定制自动化设备：机器人如何改变制造业

定制自动化设备：机器人如何改变制造业

自动化和机器人技术在人类历史上相对较新，但已成为我们日常运作不可或缺的一部分。从自动门到手术机器人，这些技术几乎席卷了每个行业。自动化设备对制造业来说尤其令人兴奋，更新的系统提供更全面的自动化解决方案。要了解制造业机器人技术的未来令人兴奋，您必须了解工业自动化的含义、它的发展方式以及它为现代制造业提供的服务。

什么是工业自动化？

福特汽车公司的工程经理 D.S. Harder 在 1946 年创造了“自动化”这个词，用来描述机器可以完成曾经由人类在汽车生产线上完成的任务。随着时间的推移，该术语略有演变，指的是一种技术，该技术无需人工干预即可响应反馈执行特定的、预先确定的过程。自动化常常与机械化相混淆，机械化是指用机器代替人工，但自动化通常伴随着机械化。

在制造业中，工业自动化是指使用计算机或基于机器人的控制系统来完成制造环境中的流程。自动化制造系统在工厂内部运行，并完成包括材料处理、加工、组装和检查在内的操作。这些职责简要说明如下：

• 材料处理： 这些任务相对简单，涉及机器人将材料从一个位置移动到另一个位置。这可能包括机器装卸、传送带传输、物料安排等。
• 处理： 顾名思义，此任务涉及机器人执行预先确定的过程来更改零件，通常使用工具。这可能包括焊接、喷漆、打磨或抛光等任务。
• 程序集： 装配是零件的排列和固定以完成整个产品。机器人越来越多地用于装配过程，以减少人工劳动并提高生产速度。
• 检查： 检查是对完整产品的目视评估，以确定其是否符合规格。机器人越来越多地被用于这种能力，使用传感器比人类更快、更彻底地将零件与规格进行比较。

制造业中机器人自动化的要点是它涵盖了广泛的任务，减少了人为干预。工业机器人系统越先进，系统中的人类参与就越少。

自动化简史

自动设备的想法已经存在了几个世纪。已知的第一个自动机制描述是由亚历山大港的希腊工程师 Heron 在公元前一世纪创造的，他提出了使用蒸汽动力系统自动开门的想法。虽然这种设计从未获得关注，但巴格达的哈利夫将这一想法和其他想法纳入了他 9 世纪的汇编，名为“巧妙机制的科学”。在接下来的几个世纪里，阿拉伯世界使用这篇文章来探索自动化的可能性，尽管在黑暗时代失去了很多进步。

文艺复兴时期人们对自动化产生了新的兴趣，而 Khalif 的文章成为了探索这一主题的基础。这本书启发了许多文艺复兴时期的科学家和思想领袖，包括列奥纳多·达·芬奇，让他们参与这些想法，最终导致瑞士工匠在 18 世纪创造出自动机。尽管这些自动机只是主要用作娱乐和审美情趣来源的会动玩偶，但它们是迈向现代自动化的第一块垫脚石。

达芬奇和其他文艺复兴时期科学家的想法进一步激发了工业革命的发明家。这些发明家通过转向机械和探索自动化的可能性来应对日益增长的生产需求。这些发明家中最著名的是尼古拉·特斯拉，他发明了许多机器人模型，包括一艘机器人船。然而，直到 20 世纪，这些想法才在工业环境中完全实现。

制造业自动化机器人的现代史

20 世纪对机器人的第一次探索是在艺术领域。 1921 年，一部名为“罗森的万能机器人”的戏剧在布拉格首演，其中机器人完成了人类的工作，然后反抗并摧毁了地球。该剧制造了一种持续存在的对机器人的恐惧。然而，这并没有阻止其他人进一步接受和探索这个想法。最著名的是，艾萨克·阿西莫夫 (Isaac Asimov) 撰写了大量关于机器人技术广泛使用的潜在影响的文章，制定了至今仍在使用的机器人技术的基本定律。事实上，阿西莫夫的工作启发了发明家，他们开发出了第一台自动化工业机器人。

George Charles Devol 于 1954 年发明了第一台工业机器人，然后与阿西莫夫的粉丝和企业家 Joseph F. Engelberger 合作创建了机器人公司 Unimation。他们创造的机器人 Unimate 是一个简单的单臂机器人。它于 1961 年首次安装在通用汽车位于特伦顿的工厂，用作压铸机。从那时起，机械臂在多个行业获得了牵引力，可以进行基本的材料搬运和加工。

工业机器人手臂在 20 世纪 60 年代和 70 年代不断发展，随着计算机和集成电路等新技术的发展而进步。这些机器人能够代替人类完成繁重、危险或单调的任务，到 20 世纪 70 年代末，对机器人技术的探索和投资猛增。 1980 年代，机器人技术的采用显着放缓，这主要是由于安装不当、制造错误和其他问题导致数家工厂受损。最终，机器人技术的使用回升，传感器的发明和集成帮助机器人技术在 21 世纪实现了广泛应用。

工业自动化的优缺点

许多工业环境都采用了自动化，原因不难看出。自动化解决方案为制造公司提供了广泛的优势。下面将更详细地解释其中一些优点。

1。更高的生产力

即使是最高效的员工也有其局限性，员工需要时间睡觉、庆祝假期和与家人共度时光。机器人就不能这样说了。虽然工厂需要三班倒才能让员工全天候 24/7 运行，但机器人可以在不休息或换班的情况下完成同样的工作。此外，机器人可以保持高水平的速度和准确性，因为它们不会全天疲倦或注意力不集中。这些因素意味着公司可以通过在其制造过程中实施工业自动化解决方案来显着提高生产率。

2。更短的交货时间

自动化有助于减少客户下订单和向他们交付产品之间的时间。无需等待人工从头到尾完成整个过程，自动化机器可以在更短的时间内完成相同的任务。这使公司能够超越竞争对手。

3。更高质量

在雇用人类工人时，人为错误始终是一个问题。人类的准确性是有限的，可能会整天疲劳和注意力不集中，从而降低他们保持高精度的能力。机器人不会遇到同样的问题。通过自动化流程，公司可以在生产中实现更高水平的准确性和均匀性，从而提高整体产品质量。

4。减少浪费

更高的准确性导致更少的错误，更少的错误意味着更少的废品。当人工犯错时，可能会导致零件报废或材料浪费。自动化机器人设备不会犯这些错误，从而减少浪费。这也有助于降低使用自动化设备的公司的材料成本。

5.更高的灵活性

当装配线上的流程发生变化时，人员可能需要大量培训才能进行更改。即使工人们很快就掌握了新流程，培训也可能会占用一天的时间，从而导致生产力下降。另一方面，机器人只需要改变程序来改变它们的过程。因此，自动化使制造过程更加灵活，更能适应变化。

6.更高的信息准确性

现代机器人技术和控制设备已经开始在其基本流程中实施自动化数据收集。这种数据使制造商能够收集关键的生产信息，这些信息有助于显着维护和改进流程。这种类型的数据监控可以帮助识别机器何时遇到困难并可能需要维护。它还可以帮助识别制造过程中的瓶颈。简而言之，数据收集为决策者提供了事实，使他们能够就其流程做出明智的决策。

7.提高安全性

通常，工业自动化用于执行重复性、危险性或涉及危险或笨拙工具的工作。所有这些因素都增加了对工人的危险。重复性的任务可能会使工人感到厌烦，导致他们注意力不集中并忽视关键的安全步骤，而笨重、笨拙的工具更有可能掉落或处理不当，从而造成伤害。工业自动化接管了这些类型的任务，使生产线对员工来说更安全。由于美国 1970 年的职业安全与健康法案 (OSHA)，这一点尤为重要，该法案使工人安全成为任何公司的首要关注点之一。事实上，OSHA 是在工业环境中采用自动化的主要驱动力之一。

8.降低劳动力成本

人力成本高昂——在员工培训、医疗保健、工人补偿、奖金、养老金保险、带薪休假和假期之间，员工可能会花费公司大量资金。虽然始终需要对高素质人才进行投资，但公司可以通过自动化来降低或重新分配劳动力成本。自动化有效且高效地处理所有耗时、重复的任务，减少了人类承担这些任务的需要。因此，公司可能需要更少的员工或有权将员工重新分配到公司内的其他地点或专业。

9.缓解劳动力短缺

对于许多在工厂中依赖人工的公司来说，假期、疾病或经济原因造成的劳动力短缺是一个严重的问题。然而，机器人永远不会生病，也永远不会选择离开你的公司。这意味着使用自动化机器的公司的劳动力可用性更加一致。

10。降低运营成本

上述优势相结合，为使用自动化的公司带来了更高的利润和更低的运营成本。减少人力和材料成本可以减少生产中涉及的间接费用，而提高产品质量和生产数量意味着可以生产和销售更多优质产品。即使考虑到定制自动化机械所需的定期维护，与自动化机械提供的成本节约和利润提高相比也显得苍白无力。

这些优势使制造业中的自动化解决方案成为非常理想的选择。然而，尽管这些优点令人印象深刻，但其他因素也可能被视为缺点：

1. 首先是与实施自动化相关的初始投资 - 机器人自动化设备本身成本极高，但如果包括定制和安装支出，成本就会上升。
2. 其次，公司必须花费时间和金钱来培训员工如何正确使用这种新设备。
3. 最后，在谈到自动化时，很多人都在讨论员工流失问题——虽然员工经常接受再培训并被安置在更安全的工作环境中，但因机器而失去工作可能会导致情绪压力，尤其是如果这可能导致异地搬迁.

制造业机器人的未来

尽管工业机器人在现代制造业中发挥着重要作用，但所涉及的技术仍在不断进步。例如，人工智能有望成为提高工业机器人能力的下一个革命性技术，使机器人能够学习、推理、解决问题甚至理解语言。这种性质的人工智能可以让制造机器人进行交流和接受高级指令，甚至接受口头命令。

RG Group 的机器人解决方案

自动化是现代世界的方式，尤其是在制造业。自动化机械提供的众多优势使其成为许多制造公司的合乎逻辑的一步，许多现有自动化的公司正在选择探索高级选项以跟上竞争对手的步伐。然而，公司成功实现自动化集成的关键是定制解决方案。如果贵公司对用于制造的定制自动化设备感兴趣，RG Group 可以提供帮助。

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