智能工厂不是没有人,人反而更加重要

在智能制造、智能工厂大力推行的浪潮下,部分企业花重金打造无人工厂、无人生产线,引起了行业甚至社会的广泛讨论。无人工厂的大面职实行之后,是不是人就失业了。我们可以看到即使在自动化水平很高的汽车行业,宝马丁格芬无人工厂中,人依旧是不可或缺的要素。在宝马丁格芬工厂中,工作人员可以达到近两万人。那么无人工厂的定义到底是什么呢?无人工厂中人的价值又是什么呢?

无人工厂的概念来源于工业4.0、智能制造的盛行,我们来看工业4.0与智能制造的目标就可以知道,全新的智造范式有很大一部分是为了更好、更快地适应消费市场中小批量、多品种的需求,那么此次潮流中无人工厂的目标也无外乎如此。“无人”更大的意义在于自动、高效,而工厂其中任何制造流程的设计,机器人的应用,最终的目的都是为了更大地发挥人的创造性。

综合全球多家标杆工厂的经验,我们发现无人化方面体现在生产自动化程度高、智能数据分析、智能物流和协作机器人的应用。

生产自动化

得益于视觉识别技术、自动化装备技术及软件驱动技术的爆发,无差别产品的批量化生产自动化程度越来越高,在汽车厂中像在冲压与涂装等环节自动化程度已经非常高了,自动化程度甚至可以达到90%以上,对于这类无差别的机械劳动,工业机器人基本可以替代人类的劳作,当然这其中人类的编程与监控是必不可少的。

我们以生产过程中一个必要的环节——检测来说,高级别的自动可以直接将检测装备集成于生产线中,在检测工位中,视觉识别系统可以自动识别工件类型,由机器人抓取启动自动测量程序,机器人自动分拣合格与报废件,全程自动,无需人工干预,既保证了测量精度也提供了检测效率,与生产节拍节奏一致。

智能数据分析

能工厂想要实现稳定流畅的运行,对制造过程的实时监控尤为重要。在传统的制造业,主要是通过有经验的技术工人在生产现场保持制造过程的正常运行。然而众所周知,有经验的工人毕竟是少数,在工厂扩大规模之后,这类技术人员则成为稀缺资源,而通过设备信息采集与软件信息分析辅助工人更好地监控工厂运行情况则就变得更加重要。从这个角度来看,人没有被取代,人变得更加有主导性、创新性。

我们依旧以工厂的质量控制为例,在产品的整个设计制造过程中会产生大量的数据,如果从最开始的CAD设计数据开始采集,到产品加工过程中的CAM数据,加工完成后由测量设备采集来的产品质量数据,统一导入质量监控平台中,由人与系统协同分析这些大数据,根据质量数据的偏差指导加工机床刀具的调整,从而直接降低生产废料的产生。

当然,对于数据更深层次的应用还会带来设备预测性维护等功能,不仅对工厂的运行状态实时监控,还可以做到计划性维修,及时更换设备零部件,也是避免生产线非计划故障的重要举措。这其中人的角色是不可替代的灵魂部分。

智能物流

工厂占地面积一般较大,物流规划是每家工厂的必修课。如今AGV自动运输引导车、无人驾驶早已从理念落到现实中,在一个稍微智能化的工厂中我们都可看到AGV于各个车间灵活地运送物料。这里的确是替代了更多的人力工作,也减少了人员安全性问题,在传统的工厂物流搬运中,动辄上吨的货物让大家苦不堪言。人机协作达到一个有利的平衡对于传统的工人来说不仅不是一种灭顶之灾,而是会带来更大的益处。

无人工厂不是没有人,人反而更加重要。

协作机器人

市场经济越来越繁荣,产品越来越多样化,小批量、定制化、多品种的制造需求越来越多,这种情况下实现完全无人的工厂更不可能。在自动化程度很高的汽车行业中,虽然冲压、焊装、涂装等车间实现了几乎无人的自动化,但是在总装车间中人机协作的模式越来越普及、越来越高效。

总装环节涉及的零部件和内饰件非常多,安装工序复杂,就拿内饰方面来说,为了满足客户的定制化需求,就会有很多种组合方式,比如宝马3系,它的内饰有2万多种不同组合,这意味着从生产线上连续下来的宝马3系几乎不可能完全相同,对于这于这类工作,训练有素的工人比机器人更好用,而机械臂更多是作为工人的协助工具存在,这便是人的价值。

无人工厂要实现得更智能、更高效地生产,这其中并不是不再需要人的参与,反而在越来越多样的市场产品需求下,人会被更多地作为一个柔性很高的要素集成于整个工厂的系统中,成为更有灵魂的一部分。

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