國內(nèi)機械手主要用于機床加工、鑄鍛、熱處理等方面,在數(shù)量、品種、性能上不能滿足工業(yè)生產(chǎn)需求。國內(nèi)發(fā)展策略是擴大應用范圍,重點發(fā)展鑄造、熱處理機械手,發(fā)展通用、示教式、計算機控制和組合機械手等,提高速度、減少沖擊、正確定位,研究具有多種性能的機械手并與計算機連用,成為機械制造系統(tǒng)基本單元。國外機械手在機械制造行業(yè)應用多、發(fā)展快,用于機床、橫鍛壓力機上下料及點焊、噴漆等作業(yè),按指定程序操作。發(fā)展趨勢是研制有智能、能傳感和變更的機械手,重點研究視覺和觸覺功能且已有成果。
以下是機械制造行業(yè)應用機械手的一些前景方面分析:
生產(chǎn)效率提升:
可以實現(xiàn)全天24小時不間斷精準作業(yè),相比于人工操作休息、換班等情況,整體生產(chǎn)效率大幅提高。
快速的動作頻率和精準的動作執(zhí)行能縮短單個產(chǎn)品的生產(chǎn)時間和生產(chǎn)流程的循環(huán)周期。
質量與精度改善:
機械手嚴格遵循程序和指令,避免了人工操作中可能出現(xiàn)的人為失誤、疲勞導致的加工精度不一致等問題,確保產(chǎn)品質量的穩(wěn)定性和高精度。
可以完成對精度要求極高的諸如零部件組裝等作業(yè)。
成本控制:
從長期來看,雖然前期投入較大,但可以減少大量的人工成本,包括工資、福利、培訓等方面的支出。
降低由于人工操作不當造成的原材料浪費和產(chǎn)品次品損失等成本。
安全性增強:
可以替代工人在一些危險、有害環(huán)境(高溫、高壓、有毒有害氣體等)下進行作業(yè),減少安全事故對員工的傷害風險。
避免了因人工疲勞、違規(guī)操作等可能引發(fā)的安全事故。
靈活性與適應性:
現(xiàn)代的機械手可以通過編程和調(diào)整快速適應新產(chǎn)品的生產(chǎn),實現(xiàn)生產(chǎn)線的快速轉換和多品種小批量生產(chǎn)。
可以通過更換末端執(zhí)行器等方式執(zhí)行不同類型的機械制造任務。
產(chǎn)業(yè)升級推動:
促使機械制造企業(yè)向自動化、智能化方向發(fā)展,提升整個行業(yè)的技術水平和競爭力。
可以與智能工廠中的其他系統(tǒng)如智能物流、智能倉儲等進行無縫對接和協(xié)同作業(yè)。
數(shù)據(jù)與信息化:
機械手在作業(yè)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以用于生產(chǎn)過程的優(yōu)化分析、設備維護預測等,為實現(xiàn)智能制造提供數(shù)據(jù)基礎。
為遠程監(jiān)控和管理工廠生產(chǎn)提供了可能。
消極方面或當前面臨的挑戰(zhàn)(一定程度上也是未來改進空間):
高成本投入與回報周期:
機械手本身的設備購置、安裝、調(diào)試成本較高,中小規(guī)模企業(yè)可能面臨較大資金壓力。
對于復雜的機械制造場景,編程、維護等也需要專業(yè)技術人員,人力成本和培訓成本也不低,回報周期不確定。
技術限制:
對于一些極為復雜和精細的手工工藝,目前的機械手還難以完全模擬和替代。
智能感知和決策能力還有待進一步提升,如在應對突發(fā)狀況和復雜環(huán)境變化時的處理能力。
維護與可靠性:
一旦出現(xiàn)故障,可能導致整個生產(chǎn)線停滯,造成較大損失。
設備的維護保養(yǎng)需要專業(yè)知識和技能。
就業(yè)沖擊:
可能導致一定時期內(nèi)部分低技能工人失業(yè),如果不能合理引導勞動力轉移和提升,可能會引發(fā)社會問題。
總體而言,機械制造行業(yè)應用機械手的前景是機遇與挑戰(zhàn)并存,從長遠和宏觀角度來看,隨著技術的進步、成本的降低、配套產(chǎn)業(yè)的成熟等,其積極的前景因素會不斷得到強化和拓展,在機械制造行業(yè)中的應用會越來越廣泛和深入,逐步成為機械制造業(yè)的重要支撐和推動力量,推動行業(yè)實現(xiàn)新的跨越發(fā)展。