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自动化与机器人正改变工厂,该如何利用它们呢

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放大字体  缩小字体 发布日期:2017-09-11   浏览次数:734
核心提示:  麦肯锡征询公司近日宣布题为主动化、机械人与将来工场的文章,称更廉价、功效更壮大、加倍灵巧的技巧正在加快全主动化临盆举措措施的成长,关于企业而言,重要的挑衅将会是决议若何最好天时用它们的才能。  以

自动化与机器人正改变工厂,该如何利用它们呢

  麦肯锡征询公司近日宣布题为“主动化、机械人与将来工场”的文章,称更廉价、功效更壮大、加倍灵巧的技巧正在加快全主动化临盆举措措施的成长,关于企业而言,重要的挑衅将会是决议若何最好天时用它们的才能。

  以下是文章重要内容:

  在发那科(fanuc)位于日本忍野村的一家工场,工业机械人临盆机械人,每班只要4名员工担任监工。在飞利浦位于荷兰的一家电动剃须刀工场,机械人数目到达临盆工人的14倍多,后者唯一9人。相机临盆商佳能于2013年开端在旗下的数家工场镌汰人类休息力。

  这类“熄灯”临盆概念——制作运动和物料流程完整主动化处置——正成为古代制作日趋广泛的一个特征。在某种水平上,新一波的主动化海潮将会由现在将机械人和主动化技巧带到任务场合的那些身分驱动:将人类工人从邋遢、死板有趣或许风险的任务中束缚出来;经由过程消除毛病和下降变更性晋升产物质量;经由过程用本钱更低的机械替换本钱愈来愈高的人工,来增添制作本钱。

  但是,现在最早进的主动化体系具有额定的功效,这促使它们可以或许用于本来不合适实行主动化的情况,和在制作中发明出全新的价值。

  机械人价钱降低

  跟着机械人临盆日趋普及,机械人的本钱出现降低。在曩昔的30年里,按实值盘算,机械人均匀价钱降低了一半,绝对于休息力本钱,它的降低幅度乃至更年夜。跟着来改过兴经济体的需求勉励机械人的临盆转移到本钱较低的地域,它们的价钱能够将进一步降低。

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  具有设计、装置、运作和保护机械人临盆体系所需技巧的人才网job.vhao.net,也正变得加倍广泛。机械人工程师已经相当罕有,属于招聘本钱很高的专家。现在,机械人相干的学科在全球各地的黉舍被传授,它们要末是专门的课程,要末是制作技巧或许制作工程设计方面的通识教导的一部门。软件的可得性,好比模仿法式包和可测试机械人运用的离线编程体系,曾经削减了工程时光和风险。它也让机械人法式编制义务变得加倍简略,本钱也变得了。

  易于整合

  盘算机能、软件开辟技巧和收集化技巧的提高,晋升了拆卸、装置和保护机械人的速度,同时下降了相干的本钱。

  例如,传感器和制动器以往必需要经由过程终端机框、衔接器和接线盒,应用专门的接线零丁衔接至机械人掌握器,而如今,它们则可以应用即插即用的技巧,是以零部件应用绝对简略的收集接线衔接起来。

  这些零部件将会主动判定掌握体系,是以可以或许年夜年夜削减设置时光。这些传感器和制动器还可以或许停止自我监控,将其状况申报给掌握体系,进而帮助进程掌握,搜集数据停止保护,完成连续赓续的改良和毛病消除目标。其它的尺度和收集技巧异样让衔接机械人至加倍普遍的临盆体系变得简略清楚明了。

  新才能

  机械人也在变得加倍智能。晚期的机械人只会一味地遵守统一途径,后来的迭代版本应用激光或许视觉体系来检测零部件和资料的偏向。而最新一代的机械人则可以或许整合来自分歧传感器的信息,及时调剂它们的挪动。

  例如,这可以让它们应用力反应来在研磨、修边或许抛光的运用中模仿技工操作。它们还可以或许应用加倍壮大的盘算机技巧和年夜数据式剖析。举例来讲,它们可以借助光谱剖析来一边焊接一边检讨焊接的质量,进而年夜年夜削减制作后所需的检讨任务。

  机械人承当新的脚色

  现在,这些身分正在机械人现已善于的那些运用领域赞助晋升它们的普及度,即反复性的年夜量临盆运动。跟着用机械人主动化义务的本钱和庞杂度的下降,那些曾经在应用机械人的公司极可能将会更多地应用它们。但是,将来5年到10年,估计机械人在技巧和经济层面都可行的义务品种将会涌现基本性的变更。以下是部门案例。

  1、低量临盆

  编程疾速轻松的装备的内涵弹性,将会年夜年夜削减机械工资相符本钱效益所需反复的特定义务的次数。这将会下降产量门坎,让机械人成为年产量以数十或数百而非数千或许数十万来计的细分义务经济可行的选择。它也将让机械人成为小批量临盆和产物组合差别性很年夜的公司的可行选择。

  例如,如今用于航空航天的柔性履带产物可以或许应用指引其运作的视觉体系在机身上“匍匐”。这类低量临盆主动化带来的本钱勤俭将会让各类分歧类型的企业组织受害:小企业将可以或许初次用上机械人技巧,年夜企业可晋升其产物组合的多样性。

  新兴技巧能够也将进一步简化机械人编程进程。例如,经由过程一系列的挪动来指引教诲机械人的做法曾经很是罕见,但疾速成长的语音辨认技巧意味着,不久今后给它们收回语音指点也将成为能够。

  2、高度可变的义务

  人工智能和传感器技巧的停顿,将会让机械人可以或许应对义务间更年夜的多变性。这类因应地点情况的变更来调剂行为的才能,将会给一些范畴带来主动化的机遇,好比高可变性的农产物的处置。在日本,试验曾经证实,借助平面影象体系来辨认生果的地位和评价它的成熟度,机械人可以或许将收集草莓所需的时光最多增添40%。

  这些才能也将会驱动各个行业范畴的质量晋升。机械人将可以或许在临盆时代填补潜伏的质量成绩。相干案例包含:依据两个部件之间的尺寸差别调剂用于拆卸它们的力度,或许选择和联合尺寸分歧的部件来完成适合的制品尺寸。

  机械人生成的数据和更好天时用它们的先辈剖析技巧,也将会有助于懂得决议产物质量的基本身分。例如,假如拆卸时代高于正常程度的扭矩请求,被发明与未成熟产物毛病有关,那在临盆时代就可以够调剂制作法式来检测和修复这类成绩。

  3、庞杂的义务

  现在的通用机械人在掌握它们的挪动上可以或许准确到0.1毫米,机械人以后设置装备摆设的反复精准度则到达0.02毫米。将来的机械人能够将会供给更高的精准度。这类才能让它们可以或许介入日趋精致的义务,好比穿针或许拆卸高度庞杂的电子装备。机械人也在变得更有协异性,现有的掌握器可以或许同时驱动数十个轴线,让多台机械人配合停止统一项义务。

  最初,先辈的传感器技巧和剖析来自那些传感器的数据所需的盘算才能,将会让机械人可以或许承当之前须要高技巧技工来完成的义务,好比切割宝石。这些技巧乃至能够许可睁开今朝完整没法睁开的运动:例如,在它们被用于填补底层资料的误差,或许在构造外面“绘制”电子电路的时刻,及时调剂涂料的厚度或许成份。

  4、与人类同事

  企业还将具有多很多的自在余地去决议用机械人主动化哪些义务,决议哪些义务人工手动停止。先辈的平安体系意味着机械人可以或许在人类同事旁边承当起新的岗亭。假如传感器显示存在与操作员产生碰撞的风险,机械人会主动减慢速度或许转变途径来防止碰撞。

  这类技巧可以让机械人用于本来手动的拆卸线上的个别义务。平安栏和联动装配的移除意味着运营本钱会下降——关于小公司来讲是一年夜利好。可以或许将机械人和人工同事,在两者之间从新分派义务,也有助于晋升临盆力,由于它可以让企业因应需求的动摇从新均衡临盆线。

  机械人可以或许在人类身旁平安运作,也将为情况严厉受控的工场车间之外的运用打下基本。在线批发商和物流公司曾经在它们的仓库里采取各类情势的机械人主动化技巧。不外,试想一下,假如车载机械人可以或许在物流配送车辆中事后分类整顿好包裹,那会给包裹配送员带来多年夜的效力晋升。

  5、灵巧的临盆体系

  主动化体系正在变得愈来愈灵巧,愈来愈智能,可以或许主动调剂它们的行动来最年夜化产能,或许最小化每单元本钱。用于饮料填充和包装线的专家体系可以或许主动调剂全部临盆线的速度,来顺应任何属于特定临盆批次的症结制约环节的运动。在主动化临盆中,专家体系可以或许主动对临盆线速度作出小幅的调剂,进而晋升零丁加工线的综合均衡,最年夜化全部制作体系的效力。

  今朝在应用的机械人绝年夜多半仍可以或许在高速的年夜量临盆运用中运作,而最早进的体系则可以或许在任务状况中停止调剂,在分歧的临盆类型中停止无缝切换,无需停上去更改法式或许从新设置装备摆设功课对象。很多现有的新兴临盆技巧,从盘算机数控切割到3D打印,无需变换对象就可以调剂零部件的构造,是以可以临盆分歧批量年夜小的产物。

  例如,工业零部件制作商应用来自无线射频辨认(RFID)标签的及时通讯功效,来调剂零部件的外形,逢迎分歧型号的需求。

  用主动扶引车体系(AGVs)替换固定的保送体系,乃至可以让工场在分歧的任务站之间无缝从新设置装备摆设产物和零部件的活动,让处置步调完整分歧的制作工序可以或许以全主动化的方法完成。这类灵巧性带来了一系列的好处:延长投产预备阶段,让供应和需求之间的接洽加倍慎密,加快新产物的推出,简化高度定制化产物的制作。

  做出准确的主动化决议计划

  跟着这么年夜的技巧潜力变得触手可及,企业要若何作出最好主动化计谋决议计划呢?企业很轻易会由于主动化自己而得意忘形,但这简直老是会形成不如意的项目,如本钱太高,实行时光太长,且没法完成企业的贸易目的。

  胜利的主动化计谋须要多个层面的优越决议计划。企业必需要选择主动化哪些运动,应用甚么级其余主动化技巧(从简略的可编法式逻辑掌握器,到由传感器和智能自顺应算法引诱的高端机械人,采取哪些技巧。在每个如许的层级上,企业都应该确保它们的筹划相符以下的尺度。

  主动化计谋必需相符贸易和运营计谋。如上所述,主动化可以或许完成四个重要目标:晋升工人的平安性,下降本钱,进步质量,强化弹性。应用的好的话,主动化技巧可在一切的这些方面都带来晋升,但详细会带来如何的成效能够因分歧的技巧和战略而异。关于任何一家企业组织而言,关于主动化计谋的衡量将取决于它的全体运营计谋和它的贸易目的。

  实行主动化项目必需要先从清楚地舆解成绩着手。异样主要的一点是,这包含主动化是适合的处理计划的来由。每个项目都应该可以或许辨别主动化可以或许若何、可以或许在哪些处所带来改良,展示这些改良若何与企业的全体计谋接洽起来。

  主动化必需要浮现出清楚的投资报答。企业,特别是年夜企业,不该在它们的主动化投资上作出过火的划定,过火庞杂化,和超支。选择恰当的主动化庞杂品级来逢迎如今和可预感将来的需求,须要深入懂得企业的工序和制作体系。

  平台化与整合

  在最年夜化本钱投资报答率和削减新产物从设计到全范围临盆所需的时光上,企业正面对愈来愈年夜的压力。打造仅实用于单条产物线的主动化体系,与那两个目的南辕北辙,它在装备设计、推销和调试上须要重复、漫长且昂贵的周期。更好的做法是联合应用可以或许随意马虎修改和适配的临盆体系、临盆线和工场。

  合法平台化和模块化计谋简化了治理庞杂产物组合的进程,下降了相干本钱,关于在主动化计谋中追求最年夜化灵巧性和范围效益的制作商来讲,平台战略也将日趋主要。

  流程平台,好比装备焊接枪、电源和电子掌握装配的机械人手臂,可以或许尺度化,可以或许运用于和反复用于多种运用,简化编程、保护和产物支撑的进程。

  主动化体系还将须要高度整合至企业组织的其它体系。那种整合始于工场车间的机械之间的通信,得益于古代工业收集化技巧,该整合曾经变得加倍简略。但它也应该延长到企业的其它运作方面。与盘算机帮助设计、盘算机集成工程和企业资本计划体系的直接整合,将会加快新制作设置装备摆设的设计和安排,让灵巧的体系可以或许接近于及时呼应需求或许资料可用性的变更。进程变量和制作绩效方面的数据将被记载上去,用于质量包管目标,和用于赞助改良设计,带来更好的将来产物。

  整合任务也将延长到工场之外。企业将不只仅须要与客户和供给商坚持慎密的协作和无缝的信息交流;它们还将须要与工艺装备的制作商树立这类关系,由于后者将趋势于控制许多完美主动化体系运作所需的专有常识和常识产权。得益于开放架构和收集化协定的可得性,这类整合所需的技巧正变得日趋易得,但企业还须要作出文明、治理流程和思想定式方面的变更,来均衡本钱、效益和风险。

  更廉价、更智能、更能顺应的主动化体系,曾经在以各类分歧的方法转变制作业。该技巧将变得更轻易实行,但贸易决议计划可不会那末轻易实行。为了控制这些新体系带来的各种机遇的价值,企业将须要采用周全的体系化战略,须要调剂它们的主动化计谋来使得它们相符如今和将来的贸易需求。

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