近幾年，我國人口紅利已經(jīng)逐年減弱，而隨著工業(yè)轉(zhuǎn)型升級需求釋放、生產(chǎn)力成本上升等問題的凸顯，再加上科技進(jìn)步后的工業(yè)機(jī)器人性價(jià)比臨近拐點(diǎn)，接受度漸增，工業(yè)機(jī)器人在不少領(lǐng)域已隱隱形成替代人工的趨勢，而在工程機(jī)械行業(yè)這一趨勢或許同樣適用，制造智能化已經(jīng)成為現(xiàn)今工程機(jī)械企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必經(jīng)之路。
根據(jù)了解，2005年至2015年，全球工業(yè)機(jī)器人的年均銷售增長率為9%，而中國工業(yè)機(jī)器人年均銷售增長率達(dá)到25%。據(jù)預(yù)測，中國工業(yè)機(jī)器人的需求有望在2014年爆發(fā)，大規(guī)模實(shí)現(xiàn)機(jī)器替代人工，到2015年中國機(jī)器人市場需求將達(dá)3.5萬臺，占全球總量的16.9%，成為規(guī)模最大的機(jī)器人市場。
中國已經(jīng)成為工程機(jī)械制造大國，但與歐美、日韓等國家仍然有較大差距，接下來必然要向高技術(shù)含量和高附加值的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)型，向制造強(qiáng)國邁進(jìn)，這需要更加精密的加工與制造手段，工業(yè)機(jī)器人代替人工將成為發(fā)展趨勢。
優(yōu)點(diǎn)突出 工程機(jī)械制造轉(zhuǎn)型必備
工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中能代替人做某些單調(diào)、頻繁和重復(fù)的長時間作業(yè)，或是危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境下的作業(yè)，例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機(jī)械加工和簡單裝配等工序上，以及在原子能工業(yè)等部門中，完成對人體有害物料的搬運(yùn)或工藝操作。
據(jù)了解，應(yīng)用在工程機(jī)械制造領(lǐng)域的工業(yè)機(jī)器人主要包括：點(diǎn)焊機(jī)器人、切割機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、裝配機(jī)器人以及移動機(jī)器人等。由于機(jī)器人承擔(dān)了很多危險(xiǎn)或令人厭煩的工作，許多職業(yè)病、工傷及因此需要付出的高昂代價(jià)都可以避免；此外，由于機(jī)器人總是以相同的方式完成其工作，所以產(chǎn)品質(zhì)量十分穩(wěn)定，這也會給企業(yè)帶來確定的效益；機(jī)器人可以24小時不間斷地工作，產(chǎn)品的生產(chǎn)率可以預(yù)測，庫存量也可以得到較好的控制。產(chǎn)品總價(jià)值中每一項(xiàng)費(fèi)用的節(jié)省，都將提供產(chǎn)品在各種市場上的競爭能力；機(jī)器人的另一優(yōu)點(diǎn)是可用于小批量生產(chǎn)，靈活性較高。
在發(fā)達(dá)國家中，工業(yè)機(jī)器人自動化生產(chǎn)線成套設(shè)備已成為自動化裝備的主流及未來的發(fā)展方向。國外工程機(jī)械制造企業(yè)已經(jīng)大量使用工業(yè)機(jī)器人自動化生產(chǎn)線，以保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，同時避免了大量的工傷事故。而我國工程機(jī)械裝備制造業(yè)正處于由傳統(tǒng)裝備向先進(jìn)制造裝備轉(zhuǎn)型的時期，企業(yè)要想在激烈的競爭中搶奪更大的市場份額，擺脫產(chǎn)品的同質(zhì)化競爭，必須加強(qiáng)生產(chǎn)線自動化水平，大力引進(jìn)機(jī)器人將是實(shí)現(xiàn)我國工程機(jī)械制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的強(qiáng)力技術(shù)手段。
成本上漲 “機(jī)器換人”大勢所趨
2013年12月30日，中國工業(yè)與信息化部發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》指出，到2020年須形成完善的工業(yè)型機(jī)器人產(chǎn)業(yè)體系、高階產(chǎn)品市場占有率提高到45%以上、機(jī)器人密度(每萬名工人所擁有的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量)由目前的約21達(dá)到100以上等，這意味著國家將推動工業(yè)型機(jī)器人的數(shù)量在未來6年成長約四倍。
和有著“機(jī)器人王國”之稱的日本相比，我國有著截然不同的基本國情，那就是人口多，勞動力過剩。刺激日本發(fā)展工業(yè)機(jī)器人的根本動力就在于要解決勞動力嚴(yán)重短缺的問題，廣泛使用機(jī)器人是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化，提高社會生產(chǎn)效率的一種十分重要的途徑。
近兩年，在中國廉價(jià)勞動力優(yōu)勢逐漸消失、用工成本大幅上漲的背景下，工程機(jī)械行業(yè)“用工荒”、“高成本”等因素交織疊加在一起，壓縮了加工企業(yè)的盈利空間，凸顯了當(dāng)前業(yè)內(nèi)中小企業(yè)的生存困境，同時也促使有潛質(zhì)、有能力的企業(yè)在轉(zhuǎn)型升級的陣痛中尋找新出路，市場將重新洗牌。中國工程機(jī)械行業(yè)正面臨著向高端轉(zhuǎn)變，承接國際先進(jìn)制造、參與國際分工的巨大挑戰(zhàn)，“機(jī)器換人”已是大勢所趨。
機(jī)器人助陣我國工程機(jī)械智能化制造
任何事物由興起到盛興，總要有率先吃螃蟹者，中國工程機(jī)械商貿(mào)網(wǎng)編輯盤點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，工程機(jī)械行業(yè)中率先引進(jìn)乃至參與設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人這種“吃螃蟹”者，徐工、三一、中聯(lián)、山推等國內(nèi)知名企業(yè)赫然在列，成為引領(lǐng)機(jī)器人應(yīng)用的行業(yè)先鋒。
徐工2012年對裝載機(jī)制造投入了145臺套工業(yè)機(jī)器人，零部件下料之后，借鑒汽車制造技術(shù)，所有結(jié)構(gòu)件自動進(jìn)入積放鏈，下一工序的焊接、涂裝、裝配等全部通過積放鏈懸掛起來進(jìn)行操作。
引進(jìn)機(jī)器人的裨益在三一重機(jī)的快速發(fā)展上也可窺一二。《中國工業(yè)機(jī)器人行業(yè)市場發(fā)展趨勢及投資規(guī)劃分析報(bào)告》顯示2007年，兩臺機(jī)器人現(xiàn)身三一重機(jī)生產(chǎn)線。此后，企業(yè)銷量突飛猛進(jìn)，機(jī)器人隊(duì)伍也隨之壯大。在三一重機(jī)臨港產(chǎn)業(yè)園中，就能看到200多臺機(jī)器人各司其職，忙著切割、焊接、涂裝或者涂膠等工作，個個都是以一當(dāng)五的好手。
中聯(lián)重科對工業(yè)機(jī)器人的引入也是從焊接領(lǐng)域入手，2012年10月24日，中聯(lián)重科沅江工業(yè)園正式啟用攪拌車攪拌筒內(nèi)焊縫焊接機(jī)器人生產(chǎn)系統(tǒng)；11月中旬，隨著中聯(lián)工程起重機(jī)公司泉塘工業(yè)園結(jié)構(gòu)車間第11臺焊接機(jī)器人安裝調(diào)試完成并正式交付使用，中聯(lián)重科輪式起重機(jī)吊臂、轉(zhuǎn)臺、車架和支腿四大結(jié)構(gòu)件焊接工藝全面挺進(jìn)了機(jī)器人時代。
山推作為國內(nèi)大型工程機(jī)械生產(chǎn)廠家和推土機(jī)行業(yè)龍頭企業(yè)，在自動化焊接設(shè)備的應(yīng)用上應(yīng)該說走到了國內(nèi)同行的前列，其在20世紀(jì)90年代中期就開始應(yīng)用焊接機(jī)器人和自動化焊接專機(jī)。這些舉措不僅使企業(yè)的生產(chǎn)效率得到了有效提高，也轉(zhuǎn)變了員工的傳統(tǒng)觀念。
引入工業(yè)機(jī)器人的好處是顯而易見的，除了上述企業(yè)之外，國內(nèi)有實(shí)力有發(fā)展需求的企業(yè)也都在紛紛加速工業(yè)機(jī)器人的上馬，如廈工、龍工、德工等工程機(jī)械企業(yè)。據(jù)了解，很多已經(jīng)嘗到甜頭的機(jī)械制造企業(yè)，如今遇到能上機(jī)器設(shè)備的，都不愿意再用人工。
助推生產(chǎn)結(jié)構(gòu)變革 發(fā)展現(xiàn)代化管理模式
不過，事情總有兩面性，工業(yè)機(jī)器人雖然有眾多優(yōu)點(diǎn)，也是將來工程機(jī)械企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵，但其為企業(yè)帶來的更大的改變在于，這其實(shí)是一場管理模式的變革。正如三一重機(jī)董事長俞宏福所言，機(jī)器人不是單一機(jī)器的概念，它是一個體系，需要我們事先去籌劃，需要改變我們的思路和管理方式。
在生產(chǎn)車間，工人有熟手和生手之分，他們不但容易疲勞而且會受情緒影響，出活兒有好壞之分，而機(jī)器人不存在這些問題。但是，機(jī)器人也同樣不像人一樣擅于轉(zhuǎn)圜，對零部件以及前道工序標(biāo)準(zhǔn)化的要求相當(dāng)高，就像拼裝積木，倘若零件不合尺寸，這個拼裝高手可就無用武之地了。也因此，使用機(jī)器人對于企業(yè)的管理能力要求甚高，這包括對機(jī)器人本身的研究，對整個生產(chǎn)線的綜合協(xié)調(diào)，乃至對原料的選擇和把控。
以三一重機(jī)為例，在以往的采購上，同一種零配件可能來自于不同廠家，而且價(jià)格是主導(dǎo)考慮因素。但是，因?yàn)闄C(jī)器人對零配件的一致性要求極高，三一重機(jī)開始要求供應(yīng)商提供自己指定的材料。而這一點(diǎn)也直接反映到管理制度中，在材料的選擇上，一致性成為首要指標(biāo)。
由以人為主導(dǎo)的生產(chǎn)模式發(fā)展為以機(jī)器人為主導(dǎo)的制造模式，這雖然會減少一些傳統(tǒng)就業(yè)崗位，但新的智能制造模式也會產(chǎn)生很多新的崗位。工人不會因?yàn)樾略O(shè)備的到來而被淘汰，而會因?yàn)椴贿m應(yīng)或不學(xué)習(xí)而被淘汰，在機(jī)器自動化時代，工人只要能保持學(xué)習(xí)的欲望，適應(yīng)新崗位、新設(shè)備，就無需擔(dān)憂被淘汰。
機(jī)器人應(yīng)用受限 摸索前行中的變革
盡管一直不乏“吃螃蟹的人”，但行業(yè)離大規(guī)模的機(jī)器人應(yīng)用還有些時日。目前，工程機(jī)械的生產(chǎn)線上依舊以人工為主，而自動化水平羸弱。
這與工程機(jī)械產(chǎn)品的特點(diǎn)不無關(guān)系，首先，零部件自重大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、焊接質(zhì)量要求高、工作量巨大、品種型號多，制約了工程機(jī)械生產(chǎn)線自動化水平的發(fā)展。其次，由于機(jī)器人構(gòu)造的復(fù)雜和精密，對維修人員提出了很高的要求，有時還需要廠家的協(xié)助，也對操作機(jī)器人的工人素質(zhì)提出了更高的要求，示教編程、故障排除等都需要一定的專業(yè)知識。另外，最初的焊接機(jī)器人都是原裝進(jìn)口，配件不容易準(zhǔn)備，使用成本較高。自動化要的是效益，不單純是速度。最初應(yīng)用機(jī)器人時，不少企業(yè)也走了一些彎路，機(jī)器人的柔性沒有得到充分利用。據(jù)調(diào)查，一些企業(yè)引進(jìn)的弧焊機(jī)器人，由于各種原因，仍有一些處于負(fù)荷不滿或不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，直接影響到更多企業(yè)使用機(jī)器人的信心。
雖然，現(xiàn)在應(yīng)用到工程機(jī)械產(chǎn)品上的工業(yè)機(jī)器人還有很多局限性，但隨著技術(shù)發(fā)展以及企業(yè)長時間的摸索和實(shí)踐，在人口紅利減弱的背景下，中國工程機(jī)械制造業(yè)要創(chuàng)造新的競爭力，實(shí)現(xiàn)高端化的制造工藝，就必須進(jìn)行變革，企業(yè)對機(jī)器人的使用一定會越來越多。