徐世垣

據(jù)國際機器人聯(lián)合會調(diào)查顯示，到2020年全球?qū)惭b170多萬臺新的工業(yè)機器人?？删幊痰摹皺C器人同事”很快也會在印刷廠出現(xiàn)嗎？

如今，機器人在印刷行業(yè)的使用正在蓬勃發(fā)展，如MBO公司的Cobot Cobo碼垛機器人已經(jīng)投入應(yīng)用，Baumann公司也在使用BASS協(xié)作機器人。

德國Baumann（寶曼）公司的經(jīng)理Markus Frick確信：“那些不愿實施自動化的人，遲早會遇到問題。”這意味著印后加工企業(yè)在自動化方面還有很大的潛力。沒錯，在印刷車間許多過程早已高度自動化運行，而在印后加工中許多材料仍然靠手工搬運，需要大量人員。 ?印后加工是印刷生產(chǎn)中勞動密集程度最高的部門，這并非新的見解。也正因如此，印后加工的技術(shù)工人特別短缺，許多工作根本沒有人去干。

據(jù)印刷和媒體協(xié)會的調(diào)查，雖然印刷和媒體行業(yè)培訓(xùn)職業(yè)的新合同數(shù)量略有增加，但培訓(xùn)率下降。40%的培訓(xùn)公司稱，他們提供的所有培訓(xùn)崗位占不滿，因為適合的求職者太少。而且招聘技術(shù)工人非常困難，只有15%的企業(yè)能夠找到空缺職位的員工，69%的企業(yè)很難找到，甚至16%的企業(yè)根本找不到。短缺的人員大多通過員工加班或現(xiàn)有員工相應(yīng)的技能來彌補。

“機器人同事”嶄露頭角

如今在工廠中使用的機器人被大家親切地稱為“機器人同事”，那么這些“機器人同事”是否能替代上文提到的空缺職位呢？

前不久，MBO公司采用碼垛機器人的事情引起了轟動，該公司的開發(fā)經(jīng)理Sebastan K?nig說：“我們不能完全解決技術(shù)工人短缺的問題，但是我們可以幫助客戶解除這個困難。這主要涉及包括印后裝訂在內(nèi)的手工業(yè)，因為裝訂不僅是消耗體力的工作，而且需要技巧、眼力和高品質(zhì)?！痹谶@種情況下，MBO公司采用碼垛機器人顯然觸及了敏感處。機器人將折疊好的書帖由收紙裝置取下放在紙臺上，這是一種單調(diào)、消耗體力的工作，代替了人工搬運沉重的紙張。

Baumann公司廠在自動化解決方案中也依賴于機器人技術(shù)，該公司的自動闖紙機經(jīng)過長時間使用之后，現(xiàn)在采用BASS（Baumann自動裁切系統(tǒng)）進行自動化裁切。

機器人面臨的挑戰(zhàn)性

使用機器人代替一些人工作業(yè)聽起來很簡單，但做起來并不容易。例如，在金屬加工行業(yè)，機器人大多與具有剛性和穩(wěn)定性的材料有關(guān)系，而在印后加工中的處理過程很復(fù)雜，如對紙張要求很高，紙張靜電、表面敏感等都是裝訂工必須處理的參數(shù)，機器人必須模仿這些參數(shù)。

MBO開發(fā)經(jīng)理Sebastan K?nig說：“標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)過程很少，因為紙張介質(zhì)及其制作的產(chǎn)品非常個性化。這取決于很多細(xì)致的感覺，如受過培訓(xùn)的裝訂工知道，在出現(xiàn)靜電問題時必須做什么，并如何把折疊好的成捆紙堆放在穩(wěn)定的紙臺上。我們面臨的挑戰(zhàn)是，如何把這種細(xì)致的感覺和裝訂工多年的專業(yè)經(jīng)驗教會給機器人?！?/p>

Baumann公司的經(jīng)理Markus Frick也看到了處理紙張材料的挑戰(zhàn)：“我們有多種材料，每天的情況或天氣條件都不同。比如，同一個紙堆由于紙張的上下位置不同，重量也不同，人在這種情況下會基于經(jīng)驗直覺地工作，但對于機器人來說是一個非常復(fù)雜的傳感系統(tǒng)?！?/p>

目前的機器人技術(shù)尚未達到較高的水平。2008年試驗推出了一款通過機器人自動裝載過程的闖紙機，但當(dāng)時在市場上并沒有實現(xiàn)應(yīng)用。MBO經(jīng)理Sebastan K?nig認(rèn)為，最重要的原因是成本太高 （10年前機器人技術(shù)還很貴），另一個重要原因是技術(shù)尚未成熟。但是近年來發(fā)生了很多變化，他說：“目前有很多公司甚至是許多初創(chuàng)公司，專門為各種行業(yè)制造機器人和編程，從經(jīng)濟性的角度來看，這使得機器人的應(yīng)用非常具有吸引力?！?/p>

人類與機器人“手牽手”合作

另一方面，無論是Sebastian K?nig還是Markus Frick，都沒有注意到人類員工方面的感受。Markus Frick說：“幾乎與所有新技術(shù)一樣，大家都有一種好奇心，同樣也有一種懷疑的態(tài)度。但如果能夠合理地介紹系統(tǒng)提供的優(yōu)勢，就不必害怕與機器人接觸?！?/p>

相反，Sebastian K?nig則表明了企業(yè)對機器人的高度認(rèn)可?！皺C器人同事”被客戶視為可以替代裝訂工人體力工作的伙伴，這不僅涉及到不可替代的人體工程學(xué)，也涉及到如何按照這種方式為員工提供更有吸引力的工作崗位。

現(xiàn)在機器人和人類可以“手牽手”合作：所謂的協(xié)作機器人或碼垛機器人不用護圈、隔離或光屏障，就可以成為企業(yè)的有力助手。當(dāng)人靠近機器人時，傳感器和探測器可以確保機器人停止運動。通常，Cobot碼垛機器人較小，在生產(chǎn)環(huán)境中比工業(yè)機器人的占地面積少，并且是移動的，因此更靈活，可以快速適應(yīng)不斷變化的要求。此外，沒有防護欄還可以節(jié)省空間和成本。例如，碼垛機器人在幾分鐘內(nèi)可以被安放在最需要的收紙裝置上。在BASS自動裁切系統(tǒng)的情況也涉及協(xié)作機器人，該系統(tǒng)提供的防護欄滿足了裁切系統(tǒng)的安全性要求。

但是，靈活的Cobot碼垛機器人在效率上受到了限制。傳統(tǒng)的工業(yè)機器人是一個以極高的性能完成其程序的強大工具，因此必須加以屏蔽，以防止事故的發(fā)生。

印后裝訂的智能化有很大潛力

MBO和Baumann公司的這種第一批機器人系統(tǒng)肯定不是唯一的，因為如前所述，印后裝訂在智能化方面仍有很大潛力。海德堡印后加工經(jīng)理Michael Neugart強調(diào)：“在重復(fù)密集的活動中，在裁切機、折頁機上搬運和在糊盒機上裝載時，機器人將起到重要作用。在2020年德魯巴展會上觀眾將看到來自海德堡的一些機器人產(chǎn)品。”

馬天尼的機器人技術(shù)在智能化方面也起著重要作用：從狹義上看，雖然瑞士制造商沒有使用機器人，但是馬天尼的整個印后加工4.0理念（也就是設(shè)備的智能聯(lián)網(wǎng)）都基于機器人技術(shù)。例如，全自動的Infini-Trim三面切書機與Vareo膠訂機形成一個內(nèi)聯(lián)二重奏，嚴(yán)格來說并不是三面切書機，而是裁切機器人。

Horizon公司營銷經(jīng)理Birgit Wienck認(rèn)為，印后加工企業(yè)的機器人技術(shù)呈現(xiàn)上升趨勢：“機器人技術(shù)遲早將在印后加工中占據(jù)一席之地。特別是由于技術(shù)工人短缺，機器人用于可重復(fù)的活動是很理想的。”

對Baumann公司來說，BASS自動裁切系統(tǒng)尚未達到開發(fā)的最終階段：“當(dāng)然，我們將繼續(xù)研究哪些過程和任務(wù)仍可以自動化。我們已經(jīng)做完了自動化闖紙任務(wù)，現(xiàn)在進行自動化裁切工作，在該領(lǐng)域肯定還有其他的過程可以實現(xiàn)自 ? ? ?動化?！?/p>

機器人的銷售顯著增長

機器人和自動化在全球和德國都有顯著增長。2018年，機器人行業(yè)的銷售額首次達到150億歐元，增長4%。其中，統(tǒng)計了機器人、集成裝配以及工業(yè)圖像處理的數(shù)據(jù)。

德國機械及制造商協(xié)會主席Wilfried Eberhardt指出，全球?qū)Φ聡臋C器人技術(shù)和自動化的需求量仍然很高。然而，一般性的政治不確定性和全球經(jīng)濟放緩導(dǎo)致了比原預(yù)期的增長適度減緩。他謹(jǐn)慎地預(yù)測：“目前我們預(yù)計2019年增長率為2%～5%。”

如果只看機器人的銷售額，不包括集成裝配和工業(yè)圖像處理，那么2018年德國在國內(nèi)國外的機器人銷售額減少了3%，達到41億歐元。這主要是由于汽車銷售疲軟，特別是在中國這個主要市場。一般工業(yè)的份額，即汽車工業(yè)以外的行業(yè)，2018年由47%下降到38%。2018年德國的機器人生產(chǎn)下降9%，降至24500臺。2013～2018年，德國生產(chǎn)機器人的數(shù)量每年平均增長4%，同期出口每年增加7%。這表明在2013～2018年，國內(nèi)市場平均變化率增加了9%，德國仍屬于全球五大銷售市場之一。

機器人在各行各業(yè)的應(yīng)用

從全球范圍來看，機器人密度最高的是韓國。據(jù)國際機器人聯(lián)合會稱，韓國每1萬名員工中有710個機器人;其次是新加坡，每1萬名員工中的機器人密度是658個;而德國每1萬名員工中有322個機器人;日本有308個，10年前日本還占首位。

汽車和電子工業(yè)中可編程的機器人同事占有最高的份額。2017年韓國的汽車工業(yè)每1萬名員工使用2435個工業(yè)機器人，這是2010年的兩倍，是迄今為止最高的數(shù)字，其原因可能是為混合電動汽車增長的市場需要生產(chǎn)電池。2017年，德國汽車行業(yè)每1萬名員工中總共擁有1162個機器人。（資料來源：國際機器人聯(lián)合會）

責(zé)任編輯：薛金萍 xjp@cprint.cn