國有智能機(jī)器人技術(shù)研究和應(yīng)用于煙草行業(yè)的策略

國際金屬加工網(wǎng)

　　高技術(shù)卷煙設(shè)備的國產(chǎn)化極大地推動了我國煙草工業(yè)的技術(shù)改造咐扭。經(jīng)過近十年的技術(shù)改造账阳，我國的主要卷煙廠已基本完成了制絲線和卷接包設(shè)備的改造咽行，其裝備的技術(shù)已達(dá)到國際90年代初期水平功抠。為了適應(yīng)卷煙市場的變化登翩，增強(qiáng)企業(yè)在市場經(jīng)濟(jì)中的競爭力，煙草企業(yè)自動化技術(shù)改造的重點將由改造制絲線耘昙、更新卷接包設(shè)備轉(zhuǎn)向建立自動化立體倉庫物流系統(tǒng)沈路，即采用自動立體倉庫和AGV技術(shù)實現(xiàn)卷煙生產(chǎn)過程主輔料及成品的自動輸送和倉儲。玉溪卷煙廠引進(jìn)的韓國三星自動化物流系統(tǒng)不僅為我國的煙草企業(yè)提供了新一輪技改的樣板函绊，也為卷煙設(shè)備制造企業(yè)指明了一個開發(fā)新產(chǎn)品的方向敛竭。如昆明船舶設(shè)備集團(tuán)公司通過參與三星設(shè)備的安裝調(diào)試漓拾，開始了新的“引進(jìn)阁最、吸收、消化骇两、仿制”自動化物流系統(tǒng)工作速种，其首套自己設(shè)計集成的物流系統(tǒng)將應(yīng)用于青島卷煙廠姜盈。
　　隨著中國加入世界貿(mào)易組織日期的鄰近，對知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)要求的提高配阵，我國高技術(shù)設(shè)備產(chǎn)業(yè)不可能永遠(yuǎn)走“引進(jìn)馏颂、吸收、消化棋傍、仿制”的道路救拉，開發(fā)自己擁有知識產(chǎn)權(quán)的高技術(shù)，利用國內(nèi)市場使之產(chǎn)業(yè)化瘫拣，并逐步參與國際競爭亿絮，是我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。經(jīng)過八五期間“863”項目的攻關(guān)麸拄，以中國科學(xué)院沈陽自動化研究所為代表的研究機(jī)構(gòu)派昧，在智能機(jī)器人技術(shù)方面取得了許多有價值的研究成果，已經(jīng)掌握了應(yīng)用于自動化物流系統(tǒng)的AGV颤皆、堆垛機(jī)酬苇、碼垛機(jī)等各種智能機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)，并在一些企業(yè)成功地實施了自動化物流系統(tǒng)给番。若能結(jié)合煙草企業(yè)的技術(shù)需求蚤件，將這些高技術(shù)轉(zhuǎn)化為有競爭力的高性能產(chǎn)品，并利用煙草企業(yè)新的技改需求使之產(chǎn)業(yè)化或缘，將對我國高技術(shù)煙草設(shè)備的真正國產(chǎn)化梅明，新興高技術(shù)的研究、開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展起到極大的推動作用般迈。
　　
　　煙草企業(yè)自動化物流系統(tǒng)國有化技術(shù)研究策略
　　智能機(jī)器人在煙草行業(yè)中最典型的應(yīng)用是自動化物流系統(tǒng)乳环，即AGV應(yīng)用的自動化立體倉庫。自動化物流系統(tǒng)是一個新興的現(xiàn)代化高科技產(chǎn)業(yè)恋赎，是集光倘回、機(jī)、電為一體的系統(tǒng)工程疾浓。隨著計算機(jī)科學(xué)技術(shù)和自動化技術(shù)的發(fā)展音瓷，物流管理系統(tǒng)也從簡單的方式迅速向自動化管理方式演變，使得自動化物流系統(tǒng)達(dá)到更高的水平夹抗。自動化立體倉庫是自動化物流系統(tǒng)的重要組成部分绳慎，AGV與其它物料輸送工具(單軌小車、牽引小車漠烧、傳送輥道或傳送帶杏愤、機(jī)器人等)相比，具有較好的移動性、柔性等優(yōu)點珊楼。
　　
　　　　煙草行業(yè)對于自動化物流系統(tǒng)的技術(shù)引進(jìn)和改革具有很大的潛力通殃。除玉溪卷煙廠外，山東青島卷煙廠和云南紅河卷煙廠正在安裝或調(diào)式自動化物流系統(tǒng)厕宗，上海卷煙廠和云南曲靖卷煙廠正在籌建自動化物流系統(tǒng)画舌。對這些煙廠引起自動化物流系統(tǒng)的調(diào)研中，提及為何不采用國有產(chǎn)品時已慢，廠家表示出對國有自動化物流系統(tǒng)的國產(chǎn)化水平有看法曲聂。
　　
　　通過對玉溪卷煙廠引進(jìn)的三星物流系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)研和技術(shù)論證，我們認(rèn)為煙草行業(yè)自動化物流系統(tǒng)AGV的國有化技術(shù)策略應(yīng)從下列幾個方面開展研究佑惠。
　　
　　1 AGV的優(yōu)化調(diào)度及可靠性研究
　　卷煙生產(chǎn)除卷接包生產(chǎn)過程外榛覆，還有打葉復(fù)烤、制絲等一系列生產(chǎn)過程菱脯，除需進(jìn)行各種輔料跃等、配件、成品和生產(chǎn)需求等動態(tài)物流分析外湘秀，還必須結(jié)合煙廠的特點對具體的AGV運動形式喉投、AGV的臺數(shù)、運輸?shù)穆窂胶途嚯x等進(jìn)行規(guī)化军含，使生產(chǎn)過程達(dá)到產(chǎn)量最高种车、消耗最小、故障檢修時間最短孩砸，以提高AGV運行的可靠性匿贝。
　　
　　2 AGV智能化控制器的設(shè)計
　　目前，世界上自動化物流系統(tǒng)集成制造商廣泛采用瑞典NDC公司的AGV系列產(chǎn)品贸掰。國家“863”智能機(jī)器人主題如何設(shè)計新型的智能AGV控制器丁傲，形成國有AGV系列產(chǎn)品特色具有重大的實用價值和社會意義。將智能控制技術(shù)引入AGV控制器的設(shè)計具有廣泛的應(yīng)用前景审胚。
　　
　　3 AGV導(dǎo)引新技術(shù)的研究
　　目前匈勋，國內(nèi)外用得較多的AGV，其導(dǎo)引方式大致可分為光電導(dǎo)引膳叨、電磁導(dǎo)引洽洁，慣性導(dǎo)引、激光導(dǎo)引等幾種菲嘴。上述AGV導(dǎo)引技術(shù)各自有其優(yōu)缺點饿自。然而，如何進(jìn)一步開發(fā)研制新型AGV導(dǎo)引技術(shù)——如全方位圖像導(dǎo)引技術(shù)龄坪，真正具有智能機(jī)器人的視覺功能昭雌，是一個嶄新的研究方向。
　　
　　4 AGV機(jī)械部件的國有化產(chǎn)品設(shè)計
　　AGV機(jī)械部件如絲桿等容易磨損，用國外同類產(chǎn)品替換城豁，需要大量的外匯，用國有化產(chǎn)品代替是可行的抄课。
　　
　　利用國有智能機(jī)器人技術(shù)取代進(jìn)口技術(shù)的策略
　　煙草企業(yè)對新技術(shù)新裝備的要求是很高的唱星。如何將國有化高技術(shù)應(yīng)用于煙草企業(yè)的技改中，推動國有智能機(jī)器人高技術(shù)的研究和產(chǎn)業(yè)化是一個值得研究的問題跟磨。在過去十年局硝，我國煙機(jī)設(shè)備的生產(chǎn)得到較快的發(fā)展主要得益于國家保護(hù)政策和行業(yè)保護(hù)政策，然而隨著我國加入世界貿(mào)易組織潭灯，今后要生產(chǎn)象自動化物流系統(tǒng)這樣的高技術(shù)機(jī)電設(shè)備時焙逝，就必須面向國際市場，參與國際競爭话弹，因此要實行我國高技術(shù)煙草設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化年笋，整個開發(fā)工作需要從技術(shù)和管理兩大方面采取相應(yīng)的策略。
　　
　　1 堅持“技術(shù)驅(qū)動味专，市場導(dǎo)向”的原則
　　煙草企業(yè)的高技術(shù)設(shè)備研究雌她、開發(fā)和應(yīng)用時，必須堅持“技術(shù)驅(qū)動数荤，市場導(dǎo)向”的原則政用，針對企業(yè)需要的關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行重點攻關(guān)，為企業(yè)解決實際問題阴戚。過去我們的很多研究項目倘灸，也包括部分“863”項目都是以純技術(shù)為導(dǎo)向，研究者思考問題的方法不是考慮用戶需要什么笋熬，而是我能做什么就做什么热某。研究一些沒有明確應(yīng)用背景的理論或技術(shù)，其目的是為了通過鑒定胳螟，撰寫論文苫拍，申報成果獎。這樣導(dǎo)致了許多研究成果無法走出實驗室旺隙，沒有為社會帶來經(jīng)濟(jì)效益绒极，造成了人力、物力蔬捷、財力的極大浪費垄提。更有一些成果通過論文公開發(fā)表，讓國外的一些研究機(jī)構(gòu)所利用周拐，迅速轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品铡俐。
　　
　　2 研究的關(guān)鍵是系統(tǒng)集成
　　在研制、開發(fā)和生產(chǎn)象自動化物流系統(tǒng)這類復(fù)雜的高技術(shù)機(jī)電一體化設(shè)備時，應(yīng)該堅持“有所為审丘、有所不為”的原則吏够。實現(xiàn)整套設(shè)備的國產(chǎn)化，并不要求系統(tǒng)中每一個部件都是國內(nèi)生產(chǎn)的嵌鳖，而關(guān)鍵在系統(tǒng)的集成织扰。隨著全球產(chǎn)業(yè)一體化的推進(jìn)，世界產(chǎn)業(yè)分工的逐步形成及裂，虛擬公司(工廠)的出現(xiàn)率肉，許多國際性大公司在生產(chǎn)制造大型設(shè)備時，主要工作是根據(jù)用戶的需要設(shè)計系統(tǒng)嘀矢，并從世界范圍內(nèi)的各專業(yè)公司選購部件剑三，完成系統(tǒng)的集成，這樣既能節(jié)省大量的研制時間和費用昵例，又能使系統(tǒng)具有先進(jìn)的技術(shù)水平矩汪。例如韓國三星在制造AGV時，車體等硬件自己制造锣裆，而控制系統(tǒng)則采用目前世界上處于領(lǐng)先地位的瑞典NDC公司的自走車控制引導(dǎo)系統(tǒng)昧甲，這樣就保證了其AGV達(dá)到世界先進(jìn)水平。而沈陽自動化研究所生產(chǎn)的AGV雖然具有較高的技術(shù)指標(biāo)腿扒，但其控制系統(tǒng)采用較為落后的STD總線工控機(jī)昼牛，對其性能和可靠性，很容易讓用戶產(chǎn)生懷疑康聂》〗。總之，要讓煙草企業(yè)采用國產(chǎn)的自動化物流系統(tǒng)恬汁，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)把重點放在物流系統(tǒng)的管理調(diào)度系統(tǒng)上伶椿，而對其它的部件則能自己制造就自己制造，目前還不能制造的氓侧，特別對一些智能機(jī)器人的關(guān)鍵控制系統(tǒng)脊另，最好先采用進(jìn)口，待用戶接受整個系統(tǒng)后约巷，各部件再逐步國產(chǎn)化偎痛。
　　
　　3 可靠性是用戶選擇設(shè)備的主要指標(biāo)
　　目前的卷煙生產(chǎn)過程已基本是一個高度自動化的連續(xù)生產(chǎn)過程，長時間可靠運行独郎，是對各臺設(shè)備的一個最基本的要求踩麦，設(shè)備出現(xiàn)故障會對生產(chǎn)造成很大的影響，其經(jīng)濟(jì)損失往往會大大超過設(shè)備本身的價值氓癌，因此各大煙廠都不惜重金購買高可靠性的進(jìn)口設(shè)備谓谦，更換不可靠的部件蛹拜。例如煙廠每年都要更換很多電器開關(guān)元件，而且大多數(shù)采用進(jìn)口件贺坝，以保證設(shè)備可靠運行慰颊，減少停車事故。過去俘噩，我國的許多產(chǎn)品研究中辱折，往往把重點放到技術(shù)的先進(jìn)性上，系統(tǒng)的性能指標(biāo)上径卜，導(dǎo)致許多產(chǎn)品或項目只能通過技術(shù)鑒定，而無法進(jìn)入市場箫驻。要使自動化物流這樣復(fù)雜的系統(tǒng)具有較高的可靠性芽茄，首先在設(shè)計時應(yīng)認(rèn)真研究系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和可靠性目標(biāo)MTBF。有高可靠性的設(shè)計還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠绍挤，在生產(chǎn)制造過程中還必須有嚴(yán)格的質(zhì)量保證體系章神。最后，必須給用戶提供準(zhǔn)確籽榕、詳細(xì)的技術(shù)資料爷耀，對設(shè)備的操作和使用環(huán)境作出明確的說明，對用戶進(jìn)行認(rèn)真的培訓(xùn)拍皮，讓用戶真正領(lǐng)會各項具體要求歹叮，自覺地按規(guī)章制度進(jìn)行操作和維護(hù)，使系統(tǒng)的可靠
　　性在應(yīng)用中得以實現(xiàn)铆帽。
　　4 廠咆耿、學(xué)、研的有機(jī)結(jié)合是開發(fā)高技術(shù)產(chǎn)品的有效途徑
　　我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還存在著一些與市場經(jīng)濟(jì)不相適應(yīng)的地方爹橱。建國后我國一直采用蘇聯(lián)體制萨螺，新技術(shù)和產(chǎn)品研究、開發(fā)和生產(chǎn)分別由科學(xué)院或高校愧驱、研究所及企業(yè)承擔(dān)慰技，它們各隸屬不同的部門，存在著嚴(yán)重的脫節(jié)現(xiàn)象组砚，從而導(dǎo)致研究工作重理論吻商、輕應(yīng)用，開發(fā)工作較少考慮生產(chǎn)工藝糟红，產(chǎn)品生產(chǎn)則幾年甚至十幾年一貫制诅鹰。改革開放以來，這種情況在一些地區(qū)和一些行業(yè)有所改善流沦，出現(xiàn)了一些具有加強(qiáng)自主開發(fā)能力的高科技企業(yè)笋骡，但從整體來講絮商，我國目前人數(shù)最多、實力最強(qiáng)的科技力量仍集中于高等院校和科研機(jī)構(gòu)叮盲。雖然它們每年都有一定的研究成果铆韭，但真正能應(yīng)用于實際的成果卻很少。造成這種情況除有技術(shù)方面的原因外只忿，還與企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)菜涯、高校之間的相互不信任及利益分配等問題有關(guān)。包括“863”高技術(shù)研究成果在內(nèi)禾膀，研究機(jī)構(gòu)不愿意將成果輕易轉(zhuǎn)讓給企業(yè)拣末。由于存在有市場風(fēng)險，企業(yè)也不愿意出大價錢購買成果驹柴。即使一些技術(shù)成果被轉(zhuǎn)讓饼瓮，但只要企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)之間沒有形成長期的合作關(guān)系，不能
　　對技術(shù)進(jìn)行不斷地更新夹厌、改造豹爹，一項新技術(shù)、新產(chǎn)品幾年后將落后了矛纹。因此國家有必要在政策上引導(dǎo)臂聋、鼓勵，在資金上支持或南、幫助孩等，加強(qiáng)生產(chǎn)企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)、高校的橫向聯(lián)合采够，實現(xiàn)研究瞎访、開發(fā)、生產(chǎn)的一條龍吁恍。
　　
　　5 加強(qiáng)宣傳扒秸，改變用戶觀念
　　從理論上講，選擇產(chǎn)品的基本原則是其實用性和性能價格比冀瓦，在滿足使用要求的條件下伴奥，性能價格比好的產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)是首選產(chǎn)品。但由于我國的一些高技術(shù)產(chǎn)品在性能質(zhì)量秘舅、可靠性颂睛、工藝水平、外觀安裝猩烘、使用的簡便性车咕、維護(hù)的方便性等方面與國外產(chǎn)品相比還存在一定的差距，進(jìn)口貨優(yōu)于國產(chǎn)貨的觀念在煙草企業(yè)已根深蒂固内会。要改變這種狀況淹郎，除設(shè)計生產(chǎn)部門需不斷努力衔侯，逐步克服國內(nèi)產(chǎn)品的不足，縮小與國外產(chǎn)品的差距外氛硬，還需進(jìn)行大量的產(chǎn)品宣傳和愛國主義宣傳迈枪，同時在政策上加以適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)。目前我國煙草行業(yè)由于技改資金比較雄厚田蔑，對系統(tǒng)违酣、設(shè)備的運行效率和可靠性要求較高，因此特別希望選用進(jìn)口產(chǎn)品紫磷。并非所有的進(jìn)口產(chǎn)品就一定比國產(chǎn)的好受啥，如韓國三星公司的AGV會出現(xiàn)一些誤動作，其管理調(diào)度系統(tǒng)存在明顯不足鸽心，其整體技術(shù)水平并不優(yōu)于我國“863”的技術(shù)滚局。由于我國擁有這樣一些高技術(shù)的部門未能進(jìn)行有效的廣告宣傳和開展適當(dāng)?shù)拇黉N活動，這些高技術(shù)產(chǎn)品不為用戶所知再悼。如果我國一些高技術(shù)產(chǎn)品也象國外電控產(chǎn)品代理商一樣進(jìn)行大量的廣告宣傳和促銷核畴，那么膝但，我國高技術(shù)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化將會有較大的發(fā)展冲九。

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