中國制造不斷滲透全球,世界工廠的發展模式給經濟帶來了高增長,但也出現了一系列資源消耗過大,環境壓力加重等負面的問題,改變經濟增長方式,調整產業及經濟結構,堅持可持續發展戰略等已迫在眉捷,隨著人口紅利的失利,最近幾年機器人換人、智能生產、工業4.0新潮流不斷,但仍然還處于概念階段,并且會持續很長一段時間或者上百年,概念定的過早可能不利于整體行業的發展,也會誤導進入行業的新創業者。
一、人力混合協作機器人是智能生產第一步
日本及德國是最早開始提出工業4.0概念并開始智能化路,在開始概念高度的同時,也提出相應的發展路徑及規劃,先分別制定了人工協作機器人的功率要求,人與機器的隔離措施。前期最艱巨及必要的是去隔離,人工接近沒有任何傷害及危險。從這點看,在工業4.0的概念的基礎及切入點,必定是人工協作開始,而且在去人工化隔離上會需要很長時間,也不會在去人工化上有一個標準的程度。
二、小批量及DIY,非標路線根本不適合智能化
從機器換人的角度講,最重要的削減成本,還有更重要的是縮短生產周期,無非就是在實際生產線及工作擴大機器人的適用范圍,另一方面量化生產。小批量及機種頻繁的切換,機器人的動作程序的開發及輸入足夠抵消生產所帶來的價值,同時生產量的波動帶來人員的重新調配,培訓及再教育成本高昂,更不利于制造的發展。
而非標路線,DIY等將被3D打印制造所取代,3D打印技術也會從最原先的模具制造、工業設計的制造模型走向直接制造,而有意思的是,3D打印制造正因為材料的限制,知識產權及花費的限制,無法應用于大量生產。行業會向標準化,開源軟件及系統,設備方向發展并迎來發展黃金期。
三、機器人智能協作生產從視覺開始
單體單元小型通用件在包裝、物流環節中的共性造成機器人的供給十分困難,變量變種等零部件去人工化環節中最為棘手,視覺機器人的應用中,除了對零部件不規則體的通用件畫像,發出指令擺正供給順序及排列外,還會有可能替代聲音。在生產之外,利用高速像機,把過去靠經驗老道的運維師傅靠聲音分辯設備運轉正常與否用圖像完整的記錄下來,例如高速軸的旋轉偏移度的記錄達到設備的預警。二維視覺及三維視覺傳感畫像機器人與其他機器人型成協作配合體,指令發出體不止在生產中會得到廣泛的應用,在工廠外,生活中也會得到空前的發展。
四、PLC仍然是工廠自動化的基礎,智能生產只有智能方案
對工業4.0的各方認識中,針對PLC的爭議最大,從本質上講,工業4.0的出發點和落腳點都是幫助制造企業實現更高層次的生產自動化。在制造企業的眼里,工業4.0是一個過程,而不是一個結果,無非就是不斷地通過自動化改造,通過生產線解決方案集成,通過自動化產品應用,最終實現自動化生產而已,而首當其沖的自動化產品就是PLC。在制造企業的認識里,工業4.0就是PLC,在通訊方式上,485通訊并不造成進入互聯網的障礙,網絡模塊在PLC的標配中已經發揮出十足的互聯網特性,WEB端,組態功能。對于編程軟件及內嵌式的功能來說并不夠統一與開放,這無非跟近年來出現的各系統IOS,安卓等一樣不可能統一,而智能生產最終還是會過渡成智能方案,機器人的進入只是智能方案中的一環,誰也取代不了誰。同樣PLC會得到更加廣泛的應用,未來依靠工業云,編程與應用會更加形象,容易。
人口紅利的消失并不是我國面臨的難題,而是全球難題,今后的中國、印度、東南亞國家等對低價產品的需求會增加,發達國家市場對價格的要求也會越來越苛刻,提高可生產性和生產性,已經成為首要思考的問題,智能生產無疑將成為制造業全球競爭力提升的下一個聚焦點。
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