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

機器人自動化生產(chǎn)已經(jīng)發(fā)生了很大的變化。技術水平的不斷提高，使機器人的應用更加容易、更加多樣化，而且使其在生產(chǎn)中的應用范圍越來越廣。當工廠里安裝機器人以后，舊設備的使用效率提高，而機床供貨商已越來越多地將機器人應用于他們的新設備之中，作為其成套設備的關鍵部件。光是在美國一個國家，目前正在操作運行的機器人數(shù)量已達144000套，而且這一數(shù)字還在不斷增長。

但這一技術并不包含一切變化。應用環(huán)境也在發(fā)生變化，而這一變化也同樣是非常重要的。因為生產(chǎn)廠面臨著與其他國家廉價勞動力相互競爭的現(xiàn)實，因此利用機器人節(jié)約勞務費具有更重大的意義。尤其是使用美元的國家，利用機器人節(jié)約勞務費具有更重大的意義。在零件生產(chǎn)過程中，不管是按照美元和美分比較，還是按照不同的生產(chǎn)方式逐項對比，采用機器人自動化生產(chǎn)的發(fā)展趨勢肯定有利于北美工廠的經(jīng)濟回升。

機器人自動化生產(chǎn)所能節(jié)約的費用

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

· 進一步提高資產(chǎn)利用率；
· 更有效地使用勞動力；
· 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)有的機床設備。如果在CNC數(shù)控機床上不采用任何自動化裝置，而只靠操作員的手工裝卸工件，那么只能發(fā)揮機床50%~60%的潛在生產(chǎn)效率。如果在同樣的機床上添置機器人自動化裝置以后，設備的利用率就可提高到85%～90%。使一臺機床達到這一生產(chǎn)能力并不需要機器人整個投入工作，因為一個機器人可以同時為幾臺機床提供服務。

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

由于機器人自身的工作非常穩(wěn)定，因此也可以保證使機床更加穩(wěn)定的生產(chǎn)。操作員往機床上安裝工件時，可能會帶來一些人為的錯誤和不確定的可變因素，但機器人給機床上安裝工件時，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)定工作的價值是不應該低估的。采用機器人可重復地將零件安裝到機床上加工，使機床始終保持生產(chǎn)狀態(tài)，這樣機床就不會停下來，并可保證產(chǎn)品質(zhì)量，而且生產(chǎn)的時間也更加穩(wěn)定。如果采用人工裝卸工件，那么零件裝卸時間的長短對計劃生產(chǎn)能力會生產(chǎn)一定的影響，而采用機器人自動化生產(chǎn)以后，使這一可變的時間因素轉(zhuǎn)變成一個特定的不變時段，因此可以更精確地安排生產(chǎn)計劃，有利于生產(chǎn)廠更進一步提高產(chǎn)量和更好完成交貨任務。

由于機器人的應用越來越普遍，其使用也越來越方便，因此更多的加工車間比以前任何時候都獲得了更大的好處，節(jié)約了更多的資金。對于許多生產(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題。

現(xiàn)實和神話

誤解1：“我需要找專業(yè)工程技術人員來操作和維護我的機器人加工單元。”

事實：使用現(xiàn)代化的機器人不會比使用現(xiàn)代化的CNC數(shù)控機床更難。如果你有能力為CNC數(shù)控機床編程，那么你也有能力為機器人編程。如果你有能力維護數(shù)控機床，那么你也一定有能力維護機器人。

誤解2：“我所運行的加工機床，其生產(chǎn)數(shù)量還不夠高，沒有理由使用機器人裝置”或者說：“我負責加工的工件變化太頻繁了。” #p#分頁標題#e#

事實：對于機器人來說，各種工件之間的變換速度很快，即使是一個短期的加工零件到另一個加工零件，都不需要有很長的時間。機器人所需要的一個新程序，可以像CNC數(shù)控機床所需要的新程序一樣，很容易調(diào)取，正是因為這一原因，加工車間發(fā)現(xiàn)機器人自動化系統(tǒng)可以非常有效地加工處理不到100個零件的批量生產(chǎn)。為了使零件的轉(zhuǎn)換更加容易，甚至還可以在機器人設備上配置視頻導向技術系統(tǒng)，使機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（在許多應用領域都有實例可以說明，如EDM加工機床就采用機器人服務），使機械手有效地發(fā)揮其應有的功能。

誤解3：“機器人設備價格太高。”

事實：投入生產(chǎn)運行的機器人，其價格費用可以比一臺廉價的加工中心更低。而且一個機器人可以為一臺以上的機床提供服務。采用機器人以后，加工每一個零件可以削減10%的勞務費用（更不用說在其他方面還可以節(jié)約更多的資金），因此依靠機器人自身的價值就可以很快地回收投資。

機器人的功能已超越工件的裝卸

就目前所提到的節(jié)約費用而言，只是與零件的裝卸有關，實際上，在美國安裝的144000套機器人設備中，其所做的工作并不局限于零件的裝卸。在其他節(jié)約勞務費用的應用領域中，機器人除了給機床裝卸零件以外，它本身還可以作為一臺機床使用。例如機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密集型工作或者容易造成人為的錯誤。無論從哪一方面來說，所有這些操作都需要付出很高的代價。如果有機會對這項工作采取一些自動化措施，那么采用機器人就可以節(jié)約很多勞動力費用，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用比較范圍。

機器人自動化系統(tǒng)可以與廉價的勞動力競爭抗衡嗎？

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

為了便于比較，我們假設一個零件，如果采用CNC數(shù)控機床加工需要20s的時間，而零件的裝卸需要10s的時間。每班的工作時間為8 h，每天采用二班工作制。工廠每年工作260日，并由機器人系統(tǒng)提供服務，或其中有15日不用這一工藝。

在這樣的假設條件下，采用機器人系統(tǒng)服務是一項最便宜的選擇。而且得出這一結論的前提是：還沒有將其他可以節(jié)約的因素考慮在內(nèi)，如包括運輸、稅務、潛在的交貨推遲和國際風險等相關的因素。