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多臂协作机器人助力制造进入“分享经济”时代

2020-07-17杨春华

现代营销·经营版 2020年5期
关键词:分享经济制造助力

摘 要:随着我国经济的飞速发展,科学技术也在不断进步。将机器人与工业VR或3D打印等高科技产业相结合,并按照不同专业进行分工,研发出多臂协作机器人,已经成为机器人行业未来发展的必然趋势。与此同时,多臂协作机器人不仅能够提高各行各业生产效率和生产质量,还能够带来巨大的经济效益。这也是智能网络时代下的一大突破,通过机器人与人类共享、共存,有利于帮助工业制造快速进入“分享经济”时代。

關键词:多臂协作机器人;助力;制造;分享经济;时代

随着经济全球化的不断深入,国际间的竞争压力也在不断提高。网络化制造水平已经成为衡量一个国家综合实力的重要标准。现阶段,我国正在落实“中国制造2025”计划,想要尽快完成这一计划,需要全国范围内的工业制造积极参与,共同实现智能制造这一目标。与此同时,智能制造离不开多臂机器人的支持和配合。因此,中国工业制造想要突破传统制造模式,提高网络化立体制造水平,就要大力发展工业机器人,使其占领世界范围内的工业制造市场,从而助力工业制造进入“分享经济”时代。

一、工业机器人的发展趋势

工业机器人是建立在先进科学技术基础上发展而来的一种技术。现如今,中国市场与工业机器人并肩而行的四大科技分别为:德国库卡、如本发那科、安川电机以及瑞士ABB。当前,在科学技术不断推动下,工业机器人也得到了进一步发展和完善,但是想要在工业制造市场中占据重要地位还有所欠缺。具体来说,现代工业制造中的机器人技术,智能化水平相对较低,能完全代替人工操作的机器人仅占30%左右。而其余70%的工业机器人在工业制造过程中只属于一个控制器,也就是一个单一的工业机械臂,仍然需要通过人工设定才能够完成各项制造任务。因此,想要工业机器人在中国工业制造中占据重要地位,并完全代替人力劳动,就要大力生产心灵手巧的多臂机器人。亨利·福特曾在二战期间发明了流水线制造方式,这种制造方式能够有效提高工业生产水平和生产效率,同时将工作流程加以简化。而在简化过程中,需要通过物流链条进行支撑。由于传统工业制造过程中,多通过人力劳动制造商品,人类需要通过手、眼、脑相互配合,才能够保证产品满足精度需求。因此,想要实现智能化制造,不仅需要利用机器人提高工业制造效率和制造水平,还要强化机器人的智慧和柔性,使其能够满足个性化制造需求,保证工业制造在效率、准确性、稳定性等方面均高于人力劳动,而想要实现这一目标,就要发展心灵手巧的多臂机器人。

所谓“心灵”,主要是丰富机器人的逻辑思维和判断能力,使其拥有与人类相似的智慧,从而能够及时、准确的判断事物和学习事物。所谓“手巧”,是指通过模拟人类手部活动,完善机器人的柔性活动。而人类在工业制造过程中所体现出的“手巧”,主要是结合人体感官以及制造经验形成的习惯或专业能力,但是并非所有人工都能够做到“手巧”。因此,发展心灵手巧的多臂机器人,其功能很可能会在实际工业制造中超过人力劳动。双臂机器人就是心灵手巧机器人中的代表,它能够像人类一样完成制造任务。在机器人未来发展过程中,并非只局限于双臂机器人,也可以模拟动物界多臂、多足动物,使其能够丰富功能,实现一个机器同时完成多项工作的目标。

二、多臂机器人是智能化制造的一大突破

现如今,各行各业以及正度部门,均对机器人产生了浓厚的兴趣和较高的期望,机器人技术也在科学技术不断发展下持续完善和优化,并呈现出欣欣向荣的景象。可以看出,在市场强势需求以及政府大力支持下,多臂机器人产业发展前景光明,中国作为科技大国,需要以智能制造为切入点,大力发展多臂机器人产业。使其充分发挥引擎作用,突破传统制造业中存在的弊端之处。

多臂机器人是工业制造向智能化趋势发展的引擎,也是智能化制造行业的一大突破。近年来,社会经济发展迅速,社会群众个性化需求越来越突出,定制、定做已经成为社会发展的流行趋势,仅凭规模化生产已经无法充分满足社会发展需求。而定制、定做费时费力,想要在满足社会需求的基础上提高制造效率和水平,就要大力发展多臂机器人。另外,仅实现机器人心灵手巧这一需求并不能充分满足智能化制造需求。所以,在工业制造过程中,心灵手巧的机器人需要满足以下需求:第一,多臂机器人能够满足智能终端执行需求;第二,可以作为网络网关或网络控制器;第三,能够实现决策目标、提高服务能力。也就是说,心灵手巧的多臂机器人并非只是一个单独的执行者,而是一个智能化网络控制器,并且与人类相似拥有智能化思维和柔性操作能力。

心灵手巧的机器人总共可以分为三个方面:第一层是类似人类小脑,能够在接触事务过程中做出及时判断和执行功能。也就是像人类接触物体,物体通过身体触摸传到大脑,大脑能够及时对物体做出反应。机器人一旦实现这一目标,就能够满足智能化反馈需求。第二层为校正环境变化。也就是说人类和机器人在互动过程中,机器人通过分析人类视觉,捕捉到正确信息,从而校正环境。如此能够满足机器人自动化调节和控制这一目标。也就是说,将人类的智慧与机器人进行协调,使机器人在内部形成循环,并将信息传递到自动线,有利于结合人类需求自动调整环境变化。现阶段,工业制造过程中已经广泛应用机器人,在实际生产中,需要通过人与机器人互动、机器人相互互动、自动线相互互动以及人与人相互互动完成产品加工、生产、装备等工作。在这一过程中,底层的执行职能以及中间的网络智能加上互动网络智能,能够形成云制造平台,使机器人在生产过程中达到最佳速度和控制需求,并将信号传递给网络系统各部位,是智能化制造形成闭环。另外,工厂内的机器人即使操作者,也可以作为车间领导层和管理层。人与机器人协同工作,才能够实现智能化工厂车间,只有保证二者协同,才能够避免发生“撞车”现象,也就是说,在工业生产中,两个车间互相交流,通过通讯实现工作内容的分配。

心灵手巧的多臂机器人,是一种智能化、分布式的结构,第一层能够实现自动化执行需求,第二层能够实现自动化协调网络功能,第三层是机器人群体交互功能。在各层次基础上,多臂机器人能够实现高效、高质量的制造水平。众所周知,熊是一种智商较高的哺乳动物,一只熊的智力远远高于一只蜜蜂,然而,结合熊类居住的熊窝和蜜蜂的蜂巢可以看出,无论从结构还是抵御能力来看,蜜蜂蜂巢的严密性都远远高于熊窝。这也直接反映出一个道理,就是群体智慧网络,要远远超出个体智慧网络。所以,在多臂机器人发展过程中,想要真正实现智能化制造,进入“分享经济”时代,就要打造群体智能化智慧网络。

近年来,社会群众个性化需求逐渐提升,网络制造水平随之崛起。上文提到,亨利·福特曾在二战期间发明了流水线制造方式,在这种生产方式下,每个人都能作为制造单元,想要实现规模化制造目标,就要将物联网与CPS网络相连接,保证所有机器人在大网络环境下操作,从而使机器人能够从个体发展为规模化整体,这种生产方式不仅能够实现智能化目标,达到高效、高质量、高水平这一需求,还能够满足社会群众个性化需求。另外,这种制造具有网络化特点,因此,网络化成为我国实现“中国制造2025”计划中的主要核心。在这一发展需求下,制造行业需要充分做到与时俱进。例如:西门子工厂,不仅能够实现实体工业制造,还能够满足虚拟工业制造,将实体制造与虚拟工作联系在一起,能够形成CPS网络,也就是从单体发展为群体,在这一网络环境下,能够实现真正的智能化制造目标。

三、打造個性化制造的万能平台

万能制造平台是创客研发的一种新型制造平台,该平台也被称为全方位柔性双臂机器人制造平台。具体来说,在工业制造过程中,双臂机器人能够通过双手加工产品,并且一个平台内设置八个工位,八个工位可以同时加工产品。与此同时,该平台还包括数据库以及工具库,在工业生产制造过程中,想要制造什么东西,万能制造平台就可以生产什么东西,不仅能够满足个性化制造需求,还能够提高制造水平和制造效率。因为其具有万能性,所以被称为万能制造平台。而万能制造平台的基本单元是什么,需要智能化制造深入研究和探析。通常来讲,工业制造的核心技术主要是制造和焊接。这些单元可以看作制造瓶体的基本单元,使其形成智能化车间。通过万能制造平台,能够结合客户的智能化需求提供杜元华产品,并且实现现场制造的目标。不仅能够添加客户名字,还能够显示产品制造过程。对于大型制造企业而言,有利于实现智能化需求。例如:我国宁笔试智能制造产业,层为中国高铁定制了一个全自动产品,在产品制造加工过程中,70%依靠手工制作,也就是通过人力劳动实现整体自动化。现阶段,智能制造所研究的产品主要是移动物流平台以及多臂机器人交互。通过交互能够直接反映一个工作的过程。

亨利·福特通过汽车流水线的发明,为全世界工业制造创造了全新的生产模式,随着科学技术的不断发展,人类需要不断与时俱进,结合网络技术以及物联网技术发展多臂机器人,同时融合云大脑部分,使其形成全新的亨利·福特工业生产模式。这种生产模式不仅能够应用到工业制造中,也能够应用到社会服务中。然而,无论是生产还是服务,都离不开双手,所以在机器人未来发展过程中,需要以增加机器人操作柔性为切入点。

结束语:

综上所述,现如今我国机器人相关领域已经得到了众多突破,机器人的应用范围也逐渐广泛,其中包括:工业生产、航空航天、医疗服务教学领域等多个方面。由机器人主导的发展智能化时代已经悄然来临。中国作为工业生产大国,在经济全球化不断深入过程中,也要充分做到与时俱进,抓住全球机器人这一最具潜力的市场,大力发展多臂机器人,通过机器人与人类共享、共存,有利于帮助工业制造快速进入“分享经济”时代。

参考文献:

[1]甘中学.多臂协作机器人助推制造迈入“分享经济”时代[J].机器人产业,2016(06).

[2]徐闯.协作机器人助力电子制造业智能转型[J].现代制造,2016(27):10-11.

作者简介:杨春华(1971-),女,汉族,吉林省长春市人,吉林省经济管理干部学院,副教授。研究方向:工业机器人。

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