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工业4.0就是要无人化?

2017/5/31    来源:e-works    作者:e-works  张荷芳      
关键字:工业4.0  无人化  智能制造  
工业4.0是需要利用先进的技术和智能化设备更好的为制造服务,同时也是要与人更好的协同协作,降本增效,满足不断变化的市场需求。

    在全球领先的商用车生产厂商MAN的生产车间,AGV随处可见,和常见的AGV不同的是MAN产线上所有的AGV都是装有传感器的,能够感知位置、障碍物等信息,并且每一个AGV不仅承担了零部件运输的任务,同时它也是一个个工位式的操作台,工人在完成本工序后,AGV小车会自动流转到下一个工序。

    在“百年老店”菲尼克斯电气的现代物流中心,8个巷道,19万个周转箱,超过8公里的物流自动传送带,从原材料接收入库开始,通过托盘扫码,立体库自动寻找可存储位置,完全不需要人工干预。但在包装客户定制和超大体积产品时,就会将产品先分流到人工打包,系统会自动提示、分拣装箱材料和所选外箱,并通过工作台称重系统防止错漏。

    两个小故事从不同角度展现了工业4.0下的德国制造现状。作为德国制造的两家典型制造企业,MAN自动化程度很高但现场工人远比想象的多很多。而菲尼克斯尽管在自动化产线、自动化控制上水平卓越,但在柔性要求高的环节还是要依赖认为操作。为什么自动化再高,“无人化”都不易实现?人在工业4.0推进中应该扮演什么角色?工业4.0到底是不是就要无人化?这些问题值得反思。

    e-works在长期的与国内制造企业接触的过程中发现,很多制造企业在慢慢将工业4.0与无人工厂默默画上等号,这样的想法对于正确理解和推进工业4.0都是不利的。随着工业4.0、中国制造2025热潮席卷全国,一时间“关灯工厂”、“机器换人”、“去人化”都成为了中国企业给予工业4.0的标签。2013年,西门子在中国建立了德国之外全球首家数字化企业——西门子工业自动化产品成都生产研发基地(SEWC)。这个被欧盟评为最先进的数字化工厂,实现了从产品设计到制造过程的高度数字化和互联,通过在整个价值链中集成IT系统应用,实现包括设计、生产、物流、市场和销售等所有环节在内的高度复杂的全生命周期的自动化控制和管理;美的集团的武汉智慧空调数字化工厂,空调外机装配线平均每18秒钟就有一台空调外机下线,这条流水作业线上有着数十个工业机器人与30名工人,他们各司其职并有条不紊地共同完成70余道工序。其实我们通过这些领先企业的实践不难发现,所谓的“关灯”与“去人”也并非真正意义的高度智能无人化,而是在人、机、物的互联互通上更智能。

    德国Fraunhofer IAO主要领导人之一的汉斯教授也指出,实施工业4.0并不是要追求建设成为无人工厂,而应追求在合理成本的前提下,满足市场个性化定制的需求。同时教授也强调说在智能工厂中,自动化追求经济上更有价值,但关键岗位更需要人的判断能力和决策能力,因此人操作的岗位多数应被保留。MAN在生产过程中利用搬运机器人移动大型组件这样的应用可以减轻工人搬运之苦,同时可以减低搬运环节时间和人力的浪费,所以更多的时候MAN是通过人机协作的方式开展生产,提高生产效率。菲尼克斯在处理个性化订单的时候也是充分利用人工操作的柔性,以自动化系统为辅助防止错漏。可见,工业4.0其实强调的是人机协作,通过机器的高性能更好的帮助人工操作,从而提高效率,而不是无人化。

    那么,在推进工业4.0的过程中,人既然是必须的,那又该扮演怎样的角色呢?e-works认为,尽管技术日新月异,但在生产现场中传感器等始终还是存在一定的缺陷的,很多复杂的场景下仍然需要人的能力介入,从这个层面上说人是“沟通者”;生产中仍然存在很多高度复杂的内容,随着客户个性化需求的增多,需要更强的柔性,需要人快速的反应,从这个层面上说人是参与者与决策者。自动化、智能化设备或工具能显著提升人在时间、空间和工作内容上更大的柔性,协助人更好的完成生产工作。因此,工业4.0是需要利用先进的技术和智能化设备更好的为制造服务,同时也是要与人更好的协同协作,降本增效,满足不断变化的市场需求。

责任编辑:程玥
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