勞動(dòng)力不足時(shí)代的數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化&案例介紹
2024.12.24
在預(yù)計(jì)未來(lái)人口將減少的情況下，各行各業(yè)都在呼吁解決人手不足的問(wèn)題，制造業(yè)也不例外。為了應(yīng)對(duì)勞動(dòng)力不足，制造業(yè)需要考慮省人化。省人化的重要手段之一就是數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化。
本文將介紹如何通過(guò)自動(dòng)化數(shù)控機(jī)床來(lái)應(yīng)對(duì)勞動(dòng)力不足，及其帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)和案例。
通過(guò)省人化克服勞動(dòng)力短缺
- 勞動(dòng)力短缺的現(xiàn)狀
根據(jù)厚生勞動(dòng)省的《2022年版制造業(yè)白皮書(shū)》，制造業(yè)就業(yè)人數(shù)在過(guò)去20年間減少了157萬(wàn)人。同時(shí)，年輕就業(yè)人數(shù)減少了121萬(wàn)人，而高齡就業(yè)人數(shù)增加了33萬(wàn)人。少子高齡化導(dǎo)致的勞動(dòng)力減少問(wèn)題正在加劇，因此在生產(chǎn)線和工廠中推進(jìn)省人化已成為不可避免的課題。
- 什么是省人化
省人化是指通過(guò)減少操作人員數(shù)量來(lái)完成相同的生產(chǎn)或工作流程。這不僅可以解決勞動(dòng)力短缺問(wèn)題，還能降低人力成本，提高生產(chǎn)效率。此外，省人化還有助于推動(dòng)工作方式改革和解決技術(shù)技能傳承問(wèn)題。
- 省人化的具體措施
在省人化過(guò)程中，特別是對(duì)效率低下、負(fù)擔(dān)重或不需要人手的工作，可以考慮引入機(jī)器人技術(shù)和設(shè)備自動(dòng)化。例如，自動(dòng)化設(shè)備可以替代人類(lèi)完成繁重的搬運(yùn)、裝卸和加工工作，從而實(shí)現(xiàn)省人化。
數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化
- 自動(dòng)化的定義
數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化是指通過(guò)將機(jī)器人等設(shè)備與機(jī)床結(jié)合，使其能夠自動(dòng)完成部分或全部加工過(guò)程。這一趨勢(shì)在制造業(yè)中越來(lái)越普及，特別是在面臨勞動(dòng)力老齡化和人手不足的情況下。
- 自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)
- 省人化和生產(chǎn)效率提升：自動(dòng)化設(shè)備可以在較少人力投入的情況下24小時(shí)不間斷運(yùn)行，提高生產(chǎn)效率。
- 質(zhì)量提高與穩(wěn)定：自動(dòng)化減少了人為操作中的錯(cuò)誤，確保了產(chǎn)品質(zhì)量的一致性和穩(wěn)定性。
- 人力成本削減：通過(guò)減少操作人員數(shù)量，降低了人力成本。
- 緩解勞動(dòng)力不足：自動(dòng)化設(shè)備可以替代人類(lèi)完成繁重的工作，使得人力資源可以被重新分配到其他需要的崗位。
具體的自動(dòng)化措施
- 使用工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化
- 垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人：具有多個(gè)關(guān)節(jié)的機(jī)器人，可以模仿人手的動(dòng)作，用于組裝和搬運(yùn)。
- SCARA機(jī)器人（水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人）：主要用于零件的組裝和拾取，具有高速度和高剛性特點(diǎn)。
- 協(xié)作機(jī)器人：用于與人類(lèi)一起工作的場(chǎng)合，能夠支持組裝、搬運(yùn)和檢測(cè)等任務(wù)。
- 各工序的自動(dòng)化
自動(dòng)化在加工中的應(yīng)用非常廣泛，包括工件搬運(yùn)、自動(dòng)換工件、加工過(guò)程中的測(cè)量等。例如，自動(dòng)交換工作臺(tái)裝置（APC）和自動(dòng)工件更換系統(tǒng)（AWC）等設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)工件的自動(dòng)化搬運(yùn)和更換，從而減少人力投入。
- 通過(guò)復(fù)合加工機(jī)實(shí)現(xiàn)工序集成
復(fù)合加工機(jī)能夠在一臺(tái)設(shè)備上完成多個(gè)加工步驟，減少了對(duì)多個(gè)機(jī)床和操作人員的需求，從而實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的自動(dòng)化、省空間化和省人化。
自動(dòng)化的實(shí)際案例
- 三豐有限公司（宇都宮的測(cè)器工廠）
為了提高生產(chǎn)穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率，引入了配備交換工作臺(tái)裝置的"SPEEDIO R450X1N"和用于工件裝卸的機(jī)器人手臂，實(shí)現(xiàn)了將原本需要三臺(tái)設(shè)備完成的工序集成到一臺(tái)設(shè)備上，極大地提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量穩(wěn)定性，減輕了員工的負(fù)擔(dān)。
- TACHI制造所有限公司
為了實(shí)現(xiàn)夜間作業(yè)的自動(dòng)化，TACHI制造所有限公司引進(jìn)了搭配“自動(dòng)上下料裝置BV7-870A”的“SPEEDIO M200X3”，實(shí)現(xiàn)了省人化和加工時(shí)間的縮短。
總結(jié)
在勞動(dòng)力短缺的背景下，制造業(yè)通過(guò)推進(jìn)機(jī)床自動(dòng)化，不僅提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量，還減少了人力成本，解決了勞動(dòng)力不足問(wèn)題。通過(guò)介紹自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)和實(shí)際案例，展示了自動(dòng)化在制造業(yè)中的重要性和應(yīng)用前景。例如，工業(yè)用電氣設(shè)備和其他電氣設(shè)備與汽車(chē)及其零部件的設(shè)備投資結(jié)構(gòu)相比，金屬加工機(jī)械的比例較低。預(yù)計(jì)每輛新能源汽車(chē)的數(shù)控機(jī)床使用金額將從汽油車(chē)的約15,000日元減少到約8,000日元。這表明，新能源汽車(chē)的普及將減少對(duì)金屬加工機(jī)械的需求。
