德国:智能机器人演绎汽车工业4.0
2015-1-15 9:43:34

  在德国,“人机协作”早已成为德国现代工厂生产发展的主流,不论是作为“领头羊”的大型企业,还是甘当“隐形冠军”的中小企业,都无一例外地乘上了“智能化”这辆超级快车,积极践行着“工业4.0”。
    大众:与机器人“同事”
    大众汽车在德国被称为“国民的汽车”,其受欢迎程度可见一斑。而在位于萨尔茨吉特的大众汽车发动机制造厂,在对高低起伏中的机械手臂的惊鸿一瞥之后,我真正体会到,传统也能跟上潮流。设备的先进程度和智能程度远远超乎我们的想象,透过机器的触角,德国已将“工业4.0”的精髓,注入了制造业的每一方土地。
    机器人这一工业科技时代“标志性硬件”的普及,使人工劳动力得到了极大的解放。在德国,平均每1万名工人就拥有273台机器人。工业机器人整合投入大规模生产线,让大众萨尔茨吉特工厂的员工们切实感受到了新工业革命吹来的春风。
    曾经,在生产发动机的过程中,工厂的员工必须辛苦地弯着腰,把电热塞插进几乎看不见的缸盖钻孔中。而现在,将电热塞插入缸盖钻孔的任务被一排排整齐的六轴UR5轻型机器人接管了。凭借一套特殊设计的分离系统,UR5机器人能够小心翼翼地抓取小巧的电热塞,并将其放入人工难以达到的钻孔中。然后,由一名员工负责固定电热塞,并对缸盖进行隔热处理,为下一道工序做好准备。通过与充当助手的机器人进行直接紧密地合作,员工现在能够以直立、健康的姿势完成这些工作。同时,他们可以始终观察这一过程,并在必要时迅速进行干预,确保生产顺利进行。
    一条条生产线旁,机器人们在专业而毫无怨言地忙碌着。一眼望去,整个车间只有寥寥数名工人,一个个小型“变形金刚”在富有节奏感的机械声中大显身手,恍如未来工厂。机器人的广泛应用,帮助萨尔茨吉特工厂重置并优化了生产线,生产流程被切分成了许多非常细小的片段,每个片段都严格遵循既定的顺序加工,片段之间用高精度的自动化传动机制联系起来,令其高度柔性化,缩短了交付时间,并促进了可持续性发展。机器人所主导的数据准确的批量生产,不仅让制造成本得到有效降低,平均生产每台发动机所消耗的能量和污染排放分别降低了67%和70%。
    在参访工厂的过程中,工厂的项目经理自豪地向我们介绍说:“我们利用了一种符合工效学的工作区布局,来摆脱公司所有岗位的员工所面临的长期负担。通过采用无需安全围栏的机器人,员工们可以与机器人携手合作。机器人成为生产制造助理,将员工从不符合工效学的工作中彻底解放出来。”
    智能精密的自动化硬件设备不但大幅提升了工厂的生产效率,降低了生产能耗,还有效地改善了不符合人体工程学的生产流程。在我看来,先进的科学技术及其所迸发出的生产力,核心仍然是人,“工业4.0”并不是一味地追求自动化,排斥人参与生产的全过程。与之相反,未来的智能科技将着眼于更高层次的人机交互领域,根据人的心理、生理和身体结构,来融洽处理人、机械和环境的关系,让科技硬件装备为工作人员提供更好的支持,并利用加上绿色智能的手段和智能系统等新兴技术,构建一个高效节能的、绿色环保的、环境舒适的人性化工厂。
    库卡机器人:人工智能不“高冷”
  未来的工业生产中,智能化软件和高性能生产硬件这两大要素将完美匹配,实现真正的“软硬兼备”。而工业机器人这一生产硬件在结合了工业软件之后,将显著提高生产效率和灵活性,使虚拟和现实的交互性不断加强。也就是说,未来的工业机器人,将会变得越来越“聪明”。
    在德国乃至欧洲的自动化领域内,库卡机器人的市场占有率始终名列前茅。从第一台纯电动机器人发展到现在,库卡的研发技术在同行中一直遥遥领先。从最早的专用控制系统,到后期使用工业PC作为控制系统,再到使用Windows作为

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