焊花里的新坐标:重新理解工业机器人应用
去年9月23日,我在南京溧水的一家整车制造工厂待了一下午。进门的时候原本以为会看到空荡荡的车间,只有金属手臂在不停摆动。没想到,焊装线边依然站着三个老师傅,时不时俯下身检查焊痕,手里拿着调试手柄改参数。
汽车焊装线工业机器人作业场景
工业机器人的核心价值,从来不是替代人,是把人从高重复、高风险的作业环境里挪出来。从技术原理上说,现阶段量产的工业机器人,本质是按照预设路径完成重复动作的执行机构,不管是串联还是并联结构,核心优势是长时间作业的一致性、稳定性,应付高温、高粉尘、强辐射的环境比人强太多。
你让一个人连续八个小时焊同一位置的焊缝,不出三个小时精度就会飘,机器人不会。但你让机器人临时改一下焊缝路径,应对一个非标的工件,没有资深工程师调个大半天根本弄不完,这就是人的价值。
工厂工业机器人数据调试终端界面
第三个门槛,是售后维护的缺口。中小工厂养不起一个专职的机器人调试工程师,大多数工厂的机修工只会换个零件,出了复杂问题只能等设备厂商的售后工程师上门,远一点的地方要等两三天,一条线停三天,损失的订单比大半年省出来的人工费还多。不过话说回来,现在不少厂商开始做下沉的售后网点,这个问题慢慢在缓解,但还远没解决。
清晰的边界才是可持续的方向
现在市面上到处都在说全自动化无人工厂,好像哪天所有工厂都会变成黑灯瞎火只有机器人转。我看未必。
全黑灯工厂只适合少数工艺高度标准化、批量极大的行业,比如动力电池电芯生产,产品一致,工艺稳定,换型少,确实可以做到无人。但换一个行业,比如定制家居,每个客户的板材尺寸都不一样,现在机器人换一次型就要调试一两个小时,效率远不如人改个参数来得快。再比如航空航天的结构件加工,很多特殊曲面的打磨,还是要靠有几十年经验的老师傅手感把控,机器人做不到那个精度。
现在真正靠谱的方向,是人机共线生产,机器人做重复的重体力的部分,人做需要经验、需要应变的部分。协作机器人的安全标准成熟之后,现在已经可以把机器人放在工人旁边,一起做装配、分拣、打磨这些工序,不用做额外的安全围栏,省了空间,也提了效率。
当然,风险也不能忽略。现在的工业机器人大多带联网功能,很多厂商会远程收集机器人的运行数据,要是加工的是核心零部件,运行参数就是企业的核心机密,之前就出过国内航空制造企业的机器人自动上传加工参数的事件,后来企业把所有机器人的外网权限切掉才解决。这个数据安全的边界,现在还没有明确的规则,企业自己得盯紧。
走的时候,工厂的老焊工给我递了一瓶冰矿泉水,他说干了三十年电焊,原来眼睛天天被焊光刺得疼,现在只要天天调调参数,检查检查焊痕,舒服多了,工资还涨了。焊花还是当年的焊花,只是拿焊枪的方式变了。路还长,慢慢走。
被误读的替代逻辑
很多人聊起这个领域,第一反应就是机器抢人的饭碗。这个结论太偷懒了。 我接触过的一家长三角的压力容器制造厂,十年前就上了四台焊接机器人,原来的十八个老焊工,没有一个人被裁员,十个人转成了机器人调试维护,八个转去做高端定制压力容器的手工焊——那部分产品结构复杂,焊缝要求多变,机器人暂时还做不了。
汽车焊装线工业机器人作业场景
工业机器人的核心价值,从来不是替代人,是把人从高重复、高风险的作业环境里挪出来。从技术原理上说,现阶段量产的工业机器人,本质是按照预设路径完成重复动作的执行机构,不管是串联还是并联结构,核心优势是长时间作业的一致性、稳定性,应付高温、高粉尘、强辐射的环境比人强太多。
你让一个人连续八个小时焊同一位置的焊缝,不出三个小时精度就会飘,机器人不会。但你让机器人临时改一下焊缝路径,应对一个非标的工件,没有资深工程师调个大半天根本弄不完,这就是人的价值。
落地绕不开的隐性门槛
说实话,我见过太多买了机器人放在车间落灰的项目。不是机器人不好用,是企业没搞清楚自己的条件,踩了坑。 第一个门槛,是精度适配的误区。很多企业选型只看参数表上的重复定位精度,这个参数其实是机器人自己回到预设点的误差,不是加工末端的绝对精度。我听过一个例子,东莞一家做手机摄像头模组的工厂,采购了一批机器人做自动封装,参数表写的重复定位精度0.02毫米,满足要求,结果上线后发现,车间温度变化1摄氏度,机器人手臂热胀冷缩,末端的点胶头误差就飘到了0.04毫米,刚好超出产品要求的公差,最后只能把高端产品线切回人工,只用来做中低端的大路货。 第二个门槛,是数据打通的壁垒。不少传统工厂的生产管理系统还是五六年前甚至十年前的旧系统,根本读不出来机器人的实时运行数据。看起来车间里全是自动化手臂,排产还是靠调度员拿个本子记,故障预警也做不了,原本能提高30%的效率,最后只提了不到10%。
工厂工业机器人数据调试终端界面
第三个门槛,是售后维护的缺口。中小工厂养不起一个专职的机器人调试工程师,大多数工厂的机修工只会换个零件,出了复杂问题只能等设备厂商的售后工程师上门,远一点的地方要等两三天,一条线停三天,损失的订单比大半年省出来的人工费还多。不过话说回来,现在不少厂商开始做下沉的售后网点,这个问题慢慢在缓解,但还远没解决。
清晰的边界才是可持续的方向
清晰的边界才是可持续的方向
现在市面上到处都在说全自动化无人工厂,好像哪天所有工厂都会变成黑灯瞎火只有机器人转。我看未必。
全黑灯工厂只适合少数工艺高度标准化、批量极大的行业,比如动力电池电芯生产,产品一致,工艺稳定,换型少,确实可以做到无人。但换一个行业,比如定制家居,每个客户的板材尺寸都不一样,现在机器人换一次型就要调试一两个小时,效率远不如人改个参数来得快。再比如航空航天的结构件加工,很多特殊曲面的打磨,还是要靠有几十年经验的老师傅手感把控,机器人做不到那个精度。
现在真正靠谱的方向,是人机共线生产,机器人做重复的重体力的部分,人做需要经验、需要应变的部分。协作机器人的安全标准成熟之后,现在已经可以把机器人放在工人旁边,一起做装配、分拣、打磨这些工序,不用做额外的安全围栏,省了空间,也提了效率。
当然,风险也不能忽略。现在的工业机器人大多带联网功能,很多厂商会远程收集机器人的运行数据,要是加工的是核心零部件,运行参数就是企业的核心机密,之前就出过国内航空制造企业的机器人自动上传加工参数的事件,后来企业把所有机器人的外网权限切掉才解决。这个数据安全的边界,现在还没有明确的规则,企业自己得盯紧。
走的时候,工厂的老焊工给我递了一瓶冰矿泉水,他说干了三十年电焊,原来眼睛天天被焊光刺得疼,现在只要天天调调参数,检查检查焊痕,舒服多了,工资还涨了。焊花还是当年的焊花,只是拿焊枪的方式变了。路还长,慢慢走。