在北美，利用機(jī)器人自動(dòng)化設(shè)備可以為企業(yè)生產(chǎn)作出最高利益的選擇。

機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)已經(jīng)發(fā)生了很大的變化。技術(shù)水平的不斷提高，使機(jī)器人的應(yīng)用更加容易、更加多樣化，而且使其在生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。當(dāng)工廠里安裝機(jī)器人以后，舊設(shè)備的使用效率提高，而機(jī)床供貨商已越來(lái)越多地將機(jī)器人應(yīng)用于他們的新設(shè)備之中，作為其成套設(shè)備的關(guān)鍵部件。光是在美國(guó)一個(gè)國(guó)家，目前正在操作運(yùn)行的機(jī)器人數(shù)量已達(dá)144000套，而且這一數(shù)字還在不斷增長(zhǎng)。

但這一技術(shù)并不包含一切變化。應(yīng)用環(huán)境也在發(fā)生變化，而這一變化也同樣是非常重要的。因?yàn)樯a(chǎn)廠面臨著與其他國(guó)家廉價(jià)勞動(dòng)力相互競(jìng)爭(zhēng)的現(xiàn)實(shí)，因此利用機(jī)器人節(jié)約勞務(wù)費(fèi)具有更重大的意義。尤其是使用美元的國(guó)家，利用機(jī)器人節(jié)約勞務(wù)費(fèi)具有更重大的意義。在零件生產(chǎn)過(guò)程中，不管是按照美元和美分比較，還是按照不同的生產(chǎn)方式逐項(xiàng)對(duì)比，采用機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)肯定有利于北美工廠的經(jīng)濟(jì)回升。

機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)所能節(jié)約的費(fèi)用

在CNC數(shù)控機(jī)床的加工生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)器人，至少可從三個(gè)方面節(jié)約資金。例如機(jī)器人在典型的工件裝卸應(yīng)用領(lǐng)域中，生產(chǎn)廠可直接從以下三個(gè)方面節(jié)約資金：

· 進(jìn)一步提高資產(chǎn)利用率；
· 更有效地使用勞動(dòng)力；
· 使生產(chǎn)更加穩(wěn)定。

提高資產(chǎn)利用率（或主軸利用率）就是指工廠更多地使用現(xiàn)有的機(jī)床設(shè)備。如果在CNC數(shù)控機(jī)床上不采用任何自動(dòng)化裝置，而只靠操作員的手工裝卸工件，那么只能發(fā)揮機(jī)床50%~60%的潛在生產(chǎn)效率。如果在同樣的機(jī)床上添置機(jī)器人自動(dòng)化裝置以后，設(shè)備的利用率就可提高到85%～90%。使一臺(tái)機(jī)床達(dá)到這一生產(chǎn)能力并不需要機(jī)器人整個(gè)投入工作，因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器人可以同時(shí)為幾臺(tái)機(jī)床提供服務(wù)。

事實(shí)上，使用一個(gè)機(jī)器人既可為成排的多臺(tái)機(jī)床服務(wù)，也可為成環(huán)狀排列的多臺(tái)機(jī)床服務(wù)，這就是為什么機(jī)器人能夠更有效提高勞動(dòng)力的最好解釋。如果在“一人一機(jī)”的情況下，那么每臺(tái)機(jī)床需要有一個(gè)獨(dú)立的操作員為其服務(wù)和裝卸工件。如果有一個(gè)機(jī)器人為其中4臺(tái)機(jī)床傳送工件，那么相當(dāng)于一個(gè)操作人員為4臺(tái)機(jī)床提供服務(wù)，而操作員只需簡(jiǎn)單地將工件放到機(jī)器人揀取零件的工作站即可。這樣，只需要一個(gè)操作員就可以為4臺(tái)機(jī)床提供服務(wù)。

由于機(jī)器人自身的工作非常穩(wěn)定，因此也可以保證使機(jī)床更加穩(wěn)定的生產(chǎn)。操作員往機(jī)床上安裝工件時(shí)，可能會(huì)帶來(lái)一些人為的錯(cuò)誤和不確定的可變因素，但機(jī)器人給機(jī)床上安裝工件時(shí)，一次一次地總是按照同樣的方式，安裝同樣的零件。

這一穩(wěn)定工作的價(jià)值是不應(yīng)該低估的。采用機(jī)器人可重復(fù)地將零件安裝到機(jī)床上加工，使機(jī)床始終保持生產(chǎn)狀態(tài)，這樣機(jī)床就不會(huì)停下來(lái)，并可保證產(chǎn)品質(zhì)量，而且生產(chǎn)的時(shí)間也更加穩(wěn)定。如果采用人工裝卸工件，那么零件裝卸時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)計(jì)劃生產(chǎn)能力會(huì)生產(chǎn)一定的影響，而采用機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)以后，使這一可變的時(shí)間因素轉(zhuǎn)變成一個(gè)特定的不變時(shí)段，因此可以更精確地安排生產(chǎn)計(jì)劃，有利于生產(chǎn)廠更進(jìn)一步提高產(chǎn)量和更好完成交貨任務(wù)。

由于機(jī)器人的應(yīng)用越來(lái)越普遍，其使用也越來(lái)越方便，因此更多的加工車間比以前任何時(shí)候都獲得了更大的好處，節(jié)約了更多的資金。對(duì)于許多生產(chǎn)廠而言，橫貫在這些好處前面的惟一障礙是存在一些容易誤解的問(wèn)題。

現(xiàn)實(shí)和神話

誤解1：“我需要找專業(yè)工程技術(shù)人員來(lái)操作和維護(hù)我的機(jī)器人加工單元。”

事實(shí)：使用現(xiàn)代化的機(jī)器人不會(huì)比使用現(xiàn)代化的CNC數(shù)控機(jī)床更難。如果你有能力為CNC數(shù)控機(jī)床編程，那么你也有能力為機(jī)器人編程。如果你有能力維護(hù)數(shù)控機(jī)床，那么你也一定有能力維護(hù)機(jī)器人。

誤解2：“我所運(yùn)行的加工機(jī)床，其生產(chǎn)數(shù)量還不夠高，沒(méi)有理由使用機(jī)器人裝置”或者說(shuō)：“我負(fù)責(zé)加工的工件變化太頻繁了。” #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

事實(shí)：對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)，各種工件之間的變換速度很快，即使是一個(gè)短期的加工零件到另一個(gè)加工零件，都不需要有很長(zhǎng)的時(shí)間。機(jī)器人所需要的一個(gè)新程序，可以像CNC數(shù)控機(jī)床所需要的新程序一樣，很容易調(diào)取，正是因?yàn)檫@一原因，加工車間發(fā)現(xiàn)機(jī)器人自動(dòng)化系統(tǒng)可以非常有效地加工處理不到100個(gè)零件的批量生產(chǎn)。為了使零件的轉(zhuǎn)換更加容易，甚至還可以在機(jī)器人設(shè)備上配置視頻導(dǎo)向技術(shù)系統(tǒng)，使機(jī)械手能自由地從零件托盤中揀取隨意排列的零件。也可以將系統(tǒng)安裝到單件生產(chǎn)工位上（在許多應(yīng)用領(lǐng)域都有實(shí)例可以說(shuō)明，如EDM加工機(jī)床就采用機(jī)器人服務(wù)），使機(jī)械手有效地發(fā)揮其應(yīng)有的功能。

誤解3：“機(jī)器人設(shè)備價(jià)格太高。”

事實(shí)：投入生產(chǎn)運(yùn)行的機(jī)器人，其價(jià)格費(fèi)用可以比一臺(tái)廉價(jià)的加工中心更低。而且一個(gè)機(jī)器人可以為一臺(tái)以上的機(jī)床提供服務(wù)。采用機(jī)器人以后，加工每一個(gè)零件可以削減10%的勞務(wù)費(fèi)用（更不用說(shuō)在其他方面還可以節(jié)約更多的資金），因此依靠機(jī)器人自身的價(jià)值就可以很快地回收投資。

機(jī)器人的功能已超越工件的裝卸

就目前所提到的節(jié)約費(fèi)用而言，只是與零件的裝卸有關(guān)，實(shí)際上，在美國(guó)安裝的144000套機(jī)器人設(shè)備中，其所做的工作并不局限于零件的裝卸。在其他節(jié)約勞務(wù)費(fèi)用的應(yīng)用領(lǐng)域中，機(jī)器人除了給機(jī)床裝卸零件以外，它本身還可以作為一臺(tái)機(jī)床使用。例如機(jī)器人還可以幫助材料的切削加工，包括打毛刺、輕度切削、鉆孔、砂磨拋光和鋸切加工。
以上所有的這些操作都屬于勞動(dòng)密集型工作或者容易造成人為的錯(cuò)誤。無(wú)論從哪一方面來(lái)說(shuō)，所有這些操作都需要付出很高的代價(jià)。如果有機(jī)會(huì)對(duì)這項(xiàng)工作采取一些自動(dòng)化措施，那么采用機(jī)器人就可以節(jié)約很多勞動(dòng)力費(fèi)用，而且其工作范圍除了超越工件的裝卸之外，甚至還可以超越以上提到的那些費(fèi)用比較范圍。

機(jī)器人自動(dòng)化系統(tǒng)可以與廉價(jià)的勞動(dòng)力競(jìng)爭(zhēng)抗衡嗎？

想象一下，一套機(jī)器人系統(tǒng)，甚至是一套昂貴的機(jī)器人系統(tǒng)，它可以與廉價(jià)的勞動(dòng)力競(jìng)爭(zhēng)抗衡嗎？在這些方法中，采用哪種方法裝卸工件和生產(chǎn)零件的費(fèi)用可以更少一些？

為了便于比較，我們假設(shè)一個(gè)零件，如果采用CNC數(shù)控機(jī)床加工需要20s的時(shí)間，而零件的裝卸需要10s的時(shí)間。每班的工作時(shí)間為8 h，每天采用二班工作制。工廠每年工作260日，并由機(jī)器人系統(tǒng)提供服務(wù)，或其中有15日不用這一工藝。

在這樣的假設(shè)條件下，采用機(jī)器人系統(tǒng)服務(wù)是一項(xiàng)最便宜的選擇。而且得出這一結(jié)論的前提是：還沒(méi)有將其他可以節(jié)約的因素考慮在內(nèi)，如包括運(yùn)輸、稅務(wù)、潛在的交貨推遲和國(guó)際風(fēng)險(xiǎn)等相關(guān)的因素。