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走进世界第一个无人工厂 感知三十年的过往

行业上下游中国仪表网2014年04月11日 10:04人气:7027


 
  30年前的4月9日,世界上第一个无人工厂在日本诞生,现在随着技术的进步以及人力成本的提升,无人工厂在世界范围内逐渐普及。越来越多的人工智能被应用在生产领域,成为现代制造业的新生力量。
  
  追根溯源
  
  第一座“无人工厂”在日本建成
  
  “无人工厂就是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。”东北大学人工智能与机器人研究所所长赵殊颖介绍说,1984年4月9日,世界上第一座实验用的无人工厂在日本筑波科学城建成,并开始进行试运转。
  
  深圳先进技术研究院集成所研究员吴新宇说:“因为日本比较缺少人力,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。”
  
  按照日本产业机器人工业会常务理事米本完二的说法,正是从这一时期开始,机器人受到企业主的欢迎,经过短短的十几年,日本一跃成为机器人王国,机器人的产量和实际安装台数在国际上跃居首位。
  
  效率有多高
  
  从百人到四人,从两周到一天
  
  “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。”赵殊颖说。
  
  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。”
  
  覆盖有多广
  
  全球工业机器人装机量已超百万台
  
  “如今在汽车及飞机制造等领域无人工厂已相当普及。这些生产线几乎都是机器人在操作,人在旁边起辅助作用,比如在一些塑料配件生产的工厂,都可以实现无人生产。”吴新宇说。
  
  在无人工厂中工业机器人是核心装备,汽车制造、机械制造、电子器件、集成电路、塑料加工等较大规模生产企业都涉及工业机器人的应用。在工业发达国家,工业机器人经历近半个世纪的迅速发展,其技术日趋成熟,已在诸多工业领域得到广泛的应用。
  
  “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。”赵殊颖说,“尤其是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。”
  
  据联合国欧洲经济委员会和国际机器人联合会的统计,从20世纪下半叶开始,世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头,世界工业机器人市场前景很好:1960年—2006年底,全球已累计安装工业机器人175万余台;2005年以来,全球每年新安装工业机器人达10万套以上;2008年以后,全球工业机器人的装机量已超过百万台,约为103.57万台且这一数据还在增长。
  
  “这些工业机器人在各个无人工厂中‘上岗就业’成为无人工厂的主力军。”赵殊颖说。
  
  无人工厂在中国
  
  我国工业机器人比例约为千分之三
  
  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。”吴新宇说。
  
  能否大规模发展,与人力成本有关
  
  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。
  
  企业家说
  
  把单调重复的工作交给机器人
  
  2011年,富士康掌门人郭台铭公开表示,富士康将以日产千台的速度制造30万台机器人,用于单调、危险性强的工作,提高公司的自动化水平和生产效率。在设立基地进行研发和生产机器人的同时,希望到2014年装配100万台机械臂,在5到10年内看到首批完全自动化的工厂。
  
  近两年,在不同的场合,郭台铭都在强调自动化的重要性,用他的话来说,把单调重复的工作交给机器人,这是中国制造业向世界发出的一个信号,中国要成为“制造业王国”,成败之举在于把“人口红利”变为“头脑红利”。
  
  但是,有业内人士分析,尽管郭台铭期待未来以自动化应对不断上涨的薪酬标准带来的成本压力和日益激烈的产品竞争,但在短期业绩下滑的年景下,研制和应用机器人的成本约束、工序需求和经营风险,成为三年“百万机器人”计划的牵绊。
(本文来源:科技日报转载请注明出处
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