前言：當前，隨著工業(yè)化信息化的深度融合，桂林工業(yè)技術(shù)水平不斷提高，工業(yè)機器人的應(yīng)用領(lǐng)域也在快速擴張，相比于新一代的工人，企業(yè)更喜歡用吃苦耐勞、不要工資的工業(yè)機器人。工業(yè)機器人在桂林市越來越多企業(yè)得到廣泛應(yīng)用，它們在搬運、焊接、精密加工等體力強度大或有一定危險性的生產(chǎn)領(lǐng)域逐步替代勞動力。推廣機器人，正成為企業(yè)技術(shù)改造和全市工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的一個新的趨勢。
與此同時，在市科技局、市工信委等部門的大力支持下，桂林的部分高校、企業(yè)啟動了機器人研發(fā)工作。
又快又好又省———
機器人助桂林工業(yè)轉(zhuǎn)型高端
近年來，隨著桂林市經(jīng)濟社會的發(fā)展，勞動者工資水平不斷提高，在勞動者收入增加的同時，企業(yè)的勞動力成本開支也在不斷上升。從全國范圍來看，在人口紅利逐步減退的壓力倒逼和自動化浪潮的席卷下，中國制造業(yè)開始向高端轉(zhuǎn)型，越來越多的勞動密集型傳統(tǒng)制造業(yè)通過引進工業(yè)機器人，以緩解用工緊缺的生產(chǎn)難題。在這股大潮中，桂林部分企業(yè)先行嘗試，引進使用工業(yè)機器人替代部分崗位，取得了較好的效益。
近段時間，本報記者陸續(xù)走訪了桂林市多家企業(yè)，了解這些企業(yè)推廣使用工業(yè)機器人的情況。
“機器換人”兩三年回本
燕京啤酒(桂林漓泉)股份有限公司是一家典型的勞動密集型企業(yè)。如今，走進該企業(yè)大家會驚奇地發(fā)現(xiàn)——— 企業(yè)車間的員工數(shù)相比5年前大大減少了。對此，該公司公關(guān)部部長王才華給出的解釋是：“我公司通過大力提高自動化生產(chǎn)水平，在部分生產(chǎn)環(huán)節(jié)實行‘機器換人’，不僅大大提高了勞動生產(chǎn)率，還有效降低了勞動力成本。”
近日，記者來到燕京漓泉公司，看到了該公司引進使用的一批工業(yè)機器人。步入包裝二車間，在包裝生產(chǎn)線的末端，記者看到一臺白色的機器，“個頭”約為3米高，它有一個長長的手臂，手臂前端是機械手。一箱箱啤酒隨著傳送帶輸送到生產(chǎn)線末端，集齊4箱后，機械手一次抓起，再放置在輸垛滾筒上，然后又是一個新的來回；直到啤酒箱壘到4層，輸垛滾筒把這些箱子輸送到碼垛機上；最后，工人開著叉車將箱子運走裝車，整個過程不過短短幾分鐘。
記者注意到，這條包裝生產(chǎn)線上只有兩名工人，一人負責檢查啤酒箱是否出現(xiàn)爆瓶，另外一人則是開叉車的工人。
“這臺白色的機器是從日本進口的，它是碼垛機器人，也可稱之為搬運機器人。”該公司包裝二車間主任龍海文說，這種機器人每次可以抓舉140公斤的重量，搬運一個來回只需4秒時間，而且它會自動排列好啤酒箱。一般的汽車剎車時是有制動時間的，但這種機器人運轉(zhuǎn)一個來回無需制動，而且可以365天每天24小時永不停機，相當好用。“我們這條包裝生產(chǎn)線1個小時可以完成24000瓶啤酒包裝，而機器人的裝卸能力達到了3萬瓶，大大超過了生產(chǎn)能力。”
龍海文回憶，在使用機器人之前，這條包裝生產(chǎn)線上每班需要4名搬運工人，實行“三班倒”就需要12名工人。在過去，大家的工資普遍不高時，企業(yè)還可以承受；現(xiàn)在工資提高了，假設(shè)12名工人每人按年收入3萬元計算，開支就達到了36萬元。工人在中途還需要吃飯、上廁所和休息，搬運又是重體力活，勞動強度大，工人工作勞累時還可能出現(xiàn)誤差，如摔壞產(chǎn)品等，這些都是成本損耗。這臺機器的售價近70萬元，加上電費和維護費，購買一臺機器估計兩三年就可以回本。
龍海文認為，長期從事搬運工作對工人身體特別是腰部的損害較大，現(xiàn)在的年輕人都不愿從事這類工作，企業(yè)招工很困難。按照經(jīng)濟發(fā)展趨勢來看，未來搬運工的招聘難度只會越來越大，這個工種逐步被機器人取代將成為必然。
在該公司的其他車間，記者還看到了幾臺德國制造的碼垛機器人，以及一臺由上海某企業(yè)生產(chǎn)的碼垛機器人，均在正常工作中。
王才華說：“這幾年，我公司一共引進了12臺碼垛機器人，相當于減少了近百名搬運工人，大大提高了勞動生產(chǎn)率。不過，我們也發(fā)現(xiàn)一個問題，兩種進口的機器人價格較貴，性能較好，后期故障相對較少。國產(chǎn)機器人價格雖然只有進口的一半，性能卻差了許多，電機故障較多；從長期來看，實際運行和維護成本甚至要高于進口機器人。希望國內(nèi)的機器人制造企業(yè)加快提高技術(shù)和質(zhì)量水平，畢竟企業(yè)都希望所使用的機器人價格便宜質(zhì)量又好。”
提高效率 減少傷害
電焊是利用焊條通過電弧高溫融化金屬部件需要連接的地方而實現(xiàn)的一種焊接操作。作為一種特殊工種，電焊作業(yè)對焊工的身體存在著一定的損害，因此，焊工在作業(yè)時需要進行特別保護，按照慣例，許多焊工從事這一職業(yè)一段時間后會轉(zhuǎn)行其他職業(yè)。電焊作業(yè)的特殊性和危險性，在一定程度上推動著企業(yè)開始推廣使用電焊機器人，以減少對工人的損害。
“轉(zhuǎn)身、伸臂、定位、點焊，動作麻溜嫻熟，電弧光和火花不時迸出。”9月15日，記者來到桂林橡膠機械廠，在鉚焊車間里看到了由廈門思爾特機器人有限公司生產(chǎn)的焊接機器人。
“這臺機器人主要用于焊接輪胎硫化機的連桿。它的性能穩(wěn)定、工作空間大、運動速度快、負荷能力強，工作質(zhì)量總體明顯優(yōu)于人工焊接，是替代人工的好幫手。”桂林橡膠機械廠設(shè)備工程師何祎說，焊接機器人的操作其實非常簡單，先按照焊接產(chǎn)品的相關(guān)規(guī)格進行編程，然后使用示教器對機器人進行首次示教，再操作演示，最后啟動機器人自動操作模式，即可由機器人自主完成剩下工序。
何祎介紹，這臺焊接機器人是該廠2012年投資數(shù)十萬元引進的，可焊接的產(chǎn)品大到五六噸，小到幾公斤。一般來說，一個由工人焊接時間為1個小時左右的項目，使用機器人只需要20—25分鐘，而且工人手工操作時可能會出現(xiàn)誤差，機器的誤差要小得多。“我們引進焊接機器人后，焊工的工作量大大減輕了。由于這臺機器人還屬于試引進階段，將來可能會全面鋪開，大量引進。屆時，使用了機器人的鉚焊車間，一個人就可以操作多臺機器，能大大降低用人成本。
“這幾年，我廠每年都投入數(shù)百萬元作為技改資金，先后引進了20余臺加工零部件機器人，大大提高了企業(yè)自動化程度，提高勞動生產(chǎn)率，更好地保護了一線工人。”桂林橡膠機械廠辦公室相關(guān)人士告訴記者，除了焊接機器人外，該廠數(shù)控加工中心使用的全部是自動化數(shù)控機床，寬泛來說也可以稱之為機器人中的一種，也是完全自動化操作，用于完成高精度精密零件的加工生產(chǎn)。
未來對勞動者素質(zhì)要求更高
桂林某機械設(shè)備有限公司是一家以機械設(shè)備制造和進出口貿(mào)易為一體的企業(yè)，該公司生產(chǎn)的飼料模具主要供應(yīng)給希望集團等國內(nèi)外知名飼料企業(yè)。受人工成本、人民幣升值等因素影響，該公司的經(jīng)營成本逐年攀升。特別是在前幾年國際金融危機持續(xù)影響下，企業(yè)經(jīng)營陷入困境中。
該公司負責人在接受記者采訪時說：“為了在金融危機中生存下來，企業(yè)必須削減開支，其中最直接有效的是降低勞動力成本。”
隨后，該公司委托桂林電子科技大學的相關(guān)團隊設(shè)計了打孔機器人。機器人投入使用后，大大降低了企業(yè)人工成本開支，幫助企業(yè)渡過危機。
該負責人說：“打孔機器人技術(shù)先進，它可以自動操作打孔，準確率高、殘品率低，其投入使用后產(chǎn)品質(zhì)量得到了進一步提高。那段時間，為了企業(yè)生存，我們只能大量裁員，工人數(shù)量從原來的40來人減少為10多人，但產(chǎn)品產(chǎn)量并未降低，質(zhì)量更有保證，順利地渡過了難關(guān)。目前，公司年產(chǎn)值已超千萬元。”
桂林廣陸數(shù)字測控股份有限公司通過推廣使用機器人，加工電子數(shù)顯卡尺，在提高了產(chǎn)品精確度的同時，一個人可以控制多臺機器人，大大提高了勞動生產(chǎn)率。
……
經(jīng)過一段時間的走訪，記者發(fā)現(xiàn)，本地越來越多企業(yè)開始用上了機器人。然而，在“機器換人”實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級的同時，會不會導(dǎo)致失業(yè)工人數(shù)量增加呢？
“隨著各個企業(yè)逐步推廣使用機器人，一些純體力、技術(shù)含量低的勞動崗位被機器人替代是必然趨勢。在目前人口紅利逐漸消失的背景下，應(yīng)用機器人是企業(yè)解決用工難、用工貴難題，加速工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的一個突破口。”9月19日，市工信委裝備工業(yè)科相關(guān)人士在接受采訪時說。
該人士認為，盡管我國勞動力總量充沛，但勞動年齡人口數(shù)量下降是必然趨勢，“用工荒”現(xiàn)象已從沿海地區(qū)蔓延到了中西部地區(qū)，桂林各工業(yè)企業(yè)這一問題也愈發(fā)凸顯——— 人工工資不斷上漲。在勞動力成本上升、人口紅利逐步減退、制造業(yè)向高端轉(zhuǎn)型的趨勢下，企業(yè)使用機器人是提高競爭力的必然。
他說，2010年，桂林開始啟動工業(yè)化信息化融合工作，經(jīng)過幾年的努力，“兩化”已進入深度融合階段，工業(yè)機器人的推廣正是這種深度融合的直接表現(xiàn)。同時，作為先進制造業(yè)支撐技術(shù)和高端裝備的關(guān)鍵部件，工業(yè)機器人是實現(xiàn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要技術(shù)手段，未來機器人部分取代人工是大勢所趨。工業(yè)機器人已經(jīng)成為衡量一個地區(qū)制造水平和科技水平的重要標志，其有助于從依靠大量勞動力從事繁重勞動的初級工業(yè)化，向依靠機器大生產(chǎn)的高層次工業(yè)化轉(zhuǎn)變。“為了推動企業(yè)提高自動化水平，目前市工信委加大了對企業(yè)技術(shù)改造和兩化深度融合的支持力度，引導(dǎo)企業(yè)多方爭取資金，引進機器人和先進設(shè)備，更好地應(yīng)對招工難問題，全面提升企業(yè)競爭力。”
該人士說，隨著生產(chǎn)技術(shù)的提高，企業(yè)對工人的素質(zhì)要求也會不斷提高，有利于企業(yè)員工隊伍優(yōu)化，當然，這也意味著勞動者必須提高個人綜合素質(zhì)，以提高個人競爭力，否則就難以獲得企業(yè)的認可。
工業(yè)機器人“智造”桂林未來
據(jù)國際機器人聯(lián)合會統(tǒng)計：2013年，中國市場共銷售工業(yè)機器人近3.7萬臺，約占全球銷量的五分之一，總銷量超過日本，成為全球第一大工業(yè)機器人市場。預(yù)計到2020年，工業(yè)機器人體系產(chǎn)業(yè)銷售收入將達到3萬億元。
目前，機器人在工業(yè)生產(chǎn)中正加速普及，桂林企業(yè)需要機器人，中國市場對機器人更是有巨大需求。對于桂林這個高校眾多，歷來高度重視科研工作的城市，目前，工業(yè)機器人研發(fā)進展如何？
校企合作推動工業(yè)機器人研發(fā)熱
“目前，桂林部分理工類高校通過與企業(yè)合作，不斷加大機器人研發(fā)的力度。”劉曉剛，廣西高校機器人與焊接技術(shù)重點實驗室(培育)負責人、桂林航天工業(yè)學院機械工程系機電一體化專業(yè)教授，長期從事機器人研發(fā)工作，近日，他在接受記者采訪時說。
在劉曉剛看來，桂林高校和企業(yè)研發(fā)的工業(yè)機器人從出生開始就是接地氣的，因為是針對工業(yè)生產(chǎn)一線推出的。“如桂林市的一家大型制造企業(yè)，在生產(chǎn)部分零部件過程中，需要由工人手工向機器中投放物料(鋼板)。由于生產(chǎn)工人的勞動強度比較大，在工人疲憊時，投放物料容易發(fā)生生產(chǎn)安全事故，該公司先后多次出現(xiàn)工傷事件，一些工人還被機器弄斷手。這一問題一直讓企業(yè)管理層十分頭痛。后來，該公司領(lǐng)導(dǎo)找到我，問是否可能設(shè)計一款機器人以取代工人手工操作。”
劉曉剛對這個項目非常感興趣，他率領(lǐng)團隊啟動了雙臂機器人的研發(fā)工作。他說：“通過設(shè)定程序和儲存信息，這種雙臂機器人就可以按設(shè)定的軌跡代替工人投放物料，投放的數(shù)量也比人工更精確，它還可以開展一定的搬運工作。”
與此同時，劉曉剛還率領(lǐng)他的團隊完成了焊接機器人視覺識別系統(tǒng)的研發(fā)工作。他對記者說，很多人一提到機器人，都以為是科幻電影里面像人一樣的智能機器人，又或是價值極其昂貴的高科技產(chǎn)品，實際上，用于工業(yè)生產(chǎn)的機器人并沒有那么復(fù)雜。一般來說，工業(yè)機器人由主體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成，主體即機座和執(zhí)行機構(gòu)，包括臂部、腕部和手部，有的機器人還有行走機構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機器人有3—6個運動自由度，其中腕部通常有1—3個運動自由度；驅(qū)動系統(tǒng)包括動力裝置和傳動機構(gòu)，用以使執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動作；控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令信號，并進行控制。
劉曉剛說：“我們希望研發(fā)出更多工業(yè)機器人，替代那些危險的工種，努力為企業(yè)減少工傷事故，并幫助企業(yè)提高勞動生產(chǎn)率。”
如果說劉曉剛團隊與企業(yè)的合作更像“訂單模式”，那么一些企業(yè)與高校的合作就更進一步——— 直接成立專門的研發(fā)部門，把研發(fā)與生產(chǎn)捆綁在一起。
2013年11月10日，桂林鴻程機電設(shè)備有限公司與桂林電子科技大學聯(lián)合成立了工業(yè)機器人研究所。
9月18日，該公司機器人事業(yè)部總經(jīng)理蔣相國在接受記者采訪時談及了設(shè)立研究所的目的：“隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展，工業(yè)機器人在包裝、機電、印刷、制造等行業(yè)具有廣泛需求，制造業(yè)信息化、裝備自動化與先進機器人等在經(jīng)濟建設(shè)、社會發(fā)展方面將發(fā)揮重要作用，工業(yè)機器人的市場需求廣闊，企業(yè)應(yīng)抓住這一契機，占領(lǐng)市場。”
蔣相國介紹，目前，研究所共有11人，研究重點是：以工業(yè)機器人技術(shù)為核心的全自動化生產(chǎn)線相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)，如自動包裝、輸送、碼垛生產(chǎn)線開發(fā)及應(yīng)用；實現(xiàn)全自動包裝、上袋、輸送及碼垛機器人生產(chǎn)線開發(fā)和應(yīng)用；實施搬運機器人、組裝機器人、焊接機器人等研發(fā)和應(yīng)用等。“面對機遇和挑戰(zhàn)，我們將以振興我國機器人產(chǎn)業(yè)為己任，為我國工業(yè)自動化水平的提高和豐富人們的社會生活盡最大的努力。我們將本著‘科技創(chuàng)新，服務(wù)社會’的精神，努力把公司打造成為廣西重要的工業(yè)機器人研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化基地。”
桂林市加大對工業(yè)機器人研發(fā)和應(yīng)用的支持力度
日前，自治區(qū)科技廳在公布的《2015年度自治區(qū)科學研究與技術(shù)開發(fā)計劃課題申報指南》中提出“經(jīng)濟型工業(yè)機器人應(yīng)用技術(shù)攻關(guān)與示范”課題專項，研究開發(fā)將圍繞傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級和智能制造發(fā)展的需求，面向汽車零部件、食品、機械、化工等行業(yè)，針對焊接、切割、修整、注塑等典型作業(yè)需求，研究模塊化設(shè)計、經(jīng)濟型關(guān)鍵部件、作業(yè)工具、可靠性集成制造和成套工藝集成等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)3自由度以上易于維護操作的經(jīng)濟型工業(yè)機器人、作業(yè)工具及輔助裝備，在制造過程中形成作業(yè)單元或自動化生產(chǎn)線，實現(xiàn)一定規(guī)模的應(yīng)用示范。課題還要求以企業(yè)為主體申報，在2016年12月前完成開發(fā)新技術(shù)、新產(chǎn)品1項以上，申請發(fā)明專利2件以上。
“現(xiàn)在，廣西在大力推進機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”市科學技術(shù)局高新科相關(guān)人士說，自治區(qū)科技廳已連續(xù)三年將工業(yè)機器人的研究和應(yīng)用作為專項列入自治區(qū)本級科技計劃課題申報指南，鼓勵企業(yè)、高校、院所開展工業(yè)機器人的應(yīng)用技術(shù)攻關(guān)與示范。桂林市也根據(jù)城市產(chǎn)業(yè)特點和優(yōu)勢，積極支持工業(yè)機器人及自動化成套裝備在相關(guān)領(lǐng)域的推廣、應(yīng)用和示范，為桂林“智造”機器人的崛起提供支持。
作為旅游城市，為了更好地保護環(huán)境，當前，桂林正以兩化深度融合為契機，加快推進新型工業(yè)化發(fā)展，重點推進食品醫(yī)藥、電子信息、汽車及零部件制造等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，逐步走出一條綠色工業(yè)發(fā)展之路。桂林工業(yè)也進入工業(yè)化中期階段，并朝著工業(yè)化中后期階段大步邁進。工業(yè)發(fā)達國家的經(jīng)驗表明：進入工業(yè)化中期階段后，維持經(jīng)濟增長更重要的動力不再是投資和能源，而是創(chuàng)新、技術(shù)與效率的提升。
業(yè)內(nèi)人士認為，對于桂林這樣的旅游城市來說，發(fā)展工業(yè)，要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長的動力，提高效率、鼓勵技術(shù)創(chuàng)新是必然選擇。而工業(yè)機器人從誕生之始，就旨在提高制造業(yè)的效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量，從而降低整體成本?？梢哉f，推廣使用工業(yè)機器人，是桂林工業(yè)轉(zhuǎn)型升級和解決勞動力緊缺的必然。
工業(yè)機器人，其外形并非一定與人相似，主要指代替人做事的機器 ，幫人做 “簡單機械枯燥的事”，或者做“人做不了的事”。工業(yè)機器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度的機器人，是自動執(zhí)行工作的機器裝置，是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運行，現(xiàn)代的工業(yè)機器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。
