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在過去兩個世紀的經濟歷史中，世界上大多數國家的人均GDP都在呈指數增長，人們享受經濟紅利的同時不得不承認，如果沒有技術上的重大突破，這種人類歷史上經濟進步是不可能的。英國的啟蒙運動為將科學發(fā)現轉化為工程師和工匠們的實用工具帶來了新途徑，蒸汽機的發(fā)現，使得電力，衛(wèi)生設施成為推動經濟增長的引擎，增加了整個地球上生存必須的標準技術，如今，機器人的革 命也已經到來。  　　針對機器換人帶來的社會影響，贊成和反對的兩派一直爭論不休，這個爭論在全世界范圍內都在進行，相關的研究報告和數據也正在支持著這些觀點。就像在工業(yè)革 命開始之際，盧迪特等運動的起因是英國擔心紡織部門的勞動力流離失所，很多人現在對機器換人的擔憂主要的原因也是失業(yè)，就像歷史上著名的路德派抗 議者摧毀了他們在工作中使用的機器，以保障工人就業(yè)，他們的理由是，如果自動化能夠使工廠的產出翻番，翻三番或翻兩番，那么經濟將需要現有勞動力的一半，三分之一，四分之一，但歷史告訴我們，機器生產是工廠發(fā)展的必然，經濟卻沒有因此而衰退。 　　為什么我們要堅定不移支持機器換人，美國長達27年的機器換人歷程，或許就多角度揭開了機器換人背后的真相。 　　機器換人對美國帶來哪些影響？ 　　在美國的許多地區(qū)，過去幾十年來，機器人一直在取代工人。但在2007年至2009年，因為經濟大蕭條開始，機器換人有所放緩。大蕭條是美國住房市場崩潰和全球金融危機之后的經濟衰退，在大蕭條開始后，經濟復蘇需求使得人力成本驟降，復蘇的新行業(yè)挽救了許多人的工作，并減緩了美國的自動化速度，使得2007年經濟危機開始后，機器人的使用強度開始急劇下降甚至幾乎停滯，但奇怪的是，到2009年以后，美國全國范圍內的機器人強度卻又開始陡然上升并在隨后繼續(xù)不斷提升。 　　一份世界基金會的報告研究了這段時間的實際情況，并估計了2009年至2017年大蕭條后自動化程度不斷提高的影響，他們得到的數據結果顯示，在這段時期內，美國工業(yè)機器人的使用量增加了一倍以上，但就業(yè)率沒有因此受到影響，產業(yè)效率卻因此而得到了提升，美國經濟開始得到恢復。 　　因為機器換人具備較強的地域性。研究人員繪制了美國262個受影響嚴重的大都市地區(qū)的機器人強度圖，該報告發(fā)現，機器人使用強度高的前十名地區(qū)都處于中西部各州，在10年來這些地方始終擁有極其高的機器人強度，這些地區(qū)的數據通常至少是所有其他地區(qū)強度的兩倍，但失業(yè)率卻沒有受到什么影響。  　　這是什么原因呢？報告認為，在這個時間段，機器人尚未帶來許多人所擔憂的可怕全國性影響，究其原因，是因為機器換人的影響會因工人群體而異，和地區(qū)和行業(yè)也有很大關系。具體體現在機器換人的主體往往是美國中西部制造業(yè)受教育程度較低的人群，因此在2007年大蕭條來臨后，年輕的工人先以高的速度失業(yè)，他們往往是受過較少教育的男性和受教育程度較低的成年女性，同時，在中西部的制造業(yè)中，機器人也大大降低了受過良好教育的年輕男女的工資，但是這一狀況迅速被流轉。 　　報告撰寫人愛德華布勞斯坦學院的公共政策教授威廉·羅杰斯（William Rodgers）說：“在某種意義上，自動化程度的提高顯然會淘汰懶惰者和職業(yè)失敗者，即中西部地區(qū)那些年輕、受教育程度較低的制造業(yè)工人，尤其是這些行業(yè)中年輕的少數族裔工人，他們都為機器換人付出了很大代價?！?nbsp;　　但羅杰斯也認為，雖然企業(yè)為了提升效率不斷采取機器換人，但是因為政府在這段時間內出臺了強力的經濟拉動手段，在龐大的經濟復蘇需求拉動下，各行各業(yè)迎來爆發(fā)高 潮，因此，強烈的經濟復蘇需求掩蓋了對中西部制造業(yè)工人工資和工作的一些不利影響，因為就業(yè)的緊迫性促使了這批早失業(yè)群體的開始自發(fā)就業(yè)轉移，同時非常多因為機器人提升效率的新產業(yè)產生了更大的就業(yè)需求，即使沒有如此強勁的復蘇，采用機器人的新行業(yè)也帶來比他們更多的工作崗位。  　　法新社為此就在報道中曾提到，預計到2030年，機器人將在全球范圍內帶來約2000萬個新的制造工作，同時又會提高整體經濟產出。因此機器換人帶來的社會動蕩并不大。赫爾德里希勞動力發(fā)展中心經濟學研究報告也表示，“這些大蕭條復蘇后的行業(yè)不僅使用的機器人數量多，而且招納的機器人維護人員也增長快?！?nbsp;　　數據顯示，自2009年以來，美國人均機器人占有率的數量就增加了一倍以上，從每千名工人0.813到每千名工人1.974。這意味著這些失業(yè)的群體開始嘗試集中到以機器人產業(yè)為中心的相關行業(yè)中去。這項研究結果也表明，在機器人發(fā)展的階段和步伐以及適當的經濟條件下，一些沒有大學學歷的工人開始從機器人化中受益，因為這變相促使了他們的自我行業(yè)升級。 　　這一認知得到了非常多權威機構的認可，根據圣路易斯聯(lián)邦儲備銀行（Federal Reserve Bank of St.Louis）的研究指出，在過去的二十年中，機器人在美國制造業(yè)中的使用總量已增長了兩倍多，并且在世界其他地區(qū)已翻了一番，機器人取代了許多類別的工人，這些原有工人開始向著與機器人相關的方向和類似行業(yè)轉變。而且，機器換人過程中，不僅僅是勞動者工作性質發(fā)生了變化，自動化流程和效率也因此在升級。據分析，機器人也已經侵蝕了一定數量的中級“中等技能”職業(yè)，而對技能和低技能職位的占有份額也在增加。 　　機器換人是一個經濟學問題 　　同時，該報告發(fā)現機器換人對許多行業(yè)起到了根本性變革，加快了全球經濟流轉。 　　工業(yè)機器人初的發(fā)展，本質上是人類為了提高良品率以及單位產出效率而研發(fā)的一種設備。在美國，四個制造業(yè)占機器人的70％：汽車制造商（使用中的機器人占38％），電子產品（占15％），塑料和化學工業(yè)（占10％）和金屬制造商（占7％）。其中汽車行業(yè)機器人的普及率高，也受到機器換人影響深，這些行業(yè)因為單品類，銷量大，因此零部件的標準化要求高，而機器換人對于效率得到了顯著性提升。  　　但汽車行業(yè)機器換人，美國先開始，但在2007年被法國趕超，隨后法國一直位居首位，其次才是美國和德國。法國汽車制造業(yè)采用機器人的密度為每千名工人148個機器人，而美國為136個，而意大利和德國則使用約120個機器人。波士頓大學經濟學助理教授Pascual Restrepo博士發(fā)表在《政治經濟學》雜志的報告解釋了這一現象：“法國以及西班牙，英國和瑞典等國的平均水平在1990年代末和2000年代初都先于美國，但在近十年中，美國已經超過了這些國家，這一切從1993年開始，但一直到2007年，美國陷入了對于機器換人的猶豫，于是美國再次被趕超?！?nbsp;　　這一現象的出現在于美國機器換人產業(yè)集群的優(yōu)勢消失。“即使美國是技術上非常先進的經濟體，但就工業(yè)機器人的生產、使用和創(chuàng)新而言，是一個需要持續(xù)性探索的過程，2年的停滯使得它仍落后于許多其他發(fā)達經濟體，”麻省理工學院的經濟學家達倫·阿斯莫格盧（Daron Acemoglu）分析了機器人在美國大陸722個通勤區(qū)中的影響表示，因為在美國的密集使用機器人行業(yè)存在很大的地域差異，因此一旦停滯，某片地區(qū)產業(yè)集群的優(yōu)勢可能就因此喪失殆盡。 　　鑒于機器人發(fā)展部署集中在中西部地區(qū)的趨勢，美國在2007年受影響大的就是汽車行業(yè)，因為密歇根州的機器人集中度高，在底特律，蘭辛和薩吉諾的上下游產業(yè)就業(yè)受到的影響大?！安煌男袠I(yè)在美國不同的地方有不同的足跡，” Acemoglu指出?！皺C器人問題明顯的地方是底特律。無論汽車制造業(yè)發(fā)生什么，對底特律地區(qū)的影響都比其他地方要大得多?！?nbsp;　　研究人員結合了IFR的數據后發(fā)現，在這些區(qū)域中，用機器換人使得每個機器人在本地平均替換約3.3個工作，但是，因為產業(yè)集群效應，在制造業(yè)中增加機器人可以通過降低商品成本等方式使該國其他行業(yè)和其他地區(qū)的人們受益，這些國家獲得的整體的經濟利益往往會更高。例如采取機器人將擋風玻璃安裝在德國梅賽德斯奔馳A 級轎車上，這將在價格等方面為企業(yè)帶來更多的競爭優(yōu)勢，促使本土或者其他國家的消費者產生購買，這一個個小的改變或許就能夠加快經濟循環(huán)的速度。研究人員認為，到2030年，機器換人帶來的全球生產率的提高將為全球經濟帶來5萬億美元的“機器人紅利”，機器換人帶來更多的是一個經濟學的問題。

　　近年來工業(yè)機器人的快速發(fā)展讓汽車制造業(yè)實現了高自動化和效率高的生產模式，在一定程度上極大地促進了我國汽車制造業(yè)高速發(fā)展。本文主要闡述當今我國工業(yè)機器人在汽車制造的應用領域和未來發(fā)展趨勢，主要圍繞三個方面展開；一是我國工業(yè)機器人在汽車制造領域中的應用，二是客觀介紹我國工業(yè)機器人在汽車制造階段中發(fā)展的現狀，三是闡述我國未來基于汽車制造行業(yè)中工業(yè)機器人的發(fā)展趨勢。旨在希望為我國工業(yè)機器人應用于汽車制造行業(yè)的發(fā)展提供更加科學的借鑒,助力我國工業(yè)機器人未來更好的適應汽車制造業(yè)的發(fā)展。  　　工業(yè)機器人在汽車制造中的應用 　　目前在汽車制造領域中，工業(yè)機器人的應用范圍極廣，常規(guī)四大車間（沖壓車間、焊裝車間、噴涂車間、總裝車間）機器人在制造生產線應用率達90%以上，如今我國的汽車制造每年不間斷改造轉型，能用機器人的均已安裝機器人。例如成都領克焊裝車間在2022年新增焊裝生產線2條以完善焊裝車間設備，新車型導入前期的焊裝線工位改造涉及新增機器人30臺，汽車制造車間運用機器人抓取搬運板件后扣合，機器人點焊、螺柱焊、激光焊、搬運、碼垛、裝配、噴涂、檢測等均由機器人自動完成，機器人的運用使得四大車間的自動化程度大大增加。 　　焊接 　　在汽車的焊接生產線流程中，每一條生產線都是由一個小的工位組成。其中焊裝車間的四門兩蓋生產線和下部線、主線都是由細分的工位組成，每個工位一般4-6臺機器人協(xié)同工作，其中焊接工位是應用z多的、也是分布z廣的。隨著生產線向前推進，從一開始的前底板、后底板和機艙三大件主拼到中間的上左右A柱、后尾座、左右側圍、四門兩蓋到z后的天窗形成白車身，其中點焊、補焊占比近60%。隨著機器人焊接新技術的不斷的進步與發(fā)展，機器人在汽車的焊接生產線過程中的應用也越來越廣泛，進而焊接中機器人的功能也逐漸變得多樣化。車體焊接汽車制造中車體焊接多采用的是點焊與弧焊技術，機器人進行車體焊接之前，需要PLC控制滑橇傳輸到位后下落完成，然后PLC觸發(fā)機器人相應車型的程序，機器人便可以開始工作，整個過程無需人工參與。 　　搬運和碼垛 　　汽車零部件搬運和碼垛是汽車制造過程中較為關鍵的環(huán)節(jié)之一，傳統(tǒng)制造中的搬運和碼垛主要是由人工來完成，但是汽車零部件大多體積大且板件易劃傷人體皮膚組織，如果依舊由人工搬運，則費時費力，且安全系數較大和極易導致零部件受損。如今應用搬運和碼垛工業(yè)機器人，能夠將此問題解決，機器人可以不休息地工作，有著不僅速度快，而且安全的優(yōu)勢。機器人能夠根據設定好的程序自動完成搬運、碼垛工作，所以在汽車制造中，應用工業(yè)機器人在搬運，不僅可以降低人工成本及安全事件發(fā)生幾率，另還可以使工作人員工作量減少。 　　噴涂 　　汽車噴漆與涂膠過程中，應用工業(yè)機器人優(yōu)勢較為明顯，不僅能夠將涂料均勻的噴灑在車身上，而且可以降低安全事故的發(fā)生，噴漆、涂膠速度和質量有效提升。噴漆時主要對車身表面，而涂膠是車身各板件的連接位置。涂膠前需要將相應涂膠設備安裝好，包括涂膠機、膠桶的加熱溫度和膠槍，涂膠機器人根據提前設定好的程序對車身連接位置進行涂膠工作。由于汽車制造車間透風性較差，涂料中的有害氣體難以排放，若工人長期處于這種環(huán)境中，健康會受到嚴重的危害。而噴涂機器人可以很好地避免這一點，噴涂機器人能夠根據車身形狀的不同從而選擇不同的噴涂工具，按照預先設定的噴涂程序進行工作。使用噴涂機器人不僅能夠保護員工的健康安全，還能加快噴涂速度、避免工作失誤，提高噴涂效率。 　　裝配 　　汽車生產過程中對于汽車裝配有專門的裝配機器人。相對于普通的工業(yè)機器人來說,汽車裝配機器人擁有工作精度更高、工作柔性更好、工作范圍廣、并且能與其他系統(tǒng)配套使用等諸多優(yōu)點。隨著汽車制造業(yè)發(fā)展程度越來越高,對于汽車安裝速度和精度的要求也隨之增強,單靠人工裝配難以滿足生產進度的要求。 　　汽車裝配環(huán)節(jié)機器人主要應用于零部件快速組裝。為了保證汽車裝配時更加精準，工作人員要將各種類型的傳感器安裝至機器人相應位置，例如觸覺、視覺等傳感器，機器人借助傳感器能夠準確識別以及抓取需要的零部件，并將這些部件快速安裝于指定部位。工業(yè)機器人在汽車裝配中的應用確保了精密性、穩(wěn)定性，裝配效率大大提高。 　　質檢 　　汽車制造z后一步為檢測環(huán)節(jié)，檢測工業(yè)機器人主要應用于汽車出廠之前的檢測工作，是對汽車零部件尺寸進行檢測，同時還會將大量零部件進行有效歸類，方便快捷且精準可靠，無需工作人員在檢測方面花費大量時間，生產效率大幅度提高了。機器人要進行檢測時采用的是視覺傳感以及測驗控制模板將汽車圖像信息準確獲取，通過與模型進行比較，進而了解汽車零部件性能，主要對比的內容有零部件實際尺寸和模型間存在的誤差，進而判斷偏差所處范圍，為后續(xù)改進提供參數。同時機器人也會對汽車撞擊進行檢測，對速率調控，進而實現撞擊時汽車損傷z小化，保證汽車整體性能的安全可靠性。在完成相應檢測并合格以后，汽車才能投放市場出售，保證汽車使用更加安全。 　　工業(yè)機器人在新能源汽車制造階段中發(fā)展的現狀 　　近年來，我國的汽車行業(yè)的市場需求提升較快，各種類型的汽車銷量增長大幅度提升。目前我國汽車行業(yè)正處于快速發(fā)展階段，市場競爭極為激烈，汽車的改革創(chuàng)新變化可謂是日新月異，琳瑯滿目的各類車型、人性化的配置選擇、低成本的資金投入讓汽車制造行業(yè)也有了新高度的要求。因此，工業(yè)機器人在汽車智能制造生產線中被廣泛應用，在汽車生產中扮演著裝配工、操作工、焊接工等角色，主要應用有焊接、涂膠、弧焊、噴涂等。　　焊接機器人 　　長期以來，焊接工作經常由人工示教進行，這增加了工人的工作強度，并且焊接的質量參差不齊，嚴重依賴人的經驗，無法適應汽車制造業(yè)的飛速發(fā)展。焊接機器人可以很好地解決這些問題，它能精準、穩(wěn)定地實施焊接動作，z大化地減小誤差。焊接機器人主要分為點焊和弧焊，點焊機器人安裝面積小，工作空間大，在工作過程中能夠很好地控制焊接點精度，保證焊接節(jié)點的質量；弧焊機器人工序較為復雜，分為起弧、焊接、熄弧等步驟，但是設定好程序之后，這些步驟能夠自動完成，實現精準焊接。隨著機器學習和控制技術的發(fā)展，目前焊接自動化正在向完全自主焊接的方向發(fā)展，焊接機器人能夠利用視覺傳感器自主尋找焊縫起點位置、電弧跟蹤、自動出送絲等，實現精準地焊接。 　　搬運和碼垛機器人 　　搬運和碼垛主要是在沖壓車間和焊裝車間用的z多，汽車零部件沖壓設備將其制造成型后，由我們的機器人進行搬運，搬運到貨架上，然后機器人碼垛好一車車零件后通過智能小車發(fā)往焊裝車間，現如今的國內汽車制造廠商大多采用四大家族的機器人，搬運和碼垛機器人體型和焊接機器人差不多大，但其抓手根據零部件的大小的不同而不同，有的需要途中自動跟換抓手，所以其配置信號和設備內容往往比較復雜。 　　噴涂機器人 　　噴漆機器人一般采用液壓驅動，具有動作速度快、防爆性能好等特點，可通過手把手示教。噴漆機器人由于環(huán)境等因素影響壽命，相比較焊接、搬運等機器人壽命較短，所以大多廠使用國產機器人，現場工作人員在設定機器人的噴漆程序時對不同車型的參數進行設定，以提高噴漆和均勻度。噴涂機器人由以下幾點優(yōu)點：一是柔性大、工作范圍大大，二是高噴涂質量和材料使用率，三是易于操作和維護、可離線編程，大大的縮短現場調試時間，四是設備利用率高、噴涂機器人的利用率可達90%-95%。 　　車間應用涂膠機器人進行涂膠作業(yè)時會自動識別不同汽車車身的材質和特性，進而自動控制涂膠的形狀和厚度，減少涂膠材料的浪費。為了提高車身的密封、防銹蝕性，減輕振動，需要在車身鈑金搭接處涂敷密封膠。 　　裝配機器人 　　汽車智能制造中利用機器人按照既定程序對各項零部件進行組裝，使其z終組裝成為一個合格的汽車商品。汽車中零部件類型較多，如發(fā)動機、儀表盤、空調系統(tǒng)、車門、車身、座椅等，機器人主要依托各類傳感器實現識別和區(qū)分不同零部件的功能,如視覺傳感器、聽覺傳感器、觸覺傳感器等，根據機器人工作需求為其安裝合適的傳感器，才能支撐其完成精準安裝的操作。在汽車的裝配環(huán)節(jié)中通過利用多個機器人進行流水線式操作，能顯著提高汽車的裝配質量和效率，減少人工裝配時可能出現的誤差，保障駕駛員的行車安全。 　　檢測機器人 　　目前世界上車身尺寸檢測設備相對比較完善（主要有紅外線、藍光、白光等檢測系統(tǒng)），而柔性化的檢測技術需完善的車身尺寸檢測設備，即滿足一定移動軌跡的載體方可實現，其中載體應同時具備位置度及重復定位精度要求。具體項目可依據不同需求可選擇不同的工裝或設備作為載體，而目前以機器人作為載體是符合車身柔性化制造需求的z佳對象。 　　傳統(tǒng)的車身檢測方式由于檢測周期長且只能對車身進行抽檢。而機器人在線檢測技術可以實現非接觸、快速等檢測優(yōu)點，不僅能夠快速反饋車身尺寸信息，而且也可體現出車身尺寸趨勢及重要車身尺寸偏差在線預警功能，能夠及時為工藝分析改進提供依據，符合未來車身制造自動化、智能化及高節(jié)拍的質量需求。 　　機器人在汽車生產行業(yè)的發(fā)展趨勢 　　更加智能化 　　智能化是工業(yè)機器人未來發(fā)展大趨勢，同時運用云計算以及云存儲技術在機器人服務方面的應用會越來越廣泛，將機器人與云端連接，便可以靈活運用數據中心不同的功能。在不久的將來，工業(yè)機器人編程以及示教會變得更加智能，各項功能越來越齊全，不僅可以實現柔性臂、雙臂人機協(xié)同，而且安全性以及交互性更強。對于汽車生產、制造過程中焊接效率的提升非常有利，降低了誤差發(fā)生幾率，節(jié)省了人工成本，提高了生產效率。工業(yè)機器人的智能化將預示著，人類能在工業(yè)機器人的幫助下，實現更加，綠色，智慧的工業(yè)生產新階段。 　　體積小、精度高 　　未來的工業(yè)機器人相對體積較小，本體精致且節(jié)省工作空間的同時生產效率提高。一般機器人的高度大多都不活超過人的高度，這樣也就在一定程度上增強了機器人工作的靈活性，從而也就有效的提高了汽車的生產效率。 　　干涉急停 　　干涉急停的功能將來必須普及也一定會普及，特別在工業(yè)機器人的手動操作過程中，由于操縱者不熟練引起的碰撞或者其他突發(fā)狀況的發(fā)生，一旦發(fā)生碰撞，停止生產維護設備和損壞設備造成一定的經濟損失，嚴重的會出現工人安全問題。 　　基于當前工業(yè)機器人的發(fā)展現狀，我們不難想到未來工業(yè)機器人的發(fā)展，一定會逐漸向具有干涉急停能力的方向發(fā)展。 　　結語 　　社會經濟水平日益提高，推動了消費市場的發(fā)展，人們對于汽車的需求也逐漸提升，這也在很大程度上促進了汽車制造業(yè)的發(fā)展。當前我國市場經濟體系日益完善，汽車制造業(yè)作為國民經濟增長中的重要力量，發(fā)展前景較好，對于工業(yè)機器人的需求量也會越來越大，推動了工業(yè)機器人由原來的“機器”逐漸向人進化階段發(fā)展，不僅僅是一種特殊設備，更是在關鍵環(huán)節(jié)融入了人的思維，實現了相互補充。同時將機器人與傳感技術相結合，特別是在視覺融合方法，使工業(yè)機器人適應環(huán)境變化的能力不斷增強。隨著機器人技術的成熟與發(fā)展,在汽車智能制造中的應用范圍不斷擴大，已經取得了良好的應用效果。目前機器人在汽車智能制造中主要依托編程技術、仿真技術、通用技術和臨床應用技術等多種技術，在汽車零部件搬運、車體焊接、噴漆和涂膠、汽車裝配及檢測幾個方面代替人工進行操作，不僅顯著提高了汽車制造的工作效率，而且提高了汽車產品的制造質量，對促進汽車智能制造行業(yè)健康發(fā)展具有重要意義。