1引言

工業(yè)4.0已經(jīng)成為制造業(yè)的一個流行概念。然而，何為“工業(yè)4.0”？它被定義為制造業(yè)的電子計算機化，包括更高層次的互聯(lián)性、更智能的設(shè)備和機器與設(shè)備之間的通信。眾所周知，人類社會曾經(jīng)歷過三次工業(yè)革命：第一次工業(yè)革命是水和蒸汽動力帶來的機械化。第二次工業(yè)革命是電力的使用使大規(guī)模生產(chǎn)成為可能。第三次工業(yè)革命是電子工程和IT技術(shù)的采用，以及它們帶來的生產(chǎn)自動化。而“工業(yè)4.0”則被定義為第四次工業(yè)革命。

第四次工業(yè)革命關(guān)鍵詞之一是智能工廠，即依靠機器設(shè)備具有的強大數(shù)據(jù)處理能力，利用系統(tǒng)提供的信息、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和動態(tài)分析能夠使生產(chǎn)變得更精益、更節(jié)能。“人機協(xié)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(yè)界關(guān)注與青睞。在工業(yè)4.0的大環(huán)境下，“人機協(xié)作”機器人又將何去何從呢？

2人機協(xié)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(yīng)制造業(yè)設(shè)計的重型、昂貴且笨拙的機器人，但在實踐應(yīng)用中，并非所有的工業(yè)流程環(huán)節(jié)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(yīng)對工業(yè)企業(yè)自動化和合理化需求最簡單、最合理的解決方案。順應(yīng)市場需求，“協(xié)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(chǎn)線與全自動生產(chǎn)線之間的差距。迄今為止，部分企業(yè)尤其是中小企業(yè)依然認為機器人自動化過于昂貴和復(fù)雜，因而從不去考慮應(yīng)用的可能性。然而，輕便靈活的“協(xié)作型”機器人成為了中小企業(yè)的福音。

自2005年成立以來，UniversalRobots(優(yōu)傲機器人)一直致力于開發(fā)具有廣泛可用性的機器人技術(shù)，公司推出的UR3，UR5和UR10機器人可以在所有工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自動化和合理化的人機協(xié)作應(yīng)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(yè)界青睞。這種6軸工業(yè)機器人是一種小型、輕便、易用的機器人，在財力、人力和技術(shù)等方面具有顯著優(yōu)勢，例如：編程簡單，安裝迅速，靈活部署，人機協(xié)作、安全可靠以及業(yè)內(nèi)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(xiàn)場由員工編程，并可被快速重新設(shè)置，執(zhí)行多元任務(wù)。由于重量輕巧，機器人可在廠房內(nèi)輕松移動，打破了工作空間的限制。

3協(xié)作型機器如何實現(xiàn)“人”與“機”的共存

協(xié)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(yōu)傲機器人均具有敏感的力反饋特性，當達到已設(shè)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(xié)同工作；優(yōu)傲機器人公司全新推出的協(xié)作型UR3機器人，由于體型比較小和功耗很低，在生產(chǎn)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(chǎn)生令人頭疼的噪音。因而這種人機協(xié)作機器人能夠為客戶營造一個非常安全和舒適的工作環(huán)境，讓員工快速和機器人相處，協(xié)作工作。在編程方面它對于一些普通操作員工和非技術(shù)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(yōu)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(jiān)管。這些特點大大節(jié)約了人員方面的開支，為生產(chǎn)廠商節(jié)省成本，提高經(jīng)濟效益。協(xié)作型機器人作為人們忠實的工作伙伴，具有廣大的應(yīng)用市場，目前在電子行業(yè)、汽車汽配行業(yè)、食品行業(yè)都可找到這種機器人的身影。

4工業(yè)4.0時代的協(xié)作型機器人

隨著工業(yè)4.0時代的來臨，全世界的制造企業(yè)也即將面對各種新的挑戰(zhàn)。有些挑戰(zhàn)已經(jīng)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(yīng)對。在過去的生產(chǎn)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(xié)作型機器人將會變得越

來越重要。雖然有些領(lǐng)域和生產(chǎn)線還是需要人力操作，但有些仍可以使用機器人實現(xiàn)局部自動化，以優(yōu)化生產(chǎn)線。引進協(xié)作型機器人會為生產(chǎn)線和組裝線應(yīng)對挑戰(zhàn)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(yōu)勢發(fā)揮到極致。

“智能工廠”、“無人工廠”在工業(yè)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(yīng)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(xié)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(yīng)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(wù)。

5結(jié)束語

當然，工業(yè)4.0其實還是一個想法、一個愿景，因為要真正實現(xiàn)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(chǎn)過程當中。在未來，我們希望可以利用人的創(chuàng)意，以及機器的穩(wěn)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(yè)環(huán)境。