1 概述
根據(jù)日本機(jī)器人協(xié)會(huì)(JARA)于1998年4月發(fā)表的一份調(diào)查報(bào)告,對(duì)日本自動(dòng)化工業(yè)中的機(jī)器人應(yīng)用情況有以下一些結(jié)論。
與電氣/電子工業(yè)一樣,汽車(chē)工業(yè)依舊是日本機(jī)器人的最大市場(chǎng)之一,從1988年到1999年,日本汽車(chē)工業(yè)中的機(jī)器人累計(jì)總數(shù)為107,326臺(tái),占同期日本國(guó)內(nèi)機(jī)器人市場(chǎng)發(fā)貨總數(shù)22%。
工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)售量逐年增長(zhǎng)一直持續(xù)到1991年。該年日本國(guó)內(nèi)的機(jī)器人總銷(xiāo)售量達(dá)16,166臺(tái)。然而,由于所謂“泡沫經(jīng)濟(jì)”的破滅,汽車(chē)工業(yè)的機(jī)器人銷(xiāo)售量大幅度下跌。1994年僅為6,078臺(tái),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(chē)生產(chǎn)量。不用的閑置機(jī)器人被用于其它地方。從而使這些部門(mén)拖延了去購(gòu)置新的工業(yè)機(jī)器人。此后幾年,我們也看到一些恢復(fù)跡象。然而,估計(jì)銷(xiāo)售量在歷史上最高年份的60%左右。在可以預(yù)期的將來(lái),預(yù)計(jì)有相當(dāng)數(shù)量的機(jī)器人要‘退役’(退役年限估計(jì)是使用了12~15年)。然而,要很快恢復(fù)向日本汽車(chē)工業(yè)大量銷(xiāo)售機(jī)器人,看來(lái)是不大可能的。
2 生產(chǎn)技術(shù)變化
在“泡沫經(jīng)濟(jì)”年代,日本汽車(chē)工業(yè)制造商大量進(jìn)行資本投資,以便擴(kuò)大其生產(chǎn)能力。他們相信不斷擴(kuò)大的日本市場(chǎng),并且擔(dān)心在不久的將來(lái)可能出現(xiàn)勞動(dòng)力嚴(yán)重不足。他們?cè)谥T如“即時(shí)采購(gòu)零件”,“最少在制品儲(chǔ)存”,“緊密地連接生產(chǎn)單元”等概念基礎(chǔ)上,著眼于使大量生產(chǎn)非常有效率的自動(dòng)化系統(tǒng),安裝了許多工業(yè)機(jī)器人,以代表人工勞動(dòng)力(在那時(shí),一般認(rèn)為花費(fèi)約4,000萬(wàn)日元買(mǎi)一臺(tái)機(jī)器人來(lái)代替一個(gè)三班制的人工勞動(dòng)力是值得的)。豐田Tawara工廠(chǎng)或馬自達(dá)防府工廠(chǎng)是當(dāng)時(shí)日本最先進(jìn)的汽車(chē)工廠(chǎng)的典型例子。
自從“泡沫經(jīng)濟(jì)”破滅后,表明了這些新裝的設(shè)備不能充分滿(mǎn)足廣泛范圍內(nèi)變化車(chē)型的小批量柔性生產(chǎn)要求。汽車(chē)制造商也意識(shí)到,在這些自動(dòng)化工廠(chǎng)內(nèi)缺乏工人的勞動(dòng)自覺(jué)性。現(xiàn)在,他們正在試圖探索一條協(xié)調(diào)工人和自動(dòng)化設(shè)備的途徑。豐田九洲工廠(chǎng)是一個(gè)很妤的例子。該廠(chǎng)的裝配生產(chǎn)線(xiàn)分成幾個(gè)松散連接的單元,使各個(gè)單元之間能實(shí)現(xiàn)在制品存儲(chǔ);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(dòng)的機(jī)械化,其最終結(jié)果是使用較少的機(jī)器人。
為了能重新獲得全球的競(jìng)爭(zhēng)能力,日本汽車(chē)制造商也在探討在海外生產(chǎn)汽車(chē)的各種方案。例如,將來(lái)的生產(chǎn)線(xiàn)將包括許多生產(chǎn)單元以代替過(guò)去通常所用的一條單獨(dú)的生產(chǎn)線(xiàn)。
近來(lái),模塊化生產(chǎn)方案是有關(guān)這些方面論題的最為經(jīng)常討論的話(huà)題之一,而且很可能在不久的將來(lái)予以實(shí)施。
我們將會(huì)看到在汽車(chē)生產(chǎn)系統(tǒng)中的一系列變化。這些變化或多或少會(huì)影響到今后工業(yè)機(jī)器人在這行業(yè)中的應(yīng)用。
3 應(yīng)用分析
日本汽車(chē)工業(yè)弧焊機(jī)器人依舊占最大應(yīng)用份額(26%);點(diǎn)焊次之(20%);其余占一半以上工業(yè)機(jī)器人用于各種各樣不同的生產(chǎn)作業(yè),門(mén)類(lèi)繁多,這要比海外同行的應(yīng)用范圍大得多。激光焊接在日本并不普遍(在日本的汽車(chē)工業(yè)中,近90%的激光器用于工件切割)。
目前在日本汽車(chē)工業(yè)中,機(jī)器人用于上料/卸料相對(duì)來(lái)說(shuō)占很大數(shù)量(15,403臺(tái))。然而,這里要提醒讀者的是,JARA的統(tǒng)計(jì)數(shù)字往往偏大。它包括簡(jiǎn)單的“拾-放型”機(jī)械手。其它國(guó)家通常并不將它作為工業(yè)機(jī)器人。
在模壓成型機(jī)器人卸料方面,JARA提供的數(shù)字為805臺(tái)。數(shù)量出乎意料的少。這并不反映實(shí)際安裝的模壓成型用機(jī)器人數(shù)量。這是因?yàn)椋邢喈?dāng)數(shù)量的模壓機(jī)器人是在塑料加工機(jī)器部門(mén)統(tǒng)計(jì)的。與1991年的數(shù)字相比,1997年,物料搬運(yùn)是日本唯一增長(zhǎng)的機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域(從835臺(tái)增長(zhǎng)到1,119臺(tái))。