是汽車制造業(yè)自動化生產(chǎn)的最好代表,但其制造模式正在慢慢改變。例如,奔馳降低自動化程度的最終裝配,以增加生產(chǎn)的靈活性，這使得汽車更個性化,以滿足市場需求,。重點不是增加生產(chǎn)機器的比例,而是如何提高機器和人的靈活性和效率。
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因此,雖然汽車制造已進入高度自動化階段,大型汽車制造商選擇合作機器人,可以共同工作在同一空間與人類進入生產(chǎn)線。一方面,它保持了人類在生產(chǎn)現(xiàn)場的靈活操作,另一方面保持了另一方固有的工作價值。這是為了讓機器代替人類來處理人的危險和骯臟和繁重的任務(wù),并使人和機器的工作在“各有所長”的情況下工作得最好。
