國(guó)產(chǎn)紡機(jī)工業(yè)機(jī)器人成長(zhǎng)幾何？

     今年以來，在全國(guó)各地舉辦的工業(yè)技術(shù)展覽會(huì)上，機(jī)器人吸引了眾多目光。比如在6月舉辦的第十七屆上海國(guó)際紡織工業(yè)展上，慈星公司展示的“Aquarius”毛衫自動(dòng)對(duì)目縫合系統(tǒng)采用機(jī)器人自動(dòng)操作，引起觀眾的濃厚興趣。

　　隨著國(guó)內(nèi)勞動(dòng)力成本不斷攀升，紡織行業(yè)等人力相對(duì)密集的傳統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展遭遇挑戰(zhàn)，亟需找到一條可以持續(xù)發(fā)展的道路。工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用無疑為紡織行業(yè)降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，由傳統(tǒng)的批量生產(chǎn)向更加能滿足客戶個(gè)性化需求的小批量生產(chǎn)和按單生產(chǎn)提供了一種新的可能性。

　　機(jī)器人代替人工已成大趨勢(shì)

　　工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迅速走紅，主要是源于傳統(tǒng)制造業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度較大存在招工難、用工成本高等問題，而新興的信息等產(chǎn)業(yè)因?yàn)閯趧?dòng)崗位的精細(xì)性要求也很難招到人。傳統(tǒng)制造業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)由此對(duì)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)生了龐大的市場(chǎng)需求，用工業(yè)機(jī)器人代替人工將是我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)。與此同時(shí)，以谷歌、英特爾、微軟等為代表的一批信息技術(shù)企業(yè)瞄準(zhǔn)市場(chǎng)先機(jī)，悄然布局機(jī)器人研發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域，把機(jī)器人產(chǎn)業(yè)與大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等眾多先進(jìn)技術(shù)融合發(fā)展，成為若干智能化服務(wù)平臺(tái)的一部分。

　　工業(yè)機(jī)器人是一種集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等跨學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的高端制造業(yè)重要的智能裝備。根據(jù)世界工業(yè)化發(fā)達(dá)國(guó)家的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用分析，大規(guī)模應(yīng)用機(jī)器人代替人工的領(lǐng)域分三種情況：一是對(duì)精準(zhǔn)度要求較高的行業(yè)，用機(jī)器人可以大大提高生產(chǎn)效率，降低疵品率；二是工作環(huán)境對(duì)工人健康有害及工作環(huán)境較差、勞動(dòng)強(qiáng)度較大的行業(yè)，機(jī)器人可以代替人工完成有損人身健康、重復(fù)及強(qiáng)度較大的工作；三是人工成本較高，使用機(jī)器人可以降低人工成本。工業(yè)機(jī)器人在許多生產(chǎn)領(lǐng)域的使用實(shí)踐證明，其在提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益、改善工人勞動(dòng)條件等方面起著難以替代的作用。

　　過去5年，國(guó)內(nèi)機(jī)器人銷量增長(zhǎng)率達(dá)到28%。國(guó)內(nèi)機(jī)器人應(yīng)用的快速提高，也顯示出我國(guó)生產(chǎn)制造系統(tǒng)正在經(jīng)歷轉(zhuǎn)型升級(jí)的過程，由適合于單一品種大批量生產(chǎn)的剛性自動(dòng)化向多品種小批量的柔性自動(dòng)化、多品種變批量的綜合自動(dòng)化方向發(fā)展。

　　機(jī)器人應(yīng)用具備行業(yè)基礎(chǔ)

　　盡管增長(zhǎng)快速，但我國(guó)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用水平仍然較低。工業(yè)機(jī)器人在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用，汽車制造業(yè)是最先開始嘗試和普及的。標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)流水線工作環(huán)節(jié)穩(wěn)定，非常適合機(jī)器人自動(dòng)化操作。隨著技術(shù)的演進(jìn)，工業(yè)機(jī)器人的學(xué)習(xí)能力也在增強(qiáng)，對(duì)于新的生產(chǎn)模式適應(yīng)也非常快，在一定程度上也能夠節(jié)省企業(yè)對(duì)員工培訓(xùn)的成本。

　　目前在紡織生產(chǎn)中，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用已經(jīng)具備一定基礎(chǔ)。棉紡織生產(chǎn)具有多工序、連續(xù)化的特點(diǎn)，專業(yè)化分工和專業(yè)協(xié)作程度較高。多年來，棉紡行業(yè)在各工序提高機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化、智能化水平，實(shí)現(xiàn)不同工序間的連續(xù)化、自動(dòng)化生產(chǎn)。其中，自動(dòng)絡(luò)筒系統(tǒng)是棉紡行業(yè)應(yīng)用最多和最有效的技術(shù)，是人和機(jī)器人協(xié)調(diào)型單元生產(chǎn)式組裝系統(tǒng)的成功應(yīng)用。同時(shí)，棉紡行業(yè)在不同工序自動(dòng)換卷、換筒、落紗、清潔、自調(diào)勻整、信息監(jiān)控、廢棉處理自動(dòng)打包、空調(diào)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制等方面，圍繞提升質(zhì)量、控制成本、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，應(yīng)用自動(dòng)化、智能化技術(shù)。例如，銅陵松寶機(jī)械有限公司等企業(yè)近年研發(fā)的智能落紗機(jī)、落紗機(jī)器人等，完全可以取代傳統(tǒng)的人工拔、插紗管工作，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)落紗過程自動(dòng)化，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，減少了生產(chǎn)成本。

　　在化纖成套生產(chǎn)線已實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，各生產(chǎn)工序的自動(dòng)連接以及與智能物流系統(tǒng)的融合，正推動(dòng)化纖生產(chǎn)進(jìn)一步智能化。盛虹科技股份有限公司與北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所合作，建設(shè)實(shí)施了化纖生產(chǎn)智能物流系統(tǒng)。系統(tǒng)主要由機(jī)器人、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、轉(zhuǎn)臺(tái)、升降臺(tái)等設(shè)備組成，除了能實(shí)現(xiàn)絲餅從落筒、輸送、儲(chǔ)存、檢驗(yàn)分類、包裝到碼垛的全自動(dòng)化外，還能對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行智能識(shí)別，每錠絲卷在檢驗(yàn)包裝過程中的傳輸全部通過識(shí)別三維碼來進(jìn)行，準(zhǔn)確且效率高。

　　在針織領(lǐng)域，慈星股份公司推出了全球首創(chuàng)的慈星自動(dòng)對(duì)目縫合機(jī)。該產(chǎn)品不僅大大降低了傳統(tǒng)毛衫縫合用眼強(qiáng)度大、用工成本高的問題，而且提升了縫合效率，解決了困擾針織毛衫企業(yè)多年的后道縫合問題。

　　在印染領(lǐng)域，山東康平納集團(tuán)研發(fā)的筒子紗數(shù)字化自動(dòng)染色成套技術(shù)與裝備，實(shí)現(xiàn)了由手工機(jī)械化到單臺(tái)自動(dòng)化再到自動(dòng)化系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)了三大系統(tǒng)的創(chuàng)新，在減少用工、提高產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)能減排方面有明顯的作用。紹興縣瑞群紡織機(jī)械科技有限公司研發(fā)的印染機(jī)器人，一臺(tái)就能“看管”整條生產(chǎn)線，不僅能完成10多個(gè)工人的活，而且干得活質(zhì)量也有保證。傳統(tǒng)印染企業(yè)在生產(chǎn)中大多憑借經(jīng)驗(yàn)，每個(gè)流程要加多少原料靠的是“感覺”，因此，產(chǎn)品質(zhì)量難以得到穩(wěn)定的保證。而印染機(jī)器人能夠精確控制給料多少，不僅提高了精度，而且避免了因給料過多導(dǎo)致的印染原料浪費(fèi)，從而在源頭上減少了污染物排放。

　　對(duì)于工業(yè)機(jī)器人未來在紡織行業(yè)的應(yīng)用情況，有關(guān)專家表示，工業(yè)機(jī)器人將朝著更小巧、更便宜、更易于操作的方向發(fā)展，這也將更加有利于其在紡織行業(yè)的應(yīng)用。

　　廣泛應(yīng)用尚須跨過幾道檻

　　工業(yè)機(jī)器人在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用前景近兩年受到了非常多的關(guān)注。數(shù)據(jù)顯示，目前國(guó)內(nèi)每1萬名工人擁有約30臺(tái)機(jī)器人，而韓國(guó)是437臺(tái)，美國(guó)是152臺(tái)，全球平均數(shù)字為62臺(tái)。依據(jù)規(guī)劃，到2020年我國(guó)的這一數(shù)字預(yù)計(jì)增加到100臺(tái)。工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用正快速?gòu)钠嚬I(yè)向其他工業(yè)領(lǐng)域延伸。而更加專業(yè)的工業(yè)級(jí)機(jī)器人由于實(shí)用性和需求點(diǎn)非常明確，市場(chǎng)前景也更加明朗。

　　目前，盡管政府和企業(yè)均認(rèn)為“機(jī)器換人”是未來趨勢(shì)，但成本高仍是阻礙工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵因素。

　　記者采訪國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人企業(yè)了解到，從機(jī)器人成本分析，本體的機(jī)械結(jié)構(gòu)占比在30%左右，超過50%的部分來自于伺服系統(tǒng)和減速器等關(guān)鍵零部件，他們決定了產(chǎn)品的性能、質(zhì)量以及價(jià)格，是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈中的核心環(huán)節(jié)。但目前三大關(guān)鍵部件進(jìn)口比例較高，影響了我國(guó)機(jī)器人的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。目前世界機(jī)器人行業(yè)，75%的精密減速機(jī)被日本企業(yè)壟斷，交流伺服電機(jī)及控制器基本被日本、德國(guó)、美國(guó)企業(yè)壟斷。因此，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)制造工業(yè)機(jī)器人成本較高。

　　《智能制造科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》指出，要攻克工業(yè)機(jī)器人本體、電機(jī)控制器核心部件，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人及其核心部件產(chǎn)業(yè)化。在國(guó)家政策的扶持下，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人核心部件的制造能力有望逐步提高。高盛公司表示，現(xiàn)階段中國(guó)的工業(yè)機(jī)器人平均只需要1.3年就可以收回投資，而在2008年想要收回投資則需要11.8年。

　　工業(yè)機(jī)器人在紡織生產(chǎn)中的應(yīng)用也將更為廣泛。在紡機(jī)設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，各生產(chǎn)工序的自動(dòng)連接和與智能物流系統(tǒng)、信息系統(tǒng)的融合，正推動(dòng)紡織生產(chǎn)進(jìn)一步智能化。以紡紗工藝為例，未來可以繼續(xù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的連接，以減少人為的干預(yù)。目前，有少數(shù)紡紗企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了清梳聯(lián)、粗細(xì)聯(lián)、細(xì)絡(luò)聯(lián)，通過工藝的聯(lián)結(jié)大幅減少用工，若能在智能化技術(shù)方面深入發(fā)展，未來將有望建成少人、甚至無人的棉紡工廠或車間。

　　業(yè)內(nèi)專家表示，智能物流系統(tǒng)中涉及的智能測(cè)控技術(shù)和裝置，如機(jī)器人、自動(dòng)小車、立體倉(cāng)庫(kù)、PLC系統(tǒng)、車間管理系統(tǒng)MES、大型生產(chǎn)物流系統(tǒng)集成等，國(guó)內(nèi)都具備了一定的技術(shù)基礎(chǔ)、裝備準(zhǔn)備和工程經(jīng)驗(yàn)，但可靠性相對(duì)偏弱。此外，國(guó)內(nèi)一些包裝專機(jī)與國(guó)外產(chǎn)品還有差距，需要引進(jìn)。相信通過產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合，上下游企業(yè)的協(xié)同攻關(guān)，國(guó)內(nèi)企業(yè)有能力研制出工程化的實(shí)用成套裝備與系統(tǒng)，并達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

　　在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的情況下，紡織生產(chǎn)還可以實(shí)現(xiàn)從大規(guī)模生產(chǎn)方式，向沿用規(guī)�；a(chǎn)方式但卻可以生產(chǎn)小批量定制產(chǎn)品的過程邁進(jìn)。

　　慈星股份公司負(fù)責(zé)人向記者透露，目前慈星公司正在利用“互聯(lián)網(wǎng)+”手段建設(shè)“針織毛衫快速個(gè)性化定制生產(chǎn)平臺(tái)”項(xiàng)目。該平臺(tái)可真正實(shí)現(xiàn)預(yù)想設(shè)定，即普通人只需拿起手機(jī)啟動(dòng)拍攝功能，將自家的照片傳送給遠(yuǎn)在互聯(lián)網(wǎng)另一端的工廠，幾天后就可收到一件量身打造的毛衫。

　　隨著中國(guó)紡織裝備的自動(dòng)化、智能化技術(shù)向更高水平的發(fā)展，將有越來越多的工業(yè)機(jī)器人走進(jìn)紡織生產(chǎn)車間，有效替代越來越緊張的人工，從根本上解決日益困擾企業(yè)經(jīng)營(yíng)者的用工荒。