x

工业4.0解放双手 机器人改变人工角色

佚名 新浪 2017-01-11 08:48:30
工业  工业4.0  

OFweek工控网讯:斯图加特往西10公里开外的格尔林根-什勒霍(Gerlingen-Schillerh?he),德国博世集团的总部就像在一片森林里平地起高楼,院里除了树,就是大片的草坪——一只博世Indego除草机器人在草坪上走走停停。为了这次工匠精神的专题,新浪财经专门约访了博世集团负责工业技术产业的董事斯托瑟(Werner Struth),他也是工业4.0领域一位颇具威望的行家,采访就在这样一片绿树成荫中进行。

机器人

我对斯托瑟博士的问题有二。第一是工业大生产领域是否也有工匠精神。斯托瑟坦言这个话题很“新鲜”,因为工业生产的优势在于一天生产几百万个部件,却可做到分毫不差,将“容差率”控制到最低;手工作业的最大优势则是灵活和独一无二。但是,若从精准作业,苛求产品和作品的高质量角度来看,工匠精神在制造业中同样至关重要,核心在于一种不断寻求自我突破和改进的过程。这就超越了“手工作业”的概念。

另一个有关工业4.0的问题,是第四次工业革命让很多人担心机器人是否将掠夺人类就业,尤其在工业制造领域。斯托瑟博士的解释很简单:失业率和自动化程度从不相关,说技术革命带来失业仅是个“伪命题”。

工业4.0如何解放双手

要真正了解现代工业对手工作业的影响,没有哪里比耐卡河谷更合适了。

德国巴登-符腾堡州的耐卡河谷(Neckar)就像一个完美的融合:千年的古堡遗迹;散落在耐卡河畔的中世纪小镇;以及人工密集的工业区。

德国南部拥有诸多童话景致的耐卡河谷是古老与现代的融合

1886年夏天,由工程师,工业设计师戈特利布-戴姆勒(Gottlieb Daimler)和生意伙伴发明的全球第一艘摩托艇就是在耐卡河上试航。之后,二人创建的戴姆勒公司在1892年生产出第一辆汽车,1926年与奔驰公司合并后,就成了汽车史上举足轻重的戴姆勒-奔驰公司,产品就是“梅赛德斯-奔驰”。从此,耐卡河谷孕育了一批汽车零部件供应商,包括博世和马勒,100年来一直是全球工业的最前沿。

我参观的博世公司的一间工厂就在这个区域的劳特林根(Reutlingen),这间劳特林根“2号”工厂是博世公司全球250间实现了工业4.0的工厂之一,主要研发汽车电子板块新科技和其他电子设备,例如汽车互联和自动化驾驶技术。之所以选择参观此工厂,是因为这里是连接技术研发和大批量生产的中间站,以小范围试生产的方式摸索出最稳定的批量生产路径,也就是开发生产流程,之后再转移到其他博世的工厂进行批量生产。所以这里被称为博世的“研发工厂(InnoFab)”。

该工厂的副主席威尔斯(Rainer Wels)是我的向导,在他的工厂中采用的“QQS”系统是个重要尝试。这是一种资质识别系统,利用射频识别技术(RFID,Radio Frequency Identification)自动辨认生产线上的工人资质。威尔斯用他的工牌在一条流水线上进行扫描后,系统立即辨认出威尔斯缺少哪几个部分的培训,自动显示相应的技术知识支持。如果是一名毫无经验的员工接近一条生产线,立刻会被识别,生产系统自动关闭。威尔斯认为这就让机器和人实现了沟通,也是电子系统对人力作业的重要。

在工业4.0的概念之下,一个高度联通的生产线应该可以随时调整生产流程组合,以适应不同的产品生产需求。机器和人实现自由沟通,会让工人的手工作业既有灵活性又不会太繁琐。

为了提升效率简化难度,工人双手的手套上都带有一个小小的感应器,感应器本身会通过“红绿灯信号”同步检测工人双手的位置是否正确,有没有将电缆放到了合适的位置。同时,因为有感应器,工人可以在面前的电子屏幕上同步看到生产步骤的提示。如果出现错误动作,感应器会自动提醒,保证错误步骤的部件不会传到下一工序去。

通过一系列的数据收集,感应器还被应用于对生产机器精准性本身的监控,在出现问题之前就会被发现,防止残次品出现。

“对于一个产量不高的生产线来说,人工和机器的融合投入最低但效率最高。只有产量足够大,才可能进行大笔的投入,提升自动化程度。拥有最高自动化程度的大批量生产线就是‘智能生产线’”。威尔斯对新浪财经解释说。

“博世为汽车生产的雷达组装线已经是第四代,在生产前一百万个雷达时,博世花了10年;生产第二个100万,只花了1年;现在则是一年就有四到五百万的产量。这其中的关键词就是规模。”该工厂高级经理瓦瑟曼(Lukas Wassermann)说。作为一个“研发工厂”,劳特林根“2号”工厂在十多年的生产流程改良之后,将雷达的最后组装阶段简化到只需要将五个部件组装在一起。

“这就让最后的组装工作变得非常简单,有可能达到最高程度的自动化,也就是‘智能化’。一条生产线可能只有两名工人,其他的都是机器手臂,也被称为‘自动化助手’。” 瓦瑟曼说。

关于机器人,我还注意到一个很有趣的细节。机器手的运用在德国工厂十分普遍,但很多时候,机器人都是被关在“笼子”里的,因为他们工作速度太快,对工人人身安全产生潜在威胁。新一代的机器手已经可以做到检测和工人之间的距离,自动纠正安全距离和安全速度。如果你碰到他,他会立即停止工作。而在安全距离内,他们可以以最高频率快速工作。新一代机器人就像工友一样和工人一起工作,而不用被锁在笼子里。这种新生代“友好型”机器人之前在消费电子用品展上已经被展出。

在博世德国劳特林根工厂的雷达生产线上,机器人是技工们高效的好工友

机器人改变了人工的角色

斯托瑟的解释很明确:“工业的变革史也是工业自动化的进化史。在这期间,如果你仔细分析这期间人类的就业,失业率从未因为技术革命而上升,失业率和自动化程度二者完全没有关系。你看一些欧洲国家有很高的失业率,基本都是其他的原因,而不是自动化。”

“如果你做高水准的自动化,生产成本必然下降,销量上升。这反倒意味着工厂有能力保住这些工人的工作。” 斯托瑟说。从博世的案例来说,他们并没有因为自动化而裁减过人员,反倒是工业4.0的到来让技工们有更多的机会提升技能,适应更为复杂的工作。

博世集团负责工业技术产业的董事斯托瑟(Werner Struth),工业4.0领域一位颇具威望的行家

与此同时,“机器人最大的贡献,就是将工人从重体力活中解放出来,让工人身体更加健康。还有些工作是高度重复劳动,可能每秒都要重复同样的动作。工人要做的是应该更有价值和智慧的工作。”

保时捷全球执行董事会成员(负责生产与物流)艾莫(Albrecht Reimold)的观点和斯托瑟不谋而合:

“人力是最宝贵的资源。机器和机器人是用来支持工人但不是替代他们。我不觉得拥有未来科技的工厂会有更少的工人——即使是有更先进的科技出现。尤其是我们的赛车如此复杂,而且客户的个性化要求之高,结果是只有高技能工人才能处理这种复杂的工作。另外,公司依然需要培训工人来操作机器。”

“在我看来,工厂对工人的要求也是在发生变化的。也许在12年前,很多手工作业非常耗体力,更不用提将人体力学这种时髦字眼考虑在内了。现在,当年那些重体力活都由机器人来做,为的是工人可以得到体力上的解放,去做更适合他们的职位。”

机器人在现代化工厂的主要职责是承担重体力活,危险工种以及繁琐的重复劳动

1950年,保时捷首款量产车356在祖文豪森诞生。当时保时捷有108名员工,年均产能369辆。而今,保时捷每年培训的年轻人就有200位,祖芬豪森每天的产能就达到250辆,另外一间在莱比锡的工厂日产能更是达到650辆。保时捷要推出第一款全电力车,一个项目就创造了1000个新岗位。

如今,保时捷的工厂已经实现了工业4.0,一些工作有100%全自动的解决方案。但是,大部分的工作依然是手工作业,例如引擎组装和最终的组装,这些工作都由工人借助智能工具完成。

技师的重要性依然无可取代。例如,一款保时捷911的引擎有250个部件,几乎都由工人手工组装而成,“现代自动化生产意味着自动化的水平越来越高,但即使是最好的机器人也无法代替人力劳动。”

保时捷的内部组装,由熟练技工采用智能工具完成

“只有训练有素的技工才知道哪一个部分需要加油,哪一个部分需要怎样的力道进行组装才能保证引擎完美组装——而再完美的机器人也达不到人手的灵活度。”保时捷工厂的工作人员对我解释说,这样产出的引擎有“生命”。

“工人的眼睛和手都是最有价值的工具,最大的优势就是可以审视生产流程,判断一样最终产品是否足够好。例如,在皮具生产工坊,所有的皮质汽车内装部件一定都要由有经验的技师手工制作完成,因为只有他们才对皮质本身有判断力,手工缝制则是品味和质量的重要体现。” 保时捷独家配件(Porsche Exclusive) 总监Boris Apenbrink对新浪财经解释说。

“一个训练有素的技师在精确度上完全不逊于机器,可工人的灵活性机器根本达不到。” Boris Apenbrink说。



--结束END--

投稿请发送至: 邮箱/tougao@2b.cn QQ/2799880133 微信/shawe_ren

相关企业
企工业宝 www.mrobao.com

国内首家工业辅料原厂交易平台,为企业端用户提供了原厂产品,原厂品质,原厂价格,原厂服务等保障。我们的平台客户广泛布及工业消耗品、备品备件、厂务材料、化工辅料、电子电器配件、安保设备、个人防护用品、办公用品等领域。为您提供一站式工业品采购服务平台。

分享到微信
分享到微博
关注公众号
我要投稿
我要爆料
商务合作
x
分享到微信
回到顶部
x
欢迎投稿

邮箱:tougao@2b.cn

QQ:2799880133

微信:shawe_ren