从昆山事件谈中国制造:自动化工厂势在必得

文章来源:互联网 发布时间:2014-08-12
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8月2日,江苏昆山中荣金属制品有限公司发生爆炸事故,截止至目前,造成75人遇难,185人受伤。据了解,造成这一事故的原因是涉事工厂车间粉尘浓度超标,遇火源发生爆炸,如果工厂采用机器代替人工进行生产,或许能将损失降至最低。

从昆山事件反思中国制造

“8·2”爆炸事故引起人们对制造业转型的反思。劳动力密集是我国制造业发展的一大优势,此前我国曾靠大量的人工成本优势赢得了“世界工厂”的称号。随着机器人的大肆进军,这一格局终将打破。

东莞市机器人技术协会副会长罗百辉表示,机器人可代替工人进行高危环境下的作业,这一点在金属加工制造行业尤为明显。无论是轻金属、彩色金属、贵金属、特殊金属,还是钢—金属工业离不开铸造厂和钢/金属加工。而且如果没有自动化和多班作业,就无法确保生产的经济效益和竞争力并减轻员工繁重的工作。

工业机器人在金属制造行业的主要工作范围包括钻孔、铣削或切割以及折弯和冲压等加工过程。此外它还可以缩短焊接、安装、装卸料过程的工作周期并提高生产率。相比人工,工业机器人具有使用寿命长、耐高温、防水和防粉尘等优势。因此使用工业机器人不仅可以提高生产效率,还可以降低人力成本,并减少因工作环境造成的对人体的伤害。

而据中国机器人产业联盟的数据显示,2013年全年,中国市场共销售工业机器人近37000 台,约占全球销量的五分之一,总销量超过日本。该机构预测,中国工业机器人的需求有望在2014年爆发,大规模实现机器替代人工,并且到2016年中国将成为全球最大的工业机器人市场。而中国劳动力成本的上涨令市场对机器人的需求更加迫切。2004年到2013年的十年间,中国制造业从业人员平均工资增长了3倍,年平均增幅达15%。而机器人价格则每年下降30%,投资回报期缩至1~3年。由此可见,中国制造业发展已经进入机器人元年。对此,我国要牢牢把握机遇,推进自动化进程,让“机器人时代”提速换挡。

自动化工厂成趋势

自动化工厂即无人工厂,是指全部生产活动由电子计算机进行控制,生产第一线配有机器人而无需配备工人的工厂。无人工厂这种工厂,生产命令和原料从工厂一端输进,经过产品设计、工艺设计、生产加工和检验包装,最后从工厂另一端输出产品。所有工作都由计算机控制的机器人、数控机床、无人运输小车和自动化仓库来实现,人不直接参加工作。

早在30年前,世界上第一个无人工厂在日本诞生并开始进行试运转。由于日本比较缺少人力,因而很早开始重视机器,率先建造了可以提高生产效率的无人工厂。这也是为什么世界上第一个无人工厂在这里诞生。

无人工厂效率:从百人到四人,从两周到一天

东北大学人工智能与机器人研究所所长介绍说:在运用了人工智能的无人工厂中,所有工作都由计算机控制的机器人、数控机床、无人运输小车和自动化仓库来实现,人不直接参加工作。工人成为了‘指挥员’和‘医生’,白天,工厂内只有少数工作人员做一些核查,修改一些指令;夜里,只留两三名监视员。”

以往需要用近百名熟练工人和电子计算机控制的最新机械,花两周时间制造出来的小型齿转机、柴油机等,有了无人工厂只需要用4名工人花一天时间就可制造出来。

通常情况下,无人工厂只是某一企业的“无人生产车间”,是企业整个生产过程中的一个环节,据赵殊颖介绍,除了在直接生产过程中的操作者、管理者外,在生产过程背后还是庞大的科研和管理队伍。

赵殊颖表示,人工智能的工业应用是一个繁杂的系统工程,而无人工厂的关键性技术则包括柔性化的生产技术,工业机器人的控制技术,整体安全和监控的技术,所有机器的系统安全的监控等。“每个机器人的状态、每个仪器的状态,有什么问题都要提前预警。在现阶段的生产线上一定程度上实现了非常高的自动化,各部分机器人协同来完成装载、移动、加工、装箱等各种操作。”

无人工厂在中国

中国已成为工业机器人增长最快的国家之一,“现在很多大公司都有引进机器人这个计划,包括富士康、创维等,而且很多公司都在投资研发生产线,来顶替工人。”

“一方面中国的需要比较多,随着中国人力成本的增长,越来越多的工业机器人被投入使用。另一方面,国外发达国家也已经大面积使用工业机器人,中国还是有很大差距,比如国外一百个工人里面,可能有三台机器人,但我们国家可能一千个人里面只有三台机器人。”深圳先进技术研究院集成所研究员吴新宇表示。

能否大规模发展?

英国《经济学家》杂志称,“第三次工业革命”正在进行中,那就是制造业的数字革命。这里的“第三次”简单地说,是指工厂的“无人化”与“批量定制。

“我国推广无人工厂也是一个逐步地过程。”吴新宇认为,中国的人力成本和国外比上涨了很多,未来我们的无人工厂需求很大,但是和国外还是有一定差距。

他认为,工业机器人会大量进入一些工厂里面,会取代百分之二三十的工人,会解放大量的劳动力,进入服务行业等其他行业,这是我国近几年来的目标。

但是未来能否大面积使用无人工厂,这与人力成本有关。“如果工业机器人的价格能顶替一个工人一年半的工资,可能很多工厂就会买,如果人力成本还是要上涨,有这个趋势的话,我想,未来采用工业机器人的工厂还是比较多的。如果人力成本到了日本、欧洲那种状态,估计我们所畅想的无人工厂也会越来越多。”吴新宇说。

广东省自动化学会理事长刘奕华分析指出,“无人工厂”使用机器人生产,虽然先期投入资金很大,但长期效益比人工划算;而且产品质量更有保障,可减少人为质量问题。“不过,现在的机器人技术在精细加工环节,以及机器与机器之间的过渡中间环节,技术实施有所欠缺,这都是未来努力的方向。”刘奕华说。

工业机器人作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段,已成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。甚至在一些特殊作业的环境下,工业机器人更是替代人力的不二首先。相信随着科技的发展,这些工业机器人在各个无人工厂中“上岗就业”将成为无人工厂的主力军,使生产更加安全、高效!

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