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全自动生产线

Tags: Science

全自动生产线能否完全代替血汗工厂?

全自动生产线分几代。

第一代的全自动生产线是纯机械式的。

打个比方,就像你跟某甲蒙着眼睛站并排,你伸手递上一个螺母,某甲则拿着一个螺栓不管三七二十一就往下拧,但就是这么巧,刚好就能把这螺螺栓到你举着的这个螺母里面。

因为虽然你们都闭着眼睛,但是你们都是钢筋铁骨,别看这一伸一举一拧,都是做上十万次都不会有丝毫错误的。 你递螺母的位置就是ta塞螺栓的位置,分毫不差。

问题是,如果你累了——比如你哪根皮带老化了,松弛了,或者哪个轴承磨损了,你递上去的位置偏了一毫米,那就完蛋,某甲往下一拧就拧不上,或者要拧滑丝,要出一大批残次品。

这时候就要求有人伺候着你——随时随地把你的六根皮带轮换替换,把你的四个轴承交替更换,而你被设计成只要有两个轴承、三根皮带正常就可以做出同一个准确动作。

或者是把你的皮带轮张力调大点,把你的步进电机步幅调大点,从动作角度去补偿那些老化、磨损导致的衔接误差。

这样这个全自动生产线就可以跑得起来,唯一的问题是,需要大量的维护和调整。这可以有一些技巧和策略来降低管理成本,例如弄三条线,各自的参数调出个序列来,新皮带来了先给第一条线用,松到超规了,刚好换给第二条线用,再松到超规了,刚好换给第三条线用。这样就大大的提高了耗材的生命周期也降低了维护的复杂性——但这就要你有那么多条产线了。

第二代在第一代的基础上加上了自动检测和反馈。

在你们衔接处装一个测量仪,测量你的动作是不是精准到位,低了就自动指令你的电机再转十五度,让你把手举高点,慢了就自动通知你的皮带轮绷紧点,提高动作加速度。实在补偿不过来,就把失败动作下的这件货一口气吹出流水线,标价为残次品,节省后续的产能。次品率高到一定程度,就会叫工程师来人工干预了。

这就大大的减轻了维护压力。

但到目前为止,可以说这条流水线在本质上只是在依赖“精心安排的巧合”在运作。上一站甚至根本不知道下一站的存在,如果你不递上一个螺母,反正某甲是会不管三七二十一伸出一个螺栓到指定位置拧八圈人然后一松手的。能正常运作全靠一位工程师把你安在这里让你的动作刚好和某甲的动作无缝衔接。

到这里为止,这种自动化生产线极其的依赖于工程师的设计和维护,如果产品批量不大,那是绝对划不来的。

明智的做法就是搞半自动生产线——就是高精度、高复杂性、高灵活性要求的操作设置人力工作站来处理,依靠人类的判断力和灵活应对能力,把容易出问题、难以安排可靠配合的环节打通,取得一个刚柔相济的综合效果,既灵活、又可靠,还能在一定程度上保持效率。

现在是第三代全自动生产线的开端了。第三代的特性是什么呢?就是特定工位改用智能化的节点——这些节点一般是那种超高自由度的、带实时传感器反馈的、有自主判断和应对能力的多关节机械臂。

它能理解“我的任务是把螺栓拧到这几个洞里去”。如果上一环节偏了,它会自己修正自己的行为去适应上一环节的偏差。

它可以适应到这个程度,上一环节不用举起一个螺母放到指定的空间位置了,只需要往一个框里一扔就行了,拧螺栓的机械臂会睁着眼睛一手捡起螺母一手把螺栓拧紧。

依靠自己的智能,把这一环节的不稳定性完全消除,而且维护周期会大大的拉长。

对于工厂一方,需要做的就是定期要求机器人“换班”,让上一班的机器人依靠底盘自己行驶到维护部门去维保——该换传动换传动,该换机油换机油。这些工作甚至不一定需要厂方的人来做,完全可以由机器人供应商的驻厂工程师来做。

从这一代开始,全自动生产线是真的可以替代人类的,而且还有利润。

因为同样的一组机器人,转产别的产品的调试周期要远快于前两代生产线,和培训一组工人的时间差异不大。而一旦调试成功,则绝不会有“培训好的工人走了只能赶紧再培训”和“新手工人合格率要经过爬坡期”这种问题,

这是真的有全面的生产力优势的。

问题是这需要大量的机器人专家,这个真不是去劳动力市场那个大喇叭就可以招得到的。

这种专家要依赖高度发达的职业教育来培养——这不是那种搞博雅教育的综合性大学可以胜任的工作了。

在这方面,我们要大量的学习德国的职业教育体系。这在某种程度上也是现在的高中分流一半到职业教育的基本意图。

所以不要以为分流到职业教育这一边了人生就完了,这种产线专家将来也是很值钱的——当然同样需要扎实的学习和大量的实践。