【摘要】機器人是在機械、電子、計算機、人工智能等各項技術手段基礎之上發(fā)展起來的一種重要的現(xiàn)代化裝備,在汽車制造領域得到了廣泛應用。該項技術在弧焊、點焊、裝配、搬運、注塑、沖壓的廣泛采用,不僅提高了勞動生產(chǎn)效率、節(jié)省了人力資源,而且還減少了高強度、毒環(huán)境工作等不利條件對工人的影響,具有積極的作用。本文旨在探索當前我國汽車制造行業(yè)的機器人應用情況,并基于此提出相關課程開發(fā)的建議與措施。
【關鍵詞】機器人;汽車制造業(yè);應用與調研;課程開發(fā)
一、汽車制造業(yè)廣泛采用機器人的多方面意義
首先,機器人的廣泛采用,有利于減少對人力的依賴、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率,從而促進綜合效益的提升。眾所周知,汽車制造業(yè)是大工業(yè)的標志,一臺汽車從立項、研發(fā),到組裝出廠,不僅需要研發(fā)核心零部件如發(fā)動機、變速箱等,同樣還要在提高生產(chǎn)效率、降低運營成本上下功夫,而汽車裝配機器人的誕生則恰恰解決了這一難題。作為一種精密設備,汽車大約有幾千個零部件構成,要想將這些零部件熟練、準確、省時地裝配成功并不是一件容易的事,需要大量的熟練工人,相應的地也需要提升汽車生產(chǎn)企業(yè)的運營成本。而機器人誕生之后,不僅可以在后期的汽車裝配、整車生產(chǎn)中發(fā)揮作用,同樣在弧焊、點焊、裝配、搬運、注塑、沖壓等各個環(huán)節(jié)都可以降低人力成本、節(jié)省資源,實現(xiàn)人力資源高效化和各種原材料的優(yōu)化配置,對企業(yè)綜合效益的提升具有關鍵作用。
其次,機器人的廣泛采用,有利于降低相關操作人員的勞動強度、保證一線工人健康,創(chuàng)造安全、舒適的生產(chǎn)環(huán)境和人性化的管理模式。汽車制造業(yè)除了具有技術研發(fā)難度大、裝配流程時間長等特點外,生產(chǎn)環(huán)境復雜多變是其另一個主要特點。汽車生產(chǎn)不僅僅涉及前期涉及和后期組裝,還有一些大量、細致的中間工作需要來完成,如切割、點焊、噴漆等工作。在汽車機器人問世之前,這些瑣碎、繁雜的工作都需要工人親自操作,不僅費時費力,而且一些工作在操作過程中會對人體健康產(chǎn)生不利影響。如電焊的焊接和氣焊的切割,都會對人體產(chǎn)生一些輻射,長期在這種環(huán)境中工作會容易染上一些職業(yè)病,對身體健康造成不利影響。而機器人代替人力來工作之后,不僅使各項工作流程更加順暢、連貫,更重要的是實現(xiàn)了人力資源的解放和優(yōu)化,營造了人性化的工作環(huán)境,對工人的正常生產(chǎn)和工作、生活都極具意義。
再次,機器人的廣泛采用,帶動了向相關產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,也對對其它所涉及行業(yè)的結構升級起了帶動作用。機器人是一項智能科技,而汽車制造業(yè)同樣是高、精、尖行業(yè)的代表,代表著一個國家的科技水平和綜合競爭力。因此,機器人在汽車制造行業(yè)中的廣泛應用,勢必會帶動一批相關企業(yè)的發(fā)展壯大,同時與機器人涉及、生產(chǎn)、營銷等方面的真?zhèn)€產(chǎn)業(yè)鏈條都都會趨于成熟,從這個層面上來講,機器人產(chǎn)業(yè)與汽車制造業(yè)的結合不僅對各自都具有重要意義,而且對優(yōu)化當?shù)禺a(chǎn)業(yè)結構、提升同樣哈科技創(chuàng)新效率、促進就業(yè)、保證社會安定等都具有重要的意義。
二、機器人在當前汽車制造業(yè)中的應用情況
一方面,當前機器人在我國的汽車制造行業(yè)中發(fā)展較為快、應用較廣。機器人誕生于上世紀50、60年代,隨后在日本、德國、美國等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)經(jīng)歷了一個高速發(fā)展的黃金階段,我國于上世紀80年代開始著手引進相關設備,并經(jīng)過一系列消化、吸收、再創(chuàng)造,逐漸建立起了門類相對齊全、水平相對較高的機器人行業(yè),并在汽車制造及其他工業(yè)中發(fā)揮著重要作用。①
另一方面,在高端汽車制造方面的機器人研制工作上,目前我們與發(fā)達國家相比還有差距。據(jù)相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,截至目前,全球機器人裝機量大約300萬臺,而其中75%的機器人應用于汽車制造行業(yè),即約有230萬臺機器人分布在全球各個汽車生產(chǎn)企業(yè),而我國汽車廠商所采用的機器人數(shù)量僅10余萬臺,這一數(shù)字不僅遠遠落后于日、德、美等發(fā)達國家,而且在質量水平上也存在差距。我們目前的從事汽車制造的機器人主要應用于裝配行業(yè),即代替人力來從事一些重復性、高強度、有毒環(huán)境的工作,而在新產(chǎn)品研發(fā)、圖紙設計等創(chuàng)新興性環(huán)節(jié)上則鮮有機器人的身影。從這個意義上來講,我國當前的汽車制造行業(yè)的機器人的數(shù)量和質量都有待于進一步提升。
三、關于機器人在汽車制造行業(yè)的課程開發(fā)
要想從根本上提升我國汽車制造行業(yè)機器人的質量,就必須在充分調研各廠商的實際需求和當前機器人存在的各種問題,并在調研結果的基礎上形成成熟、完善的調研報告,最后依據(jù)報告內容制定詳盡具體的課程研發(fā)計劃,因地制宜的制定一套適合國情與當前實際的課程,具體包括以下幾個方面。
首先,課程開發(fā)伊始要確立鮮明的教學目標與課程內容。目標是行動的導向,我們開發(fā)關于汽車制造業(yè)中機器人的課程也同樣如此。我們的教學目標是要致力于培養(yǎng)具有戰(zhàn)略性眼光、掌握扎實的基本知識、能夠將所學理論知識與生產(chǎn)實踐相結合,而且能夠在具體的機器人研發(fā)中進行創(chuàng)新性工作并取得實效的高素質人才。②基于這一理念和目標,我們的課程內容既要包含大量基礎性、原創(chuàng)性的資料和知識,同時也要包含一些具有啟發(fā)性、思考性、疑問性的問題和難點,以此激發(fā)學生的積極性和創(chuàng)新性。
其次,課程實施階段要注重夯實學生扎實的基礎知識。根基牢,永不倒。無論各行各業(yè),扎實的基礎知識是立足的關鍵和資本,也是推動該行業(yè)不斷向前的強大力量。機器人的研發(fā)雖然是高、精、尖的新興產(chǎn)業(yè),但這一產(chǎn)業(yè)之所以能永立時代前沿靠的是背后大量的基礎知識作為支撐的,從這個意義上來講,基礎知識是機器人行業(yè)發(fā)展壯大的根本,我們在課程開發(fā)過程中必須要高度重視。③
再次,課程評價階段要側重強調學生在原有基礎知識上的創(chuàng)新、創(chuàng)造。有了扎實的基礎知識,并不意味著我們就此可以高枕無憂了,時代在以驚人的速度前行,我們機器人制造行業(yè)也不例外。我們若想在日趨激烈的國際競爭中占得先機,就必須加強基礎知識上的發(fā)揮與創(chuàng)新,以創(chuàng)新作為推動該行業(yè)發(fā)展的強大驅動力。只有這樣,我們才能在汽車制造行業(yè)的機器人產(chǎn)業(yè)中實現(xiàn)質量上的超越和數(shù)量上的增長。
參考文獻:
[1]熊建國:《工業(yè)機器人的應用和發(fā)展趨勢》,河南省信陽工業(yè)學校,2009(01)
[2]馬光、申桂英:《工業(yè)機器人的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢》,組合機床與自動化加工技術,200(03)
[3]杜志?。骸豆I(yè)機器人的應用及發(fā)展趨勢》,機械工程師,2002(05)