在汽車制造領(lǐng)域,機器人一般是以各種各樣的機械臂的形式出現(xiàn)的。這些機械臂在汽車生產(chǎn)制造中,主要扮演著裝配工、操作工、焊接工等角色,主要應用在裝配、焊接、涂膠、弧焊、噴涂等。汽車制造業(yè)對機器人有非常剛性的需求,主要有以下幾個原因:
機器人生產(chǎn)效率非常高,可以完成對高強度、高精度要求很高的工作,只要事先設(shè)定好程序,就可以保質(zhì)保量的完成任務;
機器人代替人類在低溫、高溫、有毒等惡劣環(huán)境下工作;并且可以全天候,全年無休的工作,只要定期進行維修保養(yǎng)就行。
當然了,萬事都有兩面性,制造機器人也不是沒有缺點的。目前制造機器人主要存在以下幾個問題:
第一個問題就是部署成本高,這個部署工作通常是由系統(tǒng)集成商完成。這兒需要解釋下系統(tǒng)集成商的概念,因為機器人和自動化設(shè)備為主的生產(chǎn)線,本身是一個系統(tǒng)工程,大多數(shù)工廠客戶并不具備這樣的能力,因此需要一個第三方的角色來完成安裝,編程,調(diào)試等,這個第三方就叫系統(tǒng)集成商(System Integrator)。
搭建一條機器人生產(chǎn)線,其實機器人本身價格只占其中一小部分,還有相當一部分是部署成本??梢哉嫉秸麄€成本的一大半這是為什么呢?
還用上面的例子,這里解釋下原因:汽車工業(yè)制造機器人對定位精度要求非常高,除了機器人本身,要保證高標準設(shè)計要求之外,待加工的產(chǎn)品也必須精確的放在固定的位置,以便機器人每次都可以到同一個地方,精確執(zhí)行某種操作。對于現(xiàn)代復雜的流水線作業(yè)來講,這需要非常細致的設(shè)計和施工,一般需要幾個月時間實施,調(diào)試。此外,只有經(jīng)過培訓的專業(yè)人士,才能熟練完成裝配、編程以及維護的工作。因此部署成本就上去了。
第二個問題是更換成本高。每一條生產(chǎn)線上的大部分機器臂,都是針對特定的功能設(shè)計的,如果使用了一段時間需要變更生產(chǎn)需求,就需要重新設(shè)計和部署。比如汽車制造機器人的控制系統(tǒng)、夾具等都是專為某一車型的生產(chǎn)線定制的,如果車型改設(shè)計,就需要重新設(shè)計工裝、夾具,加工線,然后重新部署機器臂、培訓工人。這個過程一般需要幾個月甚至更長。
第三個問題是空間利用率低。傳統(tǒng)工業(yè)制造用的機械臂一旦固定好,一般情況下這個空間就只能給它專用。從安裝好一直到它報廢,這塊地方都是它的,也就是說不能復用。
說到這里,有些讀者會有疑問:既然汽車制造機器人這么多問題,為什么汽車制造商還在大量使用?
其實對于像汽車制造行業(yè)來說,生產(chǎn)周期一般較長,而且單價高。一條加工線布置完成后,機器人的部署一般會保持數(shù)年不變。所以在這段時間內(nèi),就算是實施柔性生產(chǎn),也只需要調(diào)整工裝和夾具,加工線基本不會做大的變動,可以最大化發(fā)揮機器人標準化、高效率的優(yōu)勢。據(jù)統(tǒng)計,2016年汽車行業(yè)占據(jù)了全球機器人出貨量的40%以上。