我國工業(yè)4.0下的智能生產(chǎn)發(fā)展趨勢

                        機電之家網(wǎng)  陳小龍

    中國制造不斷滲透全球，世界工廠的發(fā)展模式給經(jīng)濟帶來了高增長，但也出現(xiàn)了一系列資源消耗過大，環(huán)境壓力加重等負(fù)面的問題，改變經(jīng)濟增長方式，調(diào)整產(chǎn)業(yè)及經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)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(chǎn)、工業(yè)4.0新潮流不斷，但仍然還處于概念階段，并且會持續(xù)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(yè)的發(fā)展，也會誤導(dǎo)進入行業(yè)的新創(chuàng)業(yè)者。

一、人力混合協(xié)作機器人是智能生產(chǎn)第一步

日本及德國是最早開始提出工業(yè)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(yīng)的發(fā)展路徑及規(guī)劃，先分別制定了人工協(xié)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(yè)4.0的概念的基礎(chǔ)及切入點，必定是人工協(xié)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(biāo)準(zhǔn)的程度。

二、小批量及DIY，非標(biāo)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(chǎn)周期，無非就是在實際生產(chǎn)線及工作擴大機器人的適用范圍，另一方面量化生產(chǎn)。小批量及機種頻繁的切換，機器人的動作程序的開發(fā)及輸入足夠抵消生產(chǎn)所帶來的價值，同時生產(chǎn)量的波動帶來人員的重新調(diào)配，培訓(xùn)及再教育成本高昂，更不利于制造的發(fā)展。

而非標(biāo)路線，DIY等將被3D打印制造所取代，3D打印技術(shù)也會從最原先的模具制造、工業(yè)設(shè)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(chǎn)權(quán)及花費的限制，無法應(yīng)用于大量生產(chǎn)。行業(yè)會向標(biāo)準(zhǔn)化，開源軟件及系統(tǒng)，設(shè)備方向發(fā)展并迎來發(fā)展黃金期。

三、機器人智能協(xié)作生產(chǎn)從視覺開始

單體單元小型通用件在包裝、物流環(huán)節(jié)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(huán)節(jié)中最為棘手，視覺機器人的應(yīng)用中，除了對零部件不規(guī)則體的通用件畫像，發(fā)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(chǎn)之外，利用高速像機，把過去靠經(jīng)驗老道的運維師傅靠聲音分辯設(shè)備運轉(zhuǎn)正常與否用圖像完整的記錄下來，例如高速軸的旋轉(zhuǎn)偏移度的記錄達(dá)到設(shè)備的預(yù)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(xié)作配合體，指令發(fā)出體不止在生產(chǎn)中會得到廣泛的應(yīng)用，在工廠外，生活中也會得到空前的發(fā)展。

四、PLC仍然是工廠自動化的基礎(chǔ)，智能生產(chǎn)只有智能方案

對工業(yè)4.0的各方認(rèn)識中，針對PLC的爭議最大，從本質(zhì)上講，工業(yè)4.0的出發(fā)點和落腳點都是幫助制造企業(yè)實現(xiàn)更高層次的生產(chǎn)自動化。在制造企業(yè)的眼里，工業(yè)4.0是一個過程，而不是一個結(jié)果，無非就是不斷地通過自動化改造，通過生產(chǎn)線解決方案集成，通過自動化產(chǎn)品應(yīng)用，最終實現(xiàn)自動化生產(chǎn)而已，而首當(dāng)其沖的自動化產(chǎn)品就是PLC。在制造企業(yè)的認(rèn)識里，工業(yè)4.0就是PLC，在通訊方式上，485通訊并不造成進入互聯(lián)網(wǎng)的障礙，網(wǎng)絡(luò)模塊在PLC的標(biāo)配中已經(jīng)發(fā)揮出十足的互聯(lián)網(wǎng)特性，WEB端，組態(tài)功能。對于編程軟件及內(nèi)嵌式的功能來說并不夠統(tǒng)一與開放，這無非跟近年來出現(xiàn)的各系統(tǒng)IOS，安卓等一樣不可能統(tǒng)一，而智能生產(chǎn)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(huán)，誰也取代不了誰。同樣PLC會得到更加廣泛的應(yīng)用，未來依靠工業(yè)云，編程與應(yīng)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(chǎn)品的需求會增加，發(fā)達(dá)國家市場對價格的要求也會越來越苛刻，提高可生產(chǎn)性和生產(chǎn)性，已經(jīng)成為首要思考的問題，智能生產(chǎn)無疑將成為制造業(yè)全球競爭力提升的下一個聚焦點。