1 概述
根據(jù)日本機器人協(xié)會(JARA)于1998年4月發(fā)表的一份調(diào)查報告,對日本自動化工業(yè)中的機器人應用情況有以下一些結論。
與電氣/電子工業(yè)一樣,汽車工業(yè)依舊是日本機器人的最大市場之一,從1988年到1999年,日本汽車工業(yè)中的機器人累計總數(shù)為107,326臺,占同期日本國內(nèi)機器人市場發(fā)貨總數(shù)22%。
工業(yè)機器人銷售量逐年增長一直持續(xù)到1991年。該年日本國內(nèi)的機器人總銷售量達16,166臺。然而,由于所謂“泡沫經(jīng)濟”的破滅,汽車工業(yè)的機器人銷售量大幅度下跌。1994年僅為6,078臺,只占高峰年份的38%。
一方面,這反映了日本投資不振;另一方面也反映了日本在盡力壓縮汽車生產(chǎn)量。不用的閑置機器人被用于其它地方。從而使這些部門拖延了去購置新的工業(yè)機器人。此后幾年,我們也看到一些恢復跡象。然而,估計銷售量在歷史上最高年份的60%左右。在可以預期的將來,預計有相當數(shù)量的機器人要‘退役’(退役年限估計是使用了12~15年)。然而,要很快恢復向日本汽車工業(yè)大量銷售機器人,看來是不大可能的。
2 生產(chǎn)技術變化
在“泡沫經(jīng)濟”年代,日本汽車工業(yè)制造商大量進行資本投資,以便擴大其生產(chǎn)能力。他們相信不斷擴大的日本市場,并且擔心在不久的將來可能出現(xiàn)勞動力嚴重不足。他們在諸如“即時采購零件”,“最少在制品儲存”,“緊密地連接生產(chǎn)單元”等概念基礎上,著眼于使大量生產(chǎn)非常有效率的自動化系統(tǒng),安裝了許多工業(yè)機器人,以代表人工勞動力(在那時,一般認為花費約4,000萬日元買一臺機器人來代替一個三班制的人工勞動力是值得的)。豐田Tawara工廠或馬自達防府工廠是當時日本最先進的汽車工廠的典型例子。
自從“泡沫經(jīng)濟”破滅后,表明了這些新裝的設備不能充分滿足廣泛范圍內(nèi)變化車型的小批量柔性生產(chǎn)要求。汽車制造商也意識到,在這些自動化工廠內(nèi)缺乏工人的勞動自覺性。現(xiàn)在,他們正在試圖探索一條協(xié)調(diào)工人和自動化設備的途徑。豐田九洲工廠是一個很妤的例子。該廠的裝配生產(chǎn)線分成幾個松散連接的單元,使各個單元之間能實現(xiàn)在制品存儲;將更多的注意力放在減少工人的體力,而不是僅僅注重勞動的機械化,其最終結果是使用較少的機器人。
為了能重新獲得全球的競爭能力,日本汽車制造商也在探討在海外生產(chǎn)汽車的各種方案。例如,將來的生產(chǎn)線將包括許多生產(chǎn)單元以代替過去通常所用的一條單獨的生產(chǎn)線。
近來,模塊化生產(chǎn)方案是有關這些方面論題的最為經(jīng)常討論的話題之一,而且很可能在不久的將來予以實施。
我們將會看到在汽車生產(chǎn)系統(tǒng)中的一系列變化。這些變化或多或少會影響到今后工業(yè)機器人在這行業(yè)中的應用。
3 應用分析
日本汽車工業(yè)弧焊機器人依舊占最大應用份額(26%);點焊次之(20%);其余占一半以上工業(yè)機器人用于各種各樣不同的生產(chǎn)作業(yè),門類繁多,這要比海外同行的應用范圍大得多。激光焊接在日本并不普遍(在日本的汽車工業(yè)中,近90%的激光器用于工件切割)。
目前在日本汽車工業(yè)中,機器人用于上料/卸料相對來說占很大數(shù)量(15,403臺)。然而,這里要提醒讀者的是,JARA的統(tǒng)計數(shù)字往往偏大。它包括簡單的“拾-放型”機械手。其它國家通常并不將它作為工業(yè)機器人。
在模壓成型機器人卸料方面,JARA提供的數(shù)字為805臺。數(shù)量出乎意料的少。這并不反映實際安裝的模壓成型用機器人數(shù)量。這是因為,有相當數(shù)量的模壓機器人是在塑料加工機器部門統(tǒng)計的。與1991年的數(shù)字相比,1997年,物料搬運是日本唯一增長的機器人應用領域(從835臺增長到1,119臺)。