工厂无人化趋势,工业机器人已成为各行业智能制造的基础
制造业必须面对的工人短缺
疫情爆发前,中美贸易战已经引发了一波移民潮。大多数台商将工厂搬回台湾建厂。由于需求量大,申请人数不足,而且不断引进外国工人。疫情爆发后,根本招不到外籍工人。虽然台湾自身的酒店餐饮业受疫情影响较大,但相关劳动力并不能弥补制造业的需求。出生率下降的问题越来越严重,制造业的人力短缺可想而知。
巧合的是,韩国也面临着同样的问题。2021年,韩国总人口将出现有记录以来的首次下降。截至2022年11月1日,亚洲第四大经济体韩国的人口为5170万人,减少0.2%,劳动年龄人口减少0.9%,占总人口的71.6%。预计到2037年,这一比例将下降。仅剩59.7%。
预计未来十年,韩国的可用人力也将大大减少。鉴于人口持续减少,劳动力短缺问题尚未解决,三星电子也开始部署无人工厂,并成立了专家小组,研究如何在2030年之前引入全职生产。自动化机器系统将其重点工厂转变为无人工厂。这一计划表明,制造业的关键竞争力不再是“人力”,也推动了其他韩国制造商跟进自动化,推高了工业机器人的需求。
主要行业争夺工业机器人
据市场调研机构MarketstandMaekets预测,2026年全球工业机器人规模将达到289亿美元,其发展也从单一动作、重复任务的简单机器人发展到具有部分自动化功能的高速机器人、装配机器人和智能协作机器人。
先进自动化协会(A3)发布的行业统计报告显示,2022年第一季度,全球机器人销量将同比增长28%。其中,6122辆卖给了非汽车客户,其余的卖给了汽车制造商。报告指出,历史数据显示,过去汽车行业的机器人购买量一直高于非汽车行业,但自2020年以来,这一趋势发生逆转,并一直持续到今天。
A3表示,单季度机器人销量最高纪录是2021年第四季度。与同年第一季度相比,销量和销售金额分别增长7%和25%。与2021年同期相比,2022年第一季度的增长率为两位数。从行业细分来看,金属行业增长40%,塑料橡胶行业增长29%,半导体电子及光电子行业增长23%,食品及消费品行业增长14%,其他行业增长56%。如果包括销售数据、自主移动机器人(AMR)和协作机械臂,将会更令人印象深刻。
《机器人报告》显示,农业、建筑、餐饮、零售等各个行业都在评估如何使用机器人和自动化取代人工处理危险、肮脏、繁琐的工作,帮助解决人力缺口困难的问题,并随着业务增长提升行业竞争力。
智能制造不可或缺
但是,所谓的无人工厂,还是有一定数量的管理人员来辅助工厂的运营,机器人技术的发展以及传感器应用和机器学习的融合是最终发展智能工厂的关键。辅助人类操作的新一代工业协作机器人是智能制造不可或缺的组成部分。许多供应商已经推出了用于商业、工业和社会的多功能机器人。
据《自动化世界》报道,新一代机器人不需要连接线缆,具有更好的机动性,内置人工智能(AI)和机器学习,增强适应性和反应速度,可以在不同环境中快速完整地执行各种任务,工作人员在工作环境中自主移动,携带物品等,协助人类伙伴完成各种任务。
亚马逊认为机器人是仓储作业和零售作业成功的关键因素,因此它在仓储中部署了超过20万个机器人,其中许多机器人的设计目的是支持移动机器人自主、智能地移动整个货架,完成运输和配送作业。亚马逊甚至收购了仓库自动化机器人制造商Kiva Systems,以促进使用其仓库系统的机器人的设计。
工业环境的清洁、危险物质的处理、物流、废物管理和其他操作都涉及危险、肮脏和单调的部分。通过协作机器人来完成这些工作,可以让工人专注于更重要的制造和加工。更轻、更小的协作机器人适用于记录已完成的信息、检查工作、与工程模型交互以及持续监测工作设施。例如,波士顿动力公司的Spot有一个机械臂,可以举起10公斤的重量,捡起和放置垃圾。
人力将是未来重要的智力资产。如何利用不同调性的工业机器人辅助各行各业的人类,已经成为未来从智能工厂向智能制造转型不可或缺的势在必行的重要一步。