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                  2021 OEM
                  運動控制

                  自動化專家眼中的工業 4.0,中小企業絕對不能錯過!

                    2021年11月17日  

                    工業4.0人物專訪

                    在討論機械工程領域的數字化時,大家都越來越關注工業 4.0 和機器人技術。這時候你可能會想到大型智能工廠中的大規模的機器人應用,但這種開創性的發展趨勢,中小企業更不能缺席。原因是什么?聽聽專家怎么說......

                    本期人物專訪,我們邀請到了來自德國下薩克森州的 LMZ 公司的董事長,向我們介紹中小企業未來的自動化發展方向。

                    LMZ 公司是 item Pluspatner 隊伍中的一員,專注于開發定制的自動化系統,在工業 4.0 和機器人應用方面擁有豐富的專業知識。

                  工業 4.0——中小企業數字化的發展機遇和良好開端

                    01、工業 4.0 的概念乍聽起來很抽象,中小企業有必要為它傷腦筋嗎?

                    現在,即使是小公司也有許多自動化過程。因此,我們要嘗試利用自動化生成的過程數據,這是很有意義的。每個人在日常生活中都會產生大量數據,其他公司已經開始分析我們的個人信息并得出相應的結論,那機械工程領域為什么不可以呢?

                    不過,這并不是我認為中小企業應該仔細研究工業 4.0 的唯一原因。與大企業相比,中小企業的優勢顯而易見——大企業使用數據的整個流程要比中小企業復雜和遲緩得多。因此,中小企業可以利用自身優勢快速實施創新,這是大企業無法企及的。

                    02、您認為中小企業在實施工業 4.0 時面臨的最大挑戰是什么?

                    我認為最大的挑戰是如何開始。首先,你必須在公司內確保員工對數據收集的接受度。因為人們對數據保護往往持一定的懷疑態度,他們會誤以為數據收集的目的是為了追蹤哪些員工的產出更高。

                    當然,在涉及個人數據時,我們確實要謹慎一些,但只要對數據進行標準化和匿名化處理,就能提高員工對數據收集的接受度。除此之外,還存在很多不確定因素,比如哪些過程可以數字化,應該從哪些環節著手——即我們應該優先收集哪些數據,以及這些數據應該怎么利用。

                    03、中小企業應該如何開展自動化生產呢?

                    我們建議分步開展。為此,我們 LMZ 公司特地制定了一個四步計劃。該計劃適用于一般的自動化,尤其是工業 4.0。最好的辦法是從一個試點項目開始,然后對自己說:“好的,我現在要開展自動化生產了。我要收集數據,然后分析數據并得出結論?!辈痪弥竽憔蜁l現,這些數據會成為你強大的競爭優勢。然后,你再繼續進行下一步。

                  中小企業如何利用工業 4.0 實現工業自動化生產

                    04、您會如何描述自動化與工業 4.0 之間的關系?

                    我認為比較合理的一種描述是,自動化與工業 4.0 都是數字技術的進一步發展,是一種新型的工業化水平。正如我前面所說,最好的方法是收集自動化過程生成的數據,然后分析數據,并得出相應的結論。

                    而目前的情況是,某個地方出現了故障,然后整個系統因為故障而停機了,于是生產目標被擱置了。人們常常會問:“我們已經實施了自動化,為什么還會發生故障?裝配工在哪里?”可是裝配工要兩天后才能到達現場。

                    當全新的自動化系統到達公司時,通常在初期階段會遇到很多問題。但是,一旦自動化系統啟動并正常運行,項目經理的工作就結束了,然后他會繼續跟進下一個項目。于是,沒有人再去關注這臺自動化系統,直到它出現問題。

                    05、您有什么好的建議嗎?

                    我的建議是,最好在生產的前四個月輸入生產數據,這樣可以確定傳感器參數范圍內的正常情況。

                    比如,當我發現傳感器參數已經達到 80% 時,就更容易計劃系統的停機時間。在大多數自動化系統中,如果需要清洗零件或更換磨損的部件,就會出現這種情況。而當參數達到 100% 時,就意味著機器要停機了。

                    這時候,我應該計劃下一批次 1000 件產品的生產。畢竟,我下周不能生產,因為我知道機器將在周一和周二停機維修。更重要的是,我可以及時通知和預約裝配工,并確保系統在下周三再次全面運行。

                    這些都與能否準時交貨息息相關。過去,我們依靠庫存確保準時交貨。而現在,所有的產品都是先生產然后直接交貨。如果我不能及時交貨,導致汽車制造商的生產線停工,將會產生非常高的成本。

                  機器人技術給中小企業帶來巨大的機遇

                    06、機器人是現在的熱門話題,您認為它最主要的優勢是什么?

                    毫無疑問,機器人最大的優勢是具有極高的靈活性。當我購買了機器人之后,我不一定用它來生產同一種產品,它可以生產各種產品,比如,模塊化機器人單元就是一個很好的例子。它可以連續八小時生產一種產品,然后你將機器人模型移動到另一臺機器上,它又可以連續八小時生產另一種產品。

                    即使是小批量生產,機器人也能靈活應對。雖然你需要采購機器人系統,但一個項目不必承擔所有的采購成本。由于機器人可以用來生產各種產品,其采購成本可以分攤到不同的項目中。這樣不但提高了機器人的產能利用率,系統也能更快地收回成本。

                    此外,機器人還大大減輕了員工的工作壓力,尤其是那些不符合人體工學的單調枯燥的生產活動以及涉及到重物的生產任務,機器人的“代勞”更是讓員工獲益匪淺。在這些情況下使用機器人是理想的選擇,它可以將員工從這些任務中解放出來,從而騰出時間處理公司的其他過程。

                    07、機器人聽起來很復雜,肯定很昂貴吧?

                    機器人各有不同,彼此的差異也很大。這主要取決于使用什么樣的機器人解決方案,怎么使用以及在哪里使用。什么樣的自動化過程就決定了需要什么樣的機器人。

                    你必須考慮機器人是否需要提升重物。這些問題也很重要:需要多大的工作范圍?是在較小的區域內工作,還是要從 A 點到 B 點(要穿過一個更大的區域)完成包裝工作。你還要考慮這些工作所需的時間——即周期時間。

                    如果時間充裕,沒有太多重物,也不想使用傳統的安全技術,那么協作型機器人就是一個不錯的選擇。由于要滿足特殊的安全要求,協作型機器人一般都很慢。如果協作型機器人需要接觸員工,那它的速度會非常慢,這樣可以避免員工受傷。

                    但是,如果時間緊張或需要提升重物,那我們就要使用普通的工業機器人。雖然它需要一定的安全設備,但我們可以采用移動式設計來提升它的靈活性。

                    這一切都取決于自動化過程。此外,機器人的采購成本也取決于自動化過程。如果機器人承擔的工作不多,時間也充裕,并且不需要提升重物,那么成本會相對較低。但如果對機器人的要求較高,采購成本自然也會更高。

                  item 型材技術——工業 4.0 和機器人的理想選擇

                    08、憑借您對 item 產品的了解,它們能給機器人和工業 4.0 帶來哪些優勢?

                    模塊化設計是它們最大的亮點。對于機器人來說,其主要的優勢就是強大的功能性。我們之所以選擇 item 的型材來搭建自動化系統,是因為這些型材具有眾多優勢,甚至可以確??蚣芤簿哂卸喙δ苄???蛻粼敬蛩阌脵C器人生產三種產品,卻發現它擴展后可以生產四種或五種產品,因為機器人具有極強的靈活性,我們也必須確保護罩具有同等的靈活性。

                    因此,我們必須對護罩進行擴展,并確保它的靈活性,即使它已經使用了六個月。這意味著,護罩經過擴展后可以適應新的工作環境。我們經常聽到客戶這樣反饋:“我們覺得在框架上增加某些部件非常方便?!钡绻呛附涌蚣?,那就不可能了。

                    item 的型材由鋁制成,因此重量很輕,這是它的另一個優點。如果腳輪需要從系統 A 移動至系統 B 并且采用模塊化設計,那對工人來說就會輕松很多,畢竟這個工作需要手動完成。尺寸相同的情況下,鋼結構的重量大約是鋁結構的三倍。而且,生產工廠沒有太多空間,也就無法使用托盤搬運車或叉車。但是,如果模塊化單元采用移動式輕型設計,這一切就能迎刃而解,而鋁型材無疑功不可沒。

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