發(fā)布時(shí)間：2020-06-05所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：隨著國(guó)務(wù)院出臺(tái)的《中國(guó)制造2025》，提出建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略的開展與實(shí)施，制造業(yè)在國(guó)家相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)小組的指導(dǎo)下飛速發(fā)展。隨著近幾年，《中國(guó)制造2025》的實(shí)施取得了積極的進(jìn)展，工業(yè)機(jī)器人作為智能制造的重要一部分，也被廣泛的使用，然而在實(shí)際的生產(chǎn)
摘要：隨著國(guó)務(wù)院出臺(tái)的《中國(guó)制造2025》，提出建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略的開展與實(shí)施，制造業(yè)在國(guó)家相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)小組的指導(dǎo)下飛速發(fā)展。隨著近幾年，《中國(guó)制造2025》的實(shí)施取得了積極的進(jìn)展，工業(yè)機(jī)器人作為智能制造的重要一部分，也被廣泛的使用，然而在實(shí)際的生產(chǎn)制造使用中，自動(dòng)化設(shè)備凸顯重要的作用。本文就是在實(shí)際使用中，結(jié)合國(guó)內(nèi)在兩者結(jié)合過(guò)程中的問(wèn)題，對(duì)自動(dòng)化設(shè)備在工業(yè)機(jī)器人廣泛應(yīng)用下進(jìn)行的分析，以期達(dá)到更好的結(jié)合來(lái)服務(wù)生產(chǎn)。
關(guān)鍵詞： 自動(dòng)化設(shè)備;研究現(xiàn)狀;工業(yè)機(jī)器人;發(fā)展方向
一、自動(dòng)化的概念
自動(dòng)化概念的定義，是指集成機(jī)器設(shè)備、系統(tǒng)或過(guò)程(生產(chǎn)裝配、制造、管理過(guò)程)在沒(méi)有人或較少人的直接參與下，按照人類的意愿，經(jīng)過(guò)自動(dòng)化檢測(cè)、計(jì)算機(jī)信息化技術(shù)、分析判斷、操縱控制，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)的過(guò)程。自動(dòng)化的概念往往是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展的過(guò)程。常見的通俗的定義，從人們對(duì)自動(dòng)化的理解或者說(shuō)自動(dòng)化的功能目標(biāo)是以機(jī)械的動(dòng)作代替人力操作，自動(dòng)地完成特定的作業(yè)。
二、自動(dòng)化設(shè)備的分類
自動(dòng)化設(shè)備分類主要是根據(jù)其概念定義進(jìn)行劃分，都是圍繞通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備和儀器代替人的手工體力勞動(dòng)，同時(shí)協(xié)助或替代人的腦力勞動(dòng)劃分的。
從使用數(shù)量上分為標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化設(shè)備和非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化設(shè)備，如冶煉鋼鐵用的軋鋼標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備，但對(duì)于為軋鋼爐上料的較少使用的多為非標(biāo)準(zhǔn)化定制的設(shè)備;
從使用功能上，分為組裝設(shè)備，測(cè)試設(shè)備，檢測(cè)設(shè)備等，如裝配工件用的裝配工作站，測(cè)試產(chǎn)品功能、使用壽命等的專用測(cè)試設(shè)備，檢測(cè)設(shè)備實(shí)際使用壽命或者出廠前合格測(cè)試的下線檢測(cè)設(shè)備;
從原理上可分為過(guò)程自動(dòng)化與機(jī)械(或者說(shuō)運(yùn)動(dòng)自動(dòng)化)自動(dòng)化設(shè)備。過(guò)程自動(dòng)化設(shè)備是通過(guò)收集傳感器反饋的數(shù)據(jù)，分析處理數(shù)據(jù)來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)各種設(shè)備的目的，以提高生產(chǎn)的效率的設(shè)備;機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備是通過(guò)機(jī)械運(yùn)動(dòng)原理實(shí)現(xiàn)替代人功能的設(shè)備。
總結(jié)來(lái)看，雖然自動(dòng)化設(shè)備從不同的方向劃分較多，但都是是以自動(dòng)化代替人的體力勞動(dòng)或腦力勞動(dòng)為主要目標(biāo)。
三、自動(dòng)化設(shè)備實(shí)際應(yīng)用
3.1自動(dòng)化設(shè)備需求
企業(yè)在產(chǎn)品生產(chǎn)的過(guò)程中，面臨著如何引入自動(dòng)化設(shè)備的難題，現(xiàn)在的企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品中，往往在研發(fā)階段，重點(diǎn)根據(jù)客戶的需求進(jìn)行攻堅(jiān)，在滿足設(shè)備功能的同時(shí)，很少考慮企業(yè)產(chǎn)品未來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。
自動(dòng)化引入時(shí)，通常需要考慮兩個(gè)重要條件，第一，產(chǎn)品要單一、大批量的生產(chǎn);第二，產(chǎn)品要根據(jù)自動(dòng)化的需要，依據(jù)產(chǎn)品的外形及工藝來(lái)修改、改進(jìn)產(chǎn)品，從而確保自動(dòng)化設(shè)備適合產(chǎn)品;
對(duì)于自動(dòng)化設(shè)備有需求的公司，要聯(lián)系上面的兩個(gè)條件進(jìn)行積極投入、剖析、精準(zhǔn)施策，通過(guò)變革和創(chuàng)新，積極的投入資金，引入人力，對(duì)技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)等解決對(duì)需求的問(wèn)題。
3.2自動(dòng)化設(shè)備需求面臨的問(wèn)題
企業(yè)要發(fā)展，需要有產(chǎn)出，有利潤(rùn)，這個(gè)問(wèn)題是困擾著企業(yè)的難題。引入自動(dòng)化設(shè)備，就面臨著資金投入和產(chǎn)出利潤(rùn)相互作用的問(wèn)題。自動(dòng)化設(shè)備引入過(guò)程中，往往面臨著資金渠道難以導(dǎo)入，對(duì)于資金引入時(shí)，我們要考慮自動(dòng)化的過(guò)程，是一個(gè)投入大，周期性長(zhǎng)等問(wèn)題。若不能充足的考慮，進(jìn)行試驗(yàn)、模擬、充分論證、關(guān)鍵決定和技術(shù)攻關(guān)力量弱等，在引入設(shè)備后，不能盡快的回收成本，就面臨著投入和產(chǎn)出相左的問(wèn)題。企業(yè)非但不會(huì)產(chǎn)出利潤(rùn)，還會(huì)面臨著負(fù)債虧損的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題嚴(yán)重困擾著企業(yè)對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的引入。
3.3自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用的現(xiàn)狀
在多年的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展下，國(guó)內(nèi)工業(yè)的發(fā)展隨著企業(yè)形式產(chǎn)生了多種形式。在這個(gè)過(guò)程中，從企業(yè)的規(guī)模上劃分，形成了大型、中型、小型及小微型企業(yè);從企業(yè)的設(shè)備自動(dòng)化程度上劃分，有實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)、全自動(dòng)生產(chǎn)、半自動(dòng)生產(chǎn)及有手動(dòng)生產(chǎn);這些設(shè)備又有部分和整體實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化區(qū)別、單個(gè)和局部實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化等等的劃分，有的設(shè)備生產(chǎn)和使用年限也有新舊或長(zhǎng)短之分，設(shè)備自動(dòng)化程度和質(zhì)量參差不齊。
自動(dòng)化設(shè)備也在這種多元模式線，產(chǎn)生了不同的模式，在實(shí)際應(yīng)用中，也就要求我們對(duì)不同的問(wèn)題進(jìn)行實(shí)際分析。在這里要提到工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用，工業(yè)機(jī)器人從發(fā)展初期定義的就是為配合自動(dòng)化設(shè)備，替代人員作業(yè)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的無(wú)人化、柔性化，在工業(yè)機(jī)器人廣泛應(yīng)用的大趨勢(shì)下，自動(dòng)化設(shè)備也需要面臨諸多的問(wèn)題。相對(duì)于工業(yè)機(jī)器人，人類在自動(dòng)化設(shè)備的使用和結(jié)合中，柔性化更好，適應(yīng)性更強(qiáng)。因此，自動(dòng)化設(shè)備在實(shí)際的應(yīng)用中面臨著較大的變革。
3.4自動(dòng)化設(shè)備與工業(yè)機(jī)器人結(jié)合
自動(dòng)化在多年的發(fā)展中，在一些行業(yè)也取得了非常廣泛的應(yīng)用，隨著工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的主流科技的引入，一些企業(yè)正在生產(chǎn)發(fā)展中。工業(yè)機(jī)器人是第四次工業(yè)革命的重要標(biāo)志產(chǎn)品，在工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品的推進(jìn)中，工業(yè)的發(fā)展也得到了前所未有的長(zhǎng)足提升，工業(yè)機(jī)器人解決了人類面臨的重復(fù)、頻繁、有危險(xiǎn)的作業(yè)等問(wèn)題，作業(yè)更加靈活、智能。因此工業(yè)機(jī)器人得到了迅速的推廣。
將自動(dòng)化設(shè)備和工業(yè)機(jī)器人相融合甚至替代，通過(guò)兩者的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)人員的替代，更好的降低成本，服務(wù)社會(huì)，提高競(jìng)爭(zhēng)力，既達(dá)到了自動(dòng)化的目的，又實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化不能實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，提升了產(chǎn)品的自動(dòng)化水平、智能化水平。將自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)困難的部分，生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題，通過(guò)二者的結(jié)合和互補(bǔ)完美解決。
在自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)的領(lǐng)域，如標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化設(shè)備中，折彎鈑金件設(shè)備一類，常見的使用折彎設(shè)備，需要工人根據(jù)實(shí)際加工產(chǎn)品圖紙需求，按照折彎設(shè)備的說(shuō)明，手動(dòng)更換折彎模具，調(diào)整折彎設(shè)備的使用參數(shù)，并試驗(yàn)設(shè)備的性能，然后手動(dòng)拿取原料鈑金件，放到折彎設(shè)備入料口，在操作開關(guān)按鈕，折彎?rùn)C(jī)進(jìn)行折彎工作。而引入工業(yè)機(jī)器人設(shè)備后，工人只需要手動(dòng)啟動(dòng)按鈕，工業(yè)機(jī)器人就可以按照預(yù)設(shè)程序?qū)⒃镶k金件搬到折彎?rùn)C(jī)入料口，折彎?rùn)C(jī)檢測(cè)到來(lái)料后，開始自動(dòng)進(jìn)行壓彎作業(yè)，并反饋折彎完成信號(hào)，工業(yè)機(jī)器人配合完成下料作業(yè)，實(shí)現(xiàn)折彎過(guò)程上料-折彎-下料的完成作業(yè)，降低人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，完全實(shí)現(xiàn)的解放人力，無(wú)人化作業(yè)的目的。
通過(guò)上面的例子看出，如果多臺(tái)設(shè)備連續(xù)作業(yè)，根據(jù)不同的節(jié)拍要求，單個(gè)或者極少的工人就可以完成折彎的批量作業(yè)，通過(guò)引入PLC實(shí)現(xiàn)人員對(duì)設(shè)備的集中監(jiān)控，完全的提高了設(shè)備的有效利用，降低人員數(shù)量的直接效果就是降低人員的資金投入，提高了企業(yè)的效益。同時(shí)，我們看到，通過(guò)工業(yè)機(jī)器人替代人，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量也會(huì)提升，產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)格更加統(tǒng)一，利于企業(yè)在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
同時(shí)，我們也看到，自動(dòng)化設(shè)備在工業(yè)機(jī)器人廣泛應(yīng)用下，工業(yè)機(jī)器人并不能完全的取代自動(dòng)化設(shè)備，自動(dòng)化設(shè)備對(duì)于一些專用的產(chǎn)品仍然有著廣泛的應(yīng)用，工業(yè)機(jī)器人由于自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并不能完全的取代自動(dòng)化設(shè)備，甚至一些場(chǎng)合不能替代自動(dòng)化設(shè)備，上述例子看出，自動(dòng)化設(shè)備使用的是工業(yè)機(jī)器人配合上料的作業(yè)，工業(yè)機(jī)器人起到的是替代工人的作用，但實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，兩者缺一不可，都完成各自的工作，兩者互相配合結(jié)合實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、無(wú)人化。
四、自動(dòng)化設(shè)備未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì) 隨著中國(guó)人口紅利的逐漸消失，紅利帶給我們的收益已經(jīng)逐漸散去，中國(guó)未來(lái)制造業(yè)的常態(tài)化將是勞動(dòng)力短缺和人力成本增長(zhǎng)，勞動(dòng)密集型企業(yè)生存和發(fā)展受到了挑戰(zhàn)。在這個(gè)前提下，部分企業(yè)通過(guò)導(dǎo)入自動(dòng)化設(shè)備取代人工，解決勞動(dòng)力短缺和人力成本增長(zhǎng)的問(wèn)題已經(jīng)是一個(gè)必須要進(jìn)行的工作，也只有通過(guò)將手工生產(chǎn)模式向自動(dòng)化過(guò)渡才能實(shí)現(xiàn)企業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展，雖然這個(gè)轉(zhuǎn)變需要克服一定得困難和阻力，但這個(gè)轉(zhuǎn)變將使企業(yè)更加的充滿活力和競(jìng)爭(zhēng)力，企業(yè)發(fā)展的道路更長(zhǎng)遠(yuǎn)。
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結(jié)束語(yǔ)： 總的來(lái)說(shuō)，工業(yè)機(jī)器人雖然在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用中起到推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的作用，是生產(chǎn)進(jìn)步和科學(xué)發(fā)展的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是一個(gè)國(guó)家科技創(chuàng)新的重要評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，是現(xiàn)在智能社會(huì)的重要指標(biāo)，但是自動(dòng)化設(shè)備是第三次工業(yè)革命中的中堅(jiān)力量，自動(dòng)化設(shè)備是生產(chǎn)制造中的重要組成部分，仍然有非常廣闊的發(fā)展空間，只有將自動(dòng)化設(shè)備全面推廣，全面的更好的使用，與工業(yè)機(jī)器人完美的結(jié)合，才會(huì)讓工業(yè)技術(shù)造福人類。——論文作者：尤建穎
