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机器人新时代

时间:2024-10-28 08:12:49


    文|老马

“战胜中国制造”

阿尔法狗AlphaGo与韩国围棋界最高水平国手李世石的人机大战激起的惊叹声尚在缭绕,人类似乎“不知不觉”来到一个新时代,也有人称为“第三次机器人革命”。

在发达国家制造业工厂内,大规模部署机器人生产线的传统由来已久。

以生产小家电闻名的荷兰飞利浦公司为例,电动剃须刀是飞利浦的拳头产品,在中国珠海的飞利浦工厂内,剃须刀小电机的线圈一直由生产线工人手工穿制,每个班次需要数百人。飞利浦在荷兰本土德拉赫腾的工厂情况就完全相反,同样规模的电机穿线车间,飞利浦部署了126个单臂机器人,把细细的漆包线反复穿入肉眼很难看清的细孔,其间还要绕比较复杂的圈。

德拉赫腾飞利浦工厂每班的工人仅为珠海工厂的十分之一。穿线机器人可以24小时不停班工作,工人则要换班。越来越多的实践表明,机器人的加工精确度和成本正在与人类的比赛中占据优势。

用荷兰皇家飞利浦电子公司机器人设备主管的话说,制造350美元一只的电动剃须刀所需的工艺动作,比制造一支苹果iPhone手机还复杂。微小型电机穿线的精度要求毫米级,还有微型变速箱内复杂的齿轮和轴承系统的装配,这些都由机器人摄像头监控和引导完成,不知疲倦地重复千万次。

飞利浦CEO曾经说过,西方发达国家如果想让制造业“回家”,就应该看到“世界工厂”中国的变化,中国制造业正在掀起机器人热,如果不“赶在中国人之前”普及机器人,机会将“消失”。

机器人最初多出现在需要比较大力量移动工件的重型制造生产线,例如汽车工业的焊接、喷漆等工序,随着自动控制计算机从简单程控到“智能化”控制,哪怕是单个机械臂在精细度、复杂度、灵活度方面的进步都是巨大的,更有多维度多工具联合加工中心。

美国硅谷高科技公司特斯拉TeslaMotors做出了样例。特斯拉的厂房是原先丰田公司美国工厂留下的,还保留有部分原先以工人为装配核心的生产线。一般而言,完成一个系统的组装需要数十人配合。

在特斯拉装配线上,每辆车体围绕着8个单臂多关节机器人,每个机器人手臂可以完成四个工艺任务:焊接、粘接、铆接、安放,车体在每个工位停留5分钟,8只钢铁手臂交替挥舞,车间和生产线景象蔚为壮观。

在宝马公司则进行着另外一种机器人制造模式:人机协作。一般而言,机器人工位不允许工人靠近,挥舞的机械臂和走动的人有可能发生安全事故,故而在机器人工位一般都装有防护网阻止人无意闯入。

宝马公司在美国的卡罗来纳州斯帕坦堡工厂采用了协作机器人,机器人的速度被设计成能够与人匹配,工人把车门被加工位置灵活移动到机器人“眼前”,机器人负责将绝缘和防水胶喷入指定点。这项工作原先由人工完成,需要1~2小时,但在机器人协同下很快就能完成,宝马公司已经在大规模部署协同机器人。

按负责协同机器人研发的德国比尔茨Pilz工程公司主管的说法,人类和机器人各有所长又各有所短,协同机器人能够将双方的潜力最大限度发挥出来,例如人的灵活处置能力,机器人的准确性和不知疲倦。

国际机器人联合会InternationalFederationofRobotics观察过全球发达国家机器人使用状况,按该联合会的说法,机器人使用密度(每万名工人对应的机器人数量)最高的前三位分别为:德国、韩国、日本,高端制造业强国美国的数据排在第四位。值得注意的是韩国的机器人使用密度是在三年内(2010~2013)大幅度提升的,而德国稳居头名的底蕴很厚,其机器人使用密度是美国的两倍。

根据国际机器人联合会的估计,全球制造业目前每年从自动化产业获利250亿美元,2015年全球生产的机器人达160万个。

美国机器人制造商熟练技术公司AdeptTechnology的老板三年前曾经抱怨,由于机器人应用不够发达,造成美国移动电话制造业“打包去中国”(美国人工成本高于中国),每年数以十亿计的手机“无一由美国生产”。

在美国举行的一次国际机器人联合会与媒体对话的活动上,一些美国中小企业主对机器人的正面作用赞不绝口。汽车零件供应商威客尔斯公司Vickers
    Engineering的老板说道,美国要“战胜日本制造、战胜墨西哥制造、战胜中国制造”,靠的就是自动化(机器人)。

媒体更喜欢引述金属件加工企业马林钢铁MarlinSteel老板的说法。马林钢铁为自己能够成功从中国厂商手中“拿回”一个涉及每年16万个金属支架的订单感到鼓舞。金属支架生产一般被认为比较初级,马林钢铁采用机器人生产,而机器人在巴尔的摩制造,原料在印第安纳采购,生产车间设在康涅狄格。这位老板的意思很明白,机器人的应用使初级制造业也“留在美国”。

关于机器人的费效比,几年前芝加哥举办的一次自动化博览会上有业内人士算过账,通常机器人组成的生产线的制造采购成本平均在25万美元(约合155万元人民币),如果机器人取代两名工人,按美国人均收入中位数5万美元(约合31万元人民币)计,以机器人寿命15年为周期,大约可以节省人工成本和提升效益共计350万美元(约合2170万元人民币)。


   

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