工業機器人在現代制造行業中的應用

冀亮亮 呂娟娟

摘?要：隨著人們對產品質量要求的不斷提升，傳統的機械制造行業已不能滿足人們的需求，工業機器人作為新時代的產物，憑借著它的優越性，慢慢的被大中型企業所接受。本文主要對工業機器人進行全面的分析，討論工業機器人在現代制造行業中所體現的優越性以及相對于傳統制造方法存在的技術弊端。

關鍵詞：工業機器人;機械制造;應用

什么是工業機器人？所謂工業機器人就是一種可以靠指令控制運動的一種智能化機器裝置，他可以接受人的指揮并按人的意愿完成規定動作。

1 工業機器人在現代制造行業中的優勢

1.1 工業機器人在工作時間上存在著巨大優勢，經濟型更高

相對于傳統的制造行業來說，工業機器人對環境要求不高，只要通電，它就能不停地進行工作，機器人沒有疲勞，一天可24h連續生產，有效的保障了工作時間，隨著人工成本的不斷增長，工業機器人的優越性越發明顯，對于有大批量生產需求的制造產品，尤其是客戶要求比較急的訂單，需要加班加點趕工期完成的，使用工業機器人最為有利，只要能源持續供應，設備不出現故障，工業機器人就能按人類的想法不停地工作，達到預想的效果。

1.2 工業機器人在生產產品的質量可靠性上存在優勢

現代制造行業尤其是焊接制造業中對焊縫質量要求很高的產品，傳統人工焊接很難保證整批產品焊縫外形和質量完全一致，尤其是對于人員流動較大的企業，保證每道焊接工序都能保證成批合格更是難上加難。工業機器人的引入能有效的解決這一問題，只需要人工預先設置焊接機器人的焊接焊絲擺動方式及焊接路線，機器人就能夠按照要求完成批量焊件的焊接任務，并且能夠保證批量產品的焊縫外形及質量驚人一致，保證產品的質量可靠性，樹立了產品的品牌。

1.3 在制造管理方面存在優勢

工業機器人不像工人，它不會發脾氣，不會出現像傳統制造中因為某個工位工人臨時有事請假出現空崗而影響生產節拍的情況，同時更便于管理，在智能信息輸出平臺就能夠實時掌握各工位機器人的工作狀態。除此之外，由于工業機器人加工的時間是固定不變的，這樣就能夠準確的測算出每臺工業機器人完成每道生產工序的時間，避免了人員操作的時間不確定性，為制定生產計劃，實現企業精益化生產創造了條件。

1.4 工業機器人的引入能有效地解決高技能工人招聘難的現狀

對于許多中小企業來說一般很難招聘到到一批操作水平一流的技術能手，就算勉強招聘到，也需要支付高昂的勞務費用，并且人員不夠穩定，對于長時間運營來講，使用工業機器人代替人工能大幅度降低用人成本，很好的保證產品的質量，有效避免了由于勞資糾紛產生的各種問題。

1.5 使用工業機器人相對更加安全

對于現代制造行業，尤其是在機加工車間更為明顯，通過機器人上下料能有效地減少由于人員不小心或者情緒化造成的生產事故。對于在嚴重污染且存在安全隱患的工況，例如在存在爆炸危險或者有毒的工況下進行制造的情況，選擇工業機器人代替人工操作無疑是最為理想的選擇，能有效地預防污染環境對人身體的傷害，避免因工況惡劣造成人員的傷亡。

1.6 工業機器人的使用能極大減輕人員的勞動強度

在現代制造行業有很多場合需要上下搬運物料，有的物料非常重甚至四周非常鋒利，甚至有些物料溫度極高或者極低，長時間人工操作必然會人的身體產生傷害，存在著極大地安全隱患，還有的物料更是要求裝卸頻率極快，人工操作幾乎無法完成，例如在食品行業中的封裝工作，要求操作頻率高，人工操作首先效率上不能持續保證，在封裝位置準確性上也會存在問題，類似這些工作都需要消耗大量的人力，工業機器人的引入，能很好的解決這一難題。

2 工業機器人的缺點

2.1 工業機器人在單件或者小批量生產中效率并不高

對于量少且產品品種多樣化的生產線，采用工業機器操作比較繁瑣，因為每種產品都需要進行編程，且需要經常更換運動程序、更換工裝和工業機器人手臂，在這種條件下，工業機器人的效率并不比人工快。

2.2 工業機器人價格昂貴

引入工業機器人需要前期投入巨大資金且短期內見效不明顯，另一方面，工業機器人機器人本身也需要售后服務，這樣無形中增加了后期維護費用。對于小型企業來講，這種前期大投入，回報較慢的模式并不理想，不是最佳選擇方案。

2.3 在某些制造場合工業機器人無法按生產要求完成任務

工業機械手、工業機械臂，它所做的工作是要求有速度、精度、重載的，但是靈活性還不夠，不能完全代替人工，這一點在焊接加工方面最為明顯，對于需要焊接的焊縫很隱蔽且空間很位置狹小焊接任務，焊接機器人是無法完成的，需要人工進行，還有比如衛浴五金的打磨拋光，看似簡單的工作，如果讓工業機器人來做，它要求要有一些力的感知，要求甚至比機械裝配還高，比如它要防防塵、防爆、力控制、曲面規劃等，這些都是工業機器人很難保證的。

2.4 工業機器人領域人才匱乏

由于它是一個新興產業，很多高校并沒有開設該課程，沒有專門的機器人專業的畢業生，機器人維護人才、安裝、調試及系統集成項目人才非常缺乏，這是一個擺在我們面前很關鍵的問題，導致招聘工業機器人方面人才難，生產現場管理和售后服務相對滯后，不能及時的維護并保證正常使用。

2.5 工業機器人在制造過程中不夠靈活

在大批量生產中，工業機器人指令一般調試后就不進行改動，這樣一來，它對前道工序的加工質量要求就會比較苛刻，由于工業機器人的程序是固定不變的，它不會識別上道工序加工是否合格，對于不合格的產品，就會產生錯誤的定位裝夾，這樣再加工就不能夠加工出合格的產品，而人工可以靈活的進行判斷并及時調整和修理，保證產品質量合格。

3 總結

本文首先論述了工業機器人在現代制造行業中的優點，例如可以長時間工作不需要休息、保證加工產品質量的一致性、減少在機械制造中對人員的傷害、有效地降低工人的勞動強度等，其次論述了工業機器人的缺點，例如前期投入較大、小批量生產效率不高、專業人才缺乏等。但是我們必須認識到工業機器人在現在制造行業中利大于弊，只有將工業機器人與人工操作有機結合，才能最大化的發揮工業機器人的效能，保證現代化制造行業向著高效、節能、精益化方向健康發展。

參考文獻：

[1]唐增亮，龐小蘭.工業機器人在機械制造領域的發展探索[J].科技創新與應用，2019（17）：45-46.

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