制造業(yè)的生產(chǎn)力已經(jīng)歷了三次深刻的變革,,第一次是以水和蒸汽動(dòng)力為核心的變革,也稱為工業(yè)1.0時(shí)代,。第二次工業(yè)革命是電力時(shí)代,,發(fā)電機(jī)問世,并帶來(lái)了生產(chǎn)力的飛躍,。第三次是計(jì)算機(jī)時(shí)代,,電子計(jì)算機(jī)技術(shù)突破促進(jìn)了生產(chǎn)自動(dòng)化的發(fā)展。而今天,,我們正在迎來(lái)第四次工業(yè)革命,,以信息技術(shù)為核心的工業(yè)4.0時(shí)代,。
工業(yè)4.0或工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)指的是將所有設(shè)備、計(jì)算機(jī),、人和產(chǎn)品等所有生產(chǎn)元素連接起來(lái),,并從中采集豐富的大數(shù)據(jù),然后通對(duì)數(shù)據(jù)分析來(lái)指引導(dǎo)生產(chǎn),,最終使生產(chǎn)線達(dá)到最高的效率,。實(shí)際上,工業(yè)4.0就是通過(guò)信息技術(shù)來(lái)提高工廠的靈活性和效益,,幫助企業(yè)提供競(jìng)爭(zhēng)力,。
那么,在工業(yè)4.0時(shí)代,,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)又將發(fā)生怎樣的變化,?近年來(lái),機(jī)器人已經(jīng)發(fā)展成為制造業(yè)的主要角色,,機(jī)器換人緩解了工廠招工難的壓力,,提升了工廠的生產(chǎn)效率,在現(xiàn)代制造業(yè)充當(dāng)不可或缺的角色,。當(dāng)工業(yè)機(jī)器人遇到工業(yè)4.0,,將會(huì)產(chǎn)生微妙的變化,一些機(jī)器人廠商開始利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),,實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè),、預(yù)測(cè)性維護(hù)、流程優(yōu)化等,,將機(jī)器人的能力水平提升到了一個(gè)更高的級(jí)別,。
零停機(jī)時(shí)間
匆忙的生產(chǎn)流水線上,機(jī)器在不停地運(yùn)轉(zhuǎn),,工廠每一秒都在創(chuàng)造價(jià)值,。生產(chǎn)管理者并不希望機(jī)器停歇,但機(jī)器磨損和故障難以避免,,理想化的24小時(shí)不停機(jī)作業(yè)是很難達(dá)到的。不過(guò),,工業(yè)4.0的技術(shù)提供了新的思路,,通過(guò)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連接和監(jiān)控,可以進(jìn)一步保障機(jī)器的正常運(yùn)行,。
機(jī)器人廠商發(fā)那科和通用汽車開發(fā)了一個(gè)基于云的軟件平臺(tái)ZDT,,這是一個(gè)零停機(jī)時(shí)間解決方案,用于分析從通用汽車工廠里機(jī)器人收集來(lái)的數(shù)據(jù),。該方案最初是用來(lái)消除停機(jī)時(shí)間,,但隨著越來(lái)越多的數(shù)據(jù)被收集,,ZDT系統(tǒng)能力增長(zhǎng)并產(chǎn)生了巨大的回報(bào)。據(jù)悉,,從2014年項(xiàng)目啟動(dòng)到現(xiàn)在,,通用汽車已經(jīng)避免了超過(guò)100次重大的意外停機(jī),對(duì)于汽車工廠來(lái)說(shuō),,每一次停機(jī)可能很容易造成數(shù)百萬(wàn)美元的損失,,這是一等筆巨大的開支。
零停機(jī)時(shí)間方案使得生產(chǎn)設(shè)施有了預(yù)測(cè)性維護(hù)的能力,,從機(jī)器人捕獲的數(shù)據(jù),,然后在故障發(fā)生之前處理,從而避免了意外停機(jī),。只要從機(jī)器人中收集到充足的數(shù)據(jù),,就能根據(jù)自身的微小變化來(lái)診斷,然后對(duì)其進(jìn)行調(diào)整進(jìn)以提高整體效率,。通過(guò)數(shù)據(jù)分析掌握機(jī)器的情況,,管理者可以安排合理的維護(hù)計(jì)劃,而不用進(jìn)行非必要性的定期維護(hù),。
自主機(jī)器人
工業(yè)4.0模式的意義不只是在于防止停機(jī),,包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、信息物理系統(tǒng),、云計(jì)算,、機(jī)器人、大數(shù)據(jù),、邊緣計(jì)算等技術(shù),,將信息技術(shù)(IT)和運(yùn)營(yíng)技術(shù)(OT)融合起來(lái),進(jìn)一步提升機(jī)器的水平,,使得工廠設(shè)備更加靈活和智能,。
在未來(lái)制造業(yè)中,機(jī)器人將連接到服務(wù)器,,通過(guò)大數(shù)據(jù)的分析,,以實(shí)現(xiàn)更合理的調(diào)度控制。在信息技術(shù)的助力下,,機(jī)器人的工作可以比以往更協(xié)調(diào)和智能化,,例如工廠的移動(dòng)機(jī)器人在調(diào)度系統(tǒng)的監(jiān)控下,可以識(shí)別出周邊環(huán)境,,順利避開障礙物,,以及與其它機(jī)器人進(jìn)行有效的協(xié)作等。
機(jī)器人的自主決策來(lái)自于周邊環(huán)境分析和更多信息支持,收到來(lái)自實(shí)時(shí)生產(chǎn)系統(tǒng)和制造執(zhí)行系統(tǒng)的工作信號(hào),,然后根據(jù)信號(hào)進(jìn)行自主性的工作,,例如生產(chǎn)線上原材料的補(bǔ)給,機(jī)器人只有知道了產(chǎn)線的生產(chǎn)狀況,,才能判斷何時(shí)送出物料,。
此外,機(jī)器人可以通過(guò)大數(shù)據(jù)分析,,規(guī)劃出最佳的路線,,以縮短機(jī)器運(yùn)行的時(shí)間。機(jī)器人連接云計(jì)算平臺(tái),,通過(guò)豐富的數(shù)據(jù)洞察,,能最大限度提高設(shè)備能力和生產(chǎn)效率,保證更高的產(chǎn)品品質(zhì),。