工业机器人与自动化生产分析韦森林

工业机器人与自动化生产分析韦森林

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摘要:自动化的发展直接推动着工业的进步,工业自动化已经应用于建筑、机械等多个行业领悟,国家也在制定培育自动化产业的政策,像2014年颁布的《智能制造科技发展“十三五”专项规划》和《服务机器人科技发展“十三五”专项规划》。除了政策上对自动化技术的支持,国家也投入了大笔资金。相信机器人代替人工操纵进入生产线是将来必定形成的大趋势。

关键词:工业机器人;自动化应用;工业自动化

随着科技的进步,自动化在工业生产中有些越来越广泛的应用。自动化生产的应用主要分为半自动化和全自动化,自动化主要涉及到计算机,微电子,机械等等方面,机器人的应用就是自动化的一个典型应用案例。

一、自动化技术的发展

自动化技术是当今最重要的高科技,自动化技术在工业生产上的应用,解决了工业生产的效率问题和质量问题,为需要大批量生产的工业生产线做出了巨大贡献。自动化技术不是一门单一的技术,它有很多组成部分,所以我们可以看到自动化技术研究点都是分区研究的。自动化技术主要包含控制、电子、计算机等主要部分。目前工业自动化科技领先的有美国,日本,欧洲共同体等,各国家都投资了大量的资金进行自动化生产的软件的升级和硬件的升级。工业自动化领域的发展,经历了继基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统和集散式控制系统DCS。最开始的自动化的发展是为了适应批量生产的要求,减轻工人劳动负担,主要是机械设备的自动化升级。后来,随着社会需求更高,由单机自动化开始像软件自动化升级,也就是软件数控系统出现在工业生产中。到了现在的阶段,企业开始将部分自动化整理成系统自动化,还加入了网络共享等科技,加快产品更新速度,提高企业工业竞争力。

自动化技术不仅应用于工厂的生产线,还可以在管理部分应用。比如:在电力行业中,电网结构和运行方式都越来越复杂,所以对电力工业的安全性保障要求越来越高。所以,根据电网结构特点,分出不同层次,运用自动化,提高系统安全性,满足居民使用要求和保障居民用电安全。

二、工业机器人的结构与发展

自动化正在逐步往智能化方向发展,自动化里最值得一提的就是机器人的产生,其中当属机器人最吸引眼球。机器人是一项智能制造,近年来讨论热度最好的就是人工智能。它有着智能系统,多关节机械手和自由的的机器装置。工业机器人主要由机械主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。他们分别掌管着机器人的运动和行走,动力传动系统和指令控制程序。

最早的工业机器人诞生于二十世纪三十年代末,那时候的机器人系统还比较简单,到了五十年代开始有了制作机器人的公司,这是历史性前进的一步。机器人技术在欧洲,美国起飞的很快,后来我国于上世纪七十年代引进开发机器人技术。到今天,中国工业机器人经过了萌芽期,开发期和适用期。近年来,中国市场对工业机器人的需求量巨大,中国机器人销量占世界销量三成,中国显然已经变成了工业机器人的主战场。工业机器人有很多好处,比如:可编程、拟人化、涉及学科领域广泛。工业机器人的特点引起工业机器人的被需求。

工业机器人需求量的增大带给机器人生产商的是更大的竞争,因此在机器人制作的精密度和核心部件技术上要求很高。国家也在稳步推进培育工业机器人生产领域的政策,这对于工业机器人的发展来说,提供了一个良好便利的环境。所以机器人应当不断的改进,工业机器人在工业机器人控制技术、机器人动力学及仿真、机器人构建有限元分析、激光加工技术、模块化程序设计、智能测量、建模加工一体化、工厂自动化以及精细物流等方面都在进行稳步提升,吸取国内外先进的自动化技术。

现在的工业机器人已经不止有灵活度自由度高的机械手进行操作,还有了行走能力和感知能力,面对不同的工业生产环境都有更强的适应能力。工业机器人的智能化、仿生化是目前为止机器人的最好技术阶段,鉴于此,工业机器人已经逐步向服务行业转化。比如:我们在外出行时,经常可以看见火车站里有移动的机器人警察。如果你站在面前,他可以用红外线的感知系统来感知你,从而为接下来的服务做好准备,利用智能化系统为你答疑解惑。

三、工业机器人在自动化生产中的应用

机器人在生产线中的应用主要解决效率问题和提高产品合格率,长时间的人工操作会导致生产效率低下和产品质量下降,从而导致产品合格率不能满足工业要求,这不仅会影响工厂的信誉还会造成原材料的大量浪费。而机器人在自动化生产中的应用,只需要在软件上设定程序就可以解决以上问题,大幅度的降低了错误的概率。

在我国,工业生产由传统工艺逐渐向自动化生产转型,目前工业机器人在自动化生产中的应用主要在工厂内。比如:工业机器人已经被应用于如采矿、冶金等恶劣的工作环境来减轻人体伤害,同时工业机器人也被应用于船舶、航空航天、现代汽车制造业等高科技领域,更加高级的是研发了可以进行高压线作业机器人以及水下机器人。这对于现如今人力成本日益提高的社会以及工作环境恶劣的岗位都是一项最优的选择。工业机器人已经逐渐变为工业生产线上的劳动力核心,在将来,工厂生产线上机器人的等级,以及机器人的覆盖面积将会被直接用于工厂生产技术水平的评判标准。

要想让工业机器人在自动化生产中应用更广泛,就要严格把控机器人的出错率,确保在无人状态下也可以进行高效率、高质量的工作,实现真正的数字化、智能化。

当然,我们也要用辩证的眼光去看工业机器人在自动化生产中的应用。工业的发展,带来了一部分恶劣的工作环境,工业机器人代替人工去工作满足了工业机器人被设计出来的部分初衷。而且因为工业机器人可以长时间无假期的工作的好处,工作效率大幅度提升,工作质量得到保证,这将为企业带来更大的利益。这是工业机器人最突出的优点。然而,工业机器人对人工的取缔将导致许多岗位上的职工面临着被解雇的风险,大批人员得不到工作。甚至最终实现生产线无人化,人员的闲置导致生活水平低下,这将发展成一个很难解决的社会问题。所以应该如何安排这些被工业机器人所代替的剩余劳动力,将是需要尽早被社会关注到,国家和企业都需要提前做好准备来应对情况的发生。机器人越来越智能化的发展,也把机器人思想带进了观众的视野,近年来机器人的道德伦理问题也备受争议,所以是否应该制定一个界限也是应该在有关自动化会议上被关注。

结束语:随着工业机器人市场需求量的不断增大以及巨大的市场和科技潜力,我国已经早就将注意力放在了自动化技术的发展上。经过专业技术人员的努力,我国已经在自动化技术上有了很大的进步,先进程度可以与世界前沿科技比肩。虽然我国现在很多的工业机器人来自于国外,但是随着自动化项目显著成果的体现和具有自有知识产权的企业不断出现。相信中国会制造出数量更多并且具有超高素质的工业机器人,由制造强国迈向科技强国。

参考文献:

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[4]吕世霞,杨屏,陈渌漪.基于工业机器人技术的工业4.0人才需求探究[J].办公自动化.2017(24)

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