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对话倪思德:ABB与机器人革命

行业上下游中国仪表网2013年12月19日 13:44人气:13023

  作为ABB机器人业务单元全球负责人,倪思德对自动化世界非常了解。自从2000年加入ABB之后,他见证了机器人行业的戏剧性变化——从行业高点跌入经济谷底,再又返回正轨,他经历了整个过程。
  
  ABB机器人业务单元全球负责人倪思德受凯捷咨询公司邀请参加一次访谈,回答某些关于工业机器人的有趣问题。整篇文章预计在2014年1月刊出。以下为倪思德对从市场推动因素、企业效益、企业回流与人机协作等话题的访谈内容,供各位先睹为快。
  
  问:过去几年来,机器人产业的状况如何?
  
  答:在全球经济危机之前的许多年中,机器人市场规模一直很小,大约只有100,000台设备。这个市场主要由汽车制造业推动,增长速度比较平缓。在经济危机时期,机器人行业受到了巨大冲击。销售额下降了大约30-40%,市场规模萎缩至大约67,000台设备。但是经济危机之后,机器人市场大幅增长。2010年和2011年间,市场回归到高于经济危机前的水平。根据国际机器人联合会(IFR)的资料,2012年全球机器人市场中将近有160,000台设备。倪思德预计未来这个市场将继续保持强劲增长。
  
  问:是什么推动着机器人市场的巨幅增长?
  
  答:公司需要提高生产率和效率,在成熟市场中,在发展市场中均是如此。西方国家也将机器人作为更有效对抗低成本制造国家的一种方式。原因有二——人工成本上升以及人员流动率高。中国的劳工成本每年以10-15%的速度上升。因此,与西方世界相比,中国曾经拥有的传统成本优势正在丧失。其他新兴市场也是这种情况。这些国家希望通过机器人和自动化来维持他们的竞争力。实际上,中国是全球发展最快速的机器人市场。2005年至2012年中,中国的产业机器人销售每年平均增长了大约25%。人员流动率高也是导致新兴经济体提高机器人使用率的一个因素。特别是消费电子和饮食行业,一直挣扎着维持稳定的员工队伍。一些中国工厂不得不面临高达每月5%的员工流动率。员工更替的成本——包括招聘和培训成本——会非常高。这已成为自动化的主要推动因素之一。
  
  问:公司使用机器人能获得哪些重要收益?
  
  答:使用机器人的成本和效率优势真的相当显著。当公司的生产量非常高时更甚。举个例子,一个机器人可替代一条生产线上的几名工人,降低了操作成本。同时,机器人的工作速度更快,效率更高。Franklin Bronze&Alloy Inc.是一家位于美国的瓷片制造商,使用机器人大幅度降低了成本并提高了效率。使用机器人后,该公司将人工时从每天56个小时降至32小时,而每天的生产量从140个部件增至200个。使用机器人的另一个好处是产品质量更高。一个机器人化的解决方案可减少返工、废品率和材料使用量,同时产品质量更高、质量水准更一致。举例而言,在给汽车喷漆时,由于人工倾向于喷涂过量,所以很难通过人工喷漆达到均匀厚度。与机器人喷漆相比,汽车人工喷漆通常要多使用20-30%的油漆。人工喷漆的质量水平更低、成本也高很多。投资机器人还有一个好处,即提高工人安全度并改善工作环境。机器人可执行涉及到炎热、灰尘或危险环境的任务,而这些对人类来说是很困难、危险的。
  
  问:提高机器人在欧盟或美国的渗透率会面临哪些挑战?
  
  答:本行业需要处理两个挑战。第一个是寻找让机器人更便于使用的途径。自动化行业使用机器人的历史有很长,因此,它累积了一批能够进行机器人编程和管理的熟练团队。但是对于刚刚接触自动化的行业来说,机器人编程会成为一种挑战。我们需要找到让机器人更便于使用的途径,这样就无需要求熟手来操作。便于使用是推动机器人渗透率的关键。另一个需要解决的问题是安全性。本行业正在寻找让机器人与人类更密切配合,让其进行实际合作的方式。目前对机器人操作已经有非常严格的安全规则,要求将机器人放置在防护框架中。但我们若想要让机器人与人类一起在同一条生产线上工作,我们就需要让人与机器人的合作变得更安全。
  
  问:对公司来说,自动化设备的使用增加是否带来严峻的技能培育问题?这是否成为制造商的障碍?
  
  答:对非汽车行业来说——比如说饮食行业和电子业,这确实是个问题。与汽车业不同,这些行业不具有机器人编程和系统处理方面的内部经验。倪思德认为解决这个问题的途径是机器人制造厂商发明出更便于使用的机器人,就像之前所说的一样,因为倪思德认为将来我们将更多地服务于技能水平和需求不同于汽车业的新客户领域。
  
  问:您认为机器人是否能帮助美国和欧洲将制造业生产带回国内?
  
  答:是的,有可能。几年以前,人们的关注点是将制造业转移到生产成本最低的地方。但如今,我们知道人们对落地成本和进口关税影响的担忧越来越大。我们也看到对跨地域同时交付产品的需求也在增长。这些因素推动着公司改革思维方式,将生产带回国内。某些领先的电子公司已经公开宣布他们已经“回流”了某些制造工作。我们也看到这一趋势不仅仅发生于定制产品中,也发生于大批量生产之中。
  
  问:对于自动化对就业的影响,你有什么看法?你同意提高自动化导致失业率增长的观点吗?
  
  答:并不赞同。事实上,国际机器人联合会(IFR)去年发布了一份报告,报告显示在2000至2011年间对自动化进行了大量投资的国家实际降低了失业率。自动化所创造的工作岗位数量远远大于因制造自动化而减少的工作岗位数量。这是因为对自动化进行投资的公司正在进行更多的生产,并且正在扩大和进入新的市场。因而,这些公司必须雇用更多人员从事销售与分销等下游工作。国际机器人联合会估计,因在2008年至2011年使用了机器人,已创造了30万到50万的下游工作岗位。
  
  问:协作机器人备受争议。那么,ABB公司对此采取了哪些行动?你认为机器人的未来是什么?
  
  答:ABB公司已开发了一种双臂概念机器人(DACR),其设计旨在使其在电子业生产线上与人类共同工作。双臂概念机器人采用的设计本质上具有安全的特点,也就是说,双臂概念机器人不会伤害人类工作者。它利用力传感器探测外界对其施加的力的变化。在双臂概念机器人与人类发生接触时,它会安全停止。双臂概念机器人的护垫保证机器人绝对安全。ABB公司双臂概念机器人的设计同样也可增加制造系统的灵活性和敏捷性。作为一种紧凑型便携式机器人,其设计占用的工作空间与人类相同,因而其极易与人类共同工作者进行互换。双臂概念机器人在使用过程中易于调试,并易于将其放置在生产线上代替人类工作者。这就使得制造者可快速适应生产计划的变化。双臂概念机器人也可用于完成要求人类工作者在受限空间中工作的任务。倪思德认为未来协作机器人的使用将会显著增长。但对于协作机器人来说,作业安全十分重要,因为机器人工作时需要与人类密切接触。
  
  问:你如何看待互联机器人的发展?
  
  答:我相信机器人的未来与整个行业所关注的两个方面密切相关。第一,运用互联网对机器人进行远程监控。例如,利用生物传感器,ABB远程服务解决方案现正用于实时远程监控机器人。该解决方案帮助我们主动识别潜在问题,让这些问题不会扰乱正常的制造作业。比如,该解决方案帮助我们探测机器人是否需要服务或升级。客户可选择通过电话或让技术员对生产设备进行检查从而解决这些问题。这能帮助我们更好地支持客户进行无故障生产,不损失生产时间。
  
  另一方面与遥控机扑技术有关,这一技术为机器人开发了一些新的应用。远程控制或遥控机器人可用于执行一般由人类执行的复杂或危险的工作。例如,石油平台上的作业需要培训大量人员,并牵涉到安全隐患。配备了视觉技术的遥控机器人可用于执行部件搬运等作业,而没有这种技术的机器人则需要一名人类工作者在平台现场管理。遥控机器人也可用于协助外科医生进行复杂的外科手术。其他遥控机器人实例包括无人驾驶直升机和潜水艇。无人驾驶直升机现正用于空中拍摄,而无人驾驶潜水艇现正用于关闭石油及天然气泄漏点。还有其他几种类似方式可让扩大机器人的应用范围。
  
  问:你认为消费业或服务业机器人的未来会是什么样的?在未来的5到10年,这一领域会产生巨大的吸引力吗?
  
  答:消费业或服务业机器人市场未取得预期的发展。到目前为止,消费业机器人仅得到有限的应用,主要应用于割草机和真空吸尘器。机器人同样也用于制药公司,这些公司使用机器人搬运或混合实验室样本。但这一市场仍然较小。对于消费业或服务业机器人市场在短期内的发展倪思德并不十分乐观。
  
  问:你认为机器人的未来会是什么样?
  
  答:倪思德认为我们将逐步实现机器人的自行编程。目前,机器人需经过训练和编程。我们将看到,视觉和力传感等传感器技术在帮助机器人训练和编程方面将发挥更大的作用。我们也将看到机器人会得到更多的进化,以满足非汽车工业的需求。现今,机器人的制造精度很高。但并不是所有的行业和应用都要求高水平的精度。例如,在每次需要将一片面包放入烤箱时,面包店可能不会要求精度为0.02毫米。同样,目前机器人相对较重。但随着机器人在新的行业领域的运用,我们希望机器人由轻型材料制造而成。精度、硬度、重量、速度和成本——随着机器人新应用的出现,所有这些特点均将逐步发展。
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