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做中國“智能制造”的加速器

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工業機器人是“制造業皇冠頂端的明珠”。在首屆中國國際進口博覽會(以下簡稱“進博會”)星光熠熠的智能及高端裝備館,智能工廠演示可以說是一場別開生面的世界工業機器人“武林大會”。全球工業機器人“四大家族”之一的庫卡打造的“工業4.0”模式,把一座小型智能工廠搬到眼前:十幾臺機器人各司其職,有的正伸長手臂拾取組件,有的正左右擺動快速拼裝,猶如好萊塢大片中的科幻場景走出銀幕一般,讓人不由感嘆科技就是靠前生產力。


       判斷智能化或自動化程度的高低,工業機器人技術的使用是一個極為重要的標志。在未來‘工業4.0’或智能制造、智能工廠的場景中,機器人是一個必不可少的關鍵角色。


     


       據悉,在進博會期間,TüV萊茵發布了《工業4.0貼近度評估體系》,目的就是為國內制造工廠提供評估自身工業發展程度的標準,明確工廠目前現狀與“工業4.0”之間的差距。其中“工業3.0”階段的一個主要特點是自動化,現階段國內不少工廠正在考慮投入工業機器人和自動化生產線,中國已經成為世界靠前大工業機器人需求國,因此,引來全球工業機器人巨頭大秀“鐵肌肉”也就不足為奇了。

       時勢造英雄。近幾年,我國機器人產業的發展速度已居于全球較高水平,涌現了像新松、新時達、埃夫特和埃斯頓等一批優秀的本土機器人制造商。在“一帶一路”影響下,國內機器人和自動化生產線出口到新興市場國家的數量呈逐年上漲趨勢,一些東歐國家也在其勢力影響范圍之內。


  盡管目前國內高端機器人出口到歐美市場并不多,但隨著“中國制造2025”戰略逐步推進,國內機器人制造商的目光終將落在世界優異陣營。那么該如何安全地進入歐洲市場?眾所周知,“CE標識”被視為制造商進入歐盟的護照。徐澍告訴本刊記者,機器人產品為了合法地取得CE認證標識的使用資格,必須符合歐盟關于機械安全性(機械指令2006/42/EC)、電磁兼容性(電磁兼容性EMC指令2014/30/EU)以及機器人協調標準(ENISO 10218)的相關要求。


  “功能安全”在歐洲非常普遍,但在我國仍是一個較新的概念。功能安全涉及對產品全生命周期的分析,包括設計、制造、使用和維護的各個環節都在考量范圍內。如何使產品在整個生命周期都能滿足“安全完整性等級”的要求已成為工業機器人領域關注的重點。徐澍介紹,對機器人以及一些周邊產品,TüV萊茵推薦采用IEC61508、IEC 62061、ISO 13849標準,其功能安全證書已成為國際采購商招標時的要求之一。


  根據機器人的使用環境不同,還需要滿足其他一些安全要求。對此,在汽車生產線的噴涂使用場景中,由于涂料的化學物質具有易燃易爆性,噴涂作業現場如同一個汽油站。而機器人由電操控,如果防護不當,便會導致起火爆炸。因而,在噴涂項目中,歐盟等國際標準要求機器人必須具備防爆性能。另外,機器人所涉及的一些零部件如控制器、伺服系統、保護類元器件和減速機等也要符合安全要求。


  當然,歐盟是一個由多國組成的聯合體,在進入具體國家時,除了符合歐盟一般安全要求外,還需要咨詢出口國本地的一些安全監理要求。在此,建議國內的生產線廠家和機器人生產廠家,應當多與熟悉本地法律法規的買家或業主等終端用戶溝通,以便了解具體情況。

       隨著行業自動化進程的加速,近年來我國市場對工業機器人的需求爆發,2017年全年我國進口工業機器人超過8.4萬套,創歷史新高,較2016年增加近3.2萬套。據中國機器人網統計,日本一直是我國工業機器人靠前大進口來源國,每年占我國工業機器人進口量超過60%,其次是德國和瑞典。


  “與歐盟‘CE標識’對應,國外機器人產品進入中國市場時需要獲得‘CR標識’。CR認證是國內市場對機器人以及零部件安全和可靠性的一個基本的準入要求。


  由于國內工業機器人市場快速發展,催生了機器人系統集成商數量的急速擴張。后者處于機器人產業鏈的下游應用端,能為終端客戶提供應用解決方案?,F在,不光是汽車、電子行業,食品、玩具和醫療器械等幾乎所有行業都可以使用機器人。為此,購買機器人后是一定要考慮到使用環境的潛在安全隱患,防止機器傷人、爆炸等安全事故發生。

       除了工業機器人,包括智能家電、智能汽車和可穿戴設備等在內的智能產品均屬于典型的智能制造范疇。它們除了要符合常規的機械安全、電氣安全和電磁兼容,還要考慮網絡和信息安全。2018年5月在歐洲生效的《通用數據保護條例》(GDPR),實際上是歐洲在智能制造背景下所實施的史上嚴格的個人隱私保護規定,如同任何復雜的機電系統一樣,工業機器人也會受到網絡安全的威脅。比如,經常處于開放狀態且安全級別低的固件和軟件、機器人操作系統提供的開源軟件、通信系統加密措施薄弱等都是工業機器人網絡安全風險的來源。凡是涉及工廠和個人的生產模式、生活模式或使用習慣的隱私數據,GDPR對其均有監管效力。


       當進博會上演的機器人武林大會既“張牙舞爪”,又秩序井然,預告著未來工廠的虛擬和現實,而操作它們的僅僅是幾名工程師。這不由讓人對新技術感到擔憂:“智能制造”的終點是無人工廠嗎?機器人會搶走傳統工廠生產線工人的工作機會嗎?“智能制造”的本質,“工業4.0”將是產品全生命周期乃至全價值鏈、全生態系統的變革,是企業快節奏、高定制化的生產模式。傳統制造業將向服務業延伸,重點滿足客戶的定制化需求,“人”得以從大量的勞動中解放出來,從事更具創造性的服務,轉而催生新的“制造業”?!熬腿缤瑱C器人產業出現后,催生了機器人系統集成市場的爆發一樣,現階段,機器人系統集成商的數量,已遠遠超過機器人生產廠家的數量,還有進一步擴大的趨勢,至于新領域將在何時以何種方式呈現,也將遵循產業發展的趨勢,條件成熟,則水到渠成。


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