工業4.0環境下的人機協作機器人
http://www.debgrams.com 2015-07-07 17:03 來源：優傲機器人 鐵隆正
工業4.0已經成為制造業的一個流行概念。然而，何為“工業4.0”？它被定義為制造業的電子計算機化，包括更高層次的互聯性、更智能的設備和機器與設備之間的通信。眾所周知，人類社會曾經歷過三次工業革命：第一次工業革命是水和蒸汽動力帶來的機械化。第二次工業革命是電力的使用使大規模生產成為可能。第三次工業革命是電子工程和IT技術的采用，以及它們帶來的生產自動化。而“工業4.0”則被定義為第四次工業革命。
第四次工業革命關鍵詞之一是智能工廠，即依靠機器設備具有的強大數據處理能力，利用系統提供的信息、統計數據和動態分析能夠使生產變得更精益、更節能。“人機協作”機器人作為一種新型機器人，不僅具有機器人“精準”，又同時具有人一般的”靈活“，近來備受業界關注與青睞。在工業4.0的大環境下，”人機協作“機器人又將何去何從呢？
優傲機器人貿易（上海）有限公司的總經理鐵隆正 先生（James Taylor）
人機協作機器人的前世今生
一直以來，國際機器人市場都是一些由工程師為對應制造業設計的重型、昂貴且笨拙的機器人，但在實踐應用中，并非所有的工業流程環節都需要大型機器人來提取較重的負載，取而代之的是輕便、敏捷的機械臂越來越多地承擔了組裝和提取工作。更加靈活的機械臂于是成為一種承擔每天工作的可行性方案，小型的，低噪音的，低功耗的機器人是應對工業企業自動化和合理化需求最簡單、最合理的解決方案。順應市場需求，“協作機器人”悄然誕生，這種新型機器人能夠直接和人類員工一起并肩工作而無需使用安全圍欄進行隔離，并有望填補全手動裝配生產線與全自動生產線之間的差距。迄今為止，部分企業尤其是中小企業依然認為機器人自動化過于昂貴和復雜，因而從不去考慮應用的可能性。然而，輕便靈活的“協作型”機器人成為了中小企業的福音。
自2005年成立以來，Universal Robots (優傲機器人) 一直致力于開發具有廣泛可用性的機器人技術，公司推出的UR3，UR5和UR10機器人可以在所有工業生產領域實現自動化和合理化的人機協作應用，并具備成本效益高、高度靈活、且使用方便安全等特點，因而廣獲業界青睞。這種6軸工業機器人是一種小型、輕便、易用的機器人，在財力、人力和技術等方面具有顯著優勢，例如：編程簡單，安裝迅速，靈活部署，人機協作、安全可靠以及業內最短投資回報期等。其中值得一提的是UR機器人強大的靈活性：機器人可在現場由員工編程，并可被快速重新設置，執行多元任務。由于重量輕巧，機器人可在廠房內輕松移動，打破了工作空間的限制。
協作型機器如何實現“人”與“機”的共存
協作型機器人擁有兩個特點：一個是機器與人的互動，互相合作。一個是機器的編程和維護非常方便。優傲機器人均具有敏感的力反饋特性，當達到已設定的力時會立即停止， 這樣在風險評估后可以不需要安裝護欄，使人和機器人能協同工作；優傲機器人公司全新推出的協作型UR3機器人，由于體型比較小和功耗很低，在生產過程中機器人工作時幾乎是無聲的，而其他機器人工作時則會產生令人頭疼的噪音。因而這種人機協作機器人能夠為客戶營造一個非常安全和舒適的工作環境，讓員工快速和機器人相處，協作工作。在編程方面它對于一些普通操作員工和非技術背景的人員來說都非常容易，這就使得機器人可以成為一個輕松上手的工具。同時優傲機器人具有快捷安裝和部署的特點，它的靈活性使得可以很容易的移動機器人到新的項上使用。而且它還能夠獨立工作，無需額外的員工對可以很容易的其進行監管。這些特點大大節約了人員方面的開支，為生產廠商節省成本，提高經濟效益。協作型機器人作為人們忠實的工作伙伴，具有廣大的應用市場，目前在電子行業、汽車汽配行業、食品行業都可找到這種機器人的身影。
工業4.0時代的協作型機器人
隨著工業4.0時代的來臨，全世界的制造企業也即將面對各種新的挑戰。有些挑戰已經通過日益成熟的自動化及自動化解決方案中機器人的使用得到了應對。在過去的生產線和組裝線等工作流程中，人和機器人是隔離的，這一格局將有所改變。協作型機器人將會變得越來越重要。雖然有些領域和生產線還是需要人力操作，但有些仍可以使用機器人實現局部自動化，以優化生產線。引進協作型機器人會為生產線和組裝線應對挑戰開拓新的機遇，找到更好的解決方案，把人和機器人各自的優勢發揮到極致。
“智能工廠”、“無人工廠”在工業4.0時代成為大熱之詞，并被認為是自動化的最高境界。那么，這是否意味著未來人將被機器所取代呢？其實不然，我們應該這樣理解：未來的工廠世界是人與機器和諧共處的所締造的。協作型機器人作為一種新型的機器人，它將小件裝配等自動化應用帶入了一個全新時代，工人與機器人可以和諧共處，共同完成一個任務。
當然，工業4.0，它其實還是一個想法、一個愿景，因為要真正實現完全的自動化，不論是大工廠也好，還是小工廠也罷，還需要一段漫長的時間，在這段過渡期里面會有越來越多的自動化，更多的機器人涉及到、參與到這個生產過程當中。在未來，我們希望可以利用人的創意，以及機器的穩定性，合理利用這“兩類員工”的特長，共同打造一個美好和諧的工業環境。
關于作者
鐵隆正先生（James Taylor）從2014年6月開始擔任優傲機器人貿易（上海）有限公司的總經理。鐵隆正先生從美國獲得學士學位及工商管理碩士學位，自2001年起在中國工作，曾負責針對中國市場的銷售和市場管理工作。他對中國企業、國內市場趨勢以及客戶需求擁有自己獨到且深刻的見解。他一直專注于中國B2B行業，曾就職于中國民營制造企業和中美合資企業。加入Universal Robots (優傲機器人) 之前，擔任奧的斯電梯公司中國區市場總監，負責管理中國區多個品牌的市場營銷戰略及相關活動。鐵隆正先生在渠道管理、產品管理、銷售團隊管理、售后服務以及組織建設和發展等方面擁有豐富的本土知識和經驗。這將助力于推動優傲機器人在中國的持續發展。
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