機(jī)器人在糧食輸送行業(yè)中的應(yīng)用前景展望

◎趙顯榮

（河南金谷實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司，河南　鄭州　450012）

機(jī)器人在糧食輸送行業(yè)中的應(yīng)用前景展望

◎趙顯榮

（河南金谷實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司，河南鄭州450012）

在糧食輸送行業(yè)引進(jìn)、應(yīng)用機(jī)器人是勢(shì)在必行的，本文重點(diǎn)介紹了現(xiàn)階段在糧食輸送行業(yè)存在不足之處，引進(jìn)機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)及其發(fā)展前景。

糧食輸送行業(yè)；機(jī)器人；前景展望

近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和需求，為了提高電子、機(jī)械等行業(yè)生產(chǎn)效率、質(zhì)量、降低成本，并將一些在惡劣環(huán)境及超負(fù)荷條件下工作的工作人員解放出來，機(jī)器人的發(fā)展已成為社會(huì)發(fā)展的主要態(tài)勢(shì)。早在20世紀(jì)50年代，美國就已經(jīng)取得工業(yè)機(jī)器人的專利，70年代歐美國家甚至已經(jīng)開始進(jìn)行小規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用。但如今，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展顯然又提升到了全球的高度。

在我國，隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的逐步推進(jìn)，以工業(yè)機(jī)器人為代表的智能裝備需求也迎來爆發(fā)的黃金時(shí)期。也正因?yàn)槿绱耍缃?，我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)十分熱鬧，不少勢(shì)力的強(qiáng)勢(shì)殺入，目的正是為了搶占行業(yè)的制高點(diǎn)。

糧食行業(yè)作為一個(gè)國家眾多重要行業(yè)之一，其倉儲(chǔ)、運(yùn)輸及其轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)也存在極大可改善的地方，引進(jìn)機(jī)器人提高生產(chǎn)效率，解除部分繁重的勞動(dòng)也是勢(shì)在必行的。

1　目前糧食輸送行業(yè)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)及其不足

糧食行業(yè)作為一個(gè)國家民生的根本，是尤其重要，特別是在我國這樣一個(gè)人口眾多的農(nóng)業(yè)性質(zhì)的國家。其包括范圍很廣：糧食種植、養(yǎng)殖、加工、深加工、倉儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)方面。隨著我國農(nóng)業(yè)、制造業(yè)的不斷發(fā)展提升，糧食的種植、養(yǎng)殖、收割、加工等方面已逐漸實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化，諸如：小麥、玉米收割、種植用的大型聯(lián)合收割機(jī)、耕地播種機(jī)；幼苗種植用的自動(dòng)移栽機(jī)、大面積無人化噴藥用的自動(dòng)噴灑機(jī)；大豆含油類作物的深加工自動(dòng)化生產(chǎn)線……。這些新型技術(shù)的引進(jìn)在大量減少了勞動(dòng)量同時(shí)，也提高了工作的效率及質(zhì)量，效果頗佳，這是大家有目共睹的，但在糧食的倉儲(chǔ)、輸送方面，特別是其中間的中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)部分還存在有一定的不足之處有待進(jìn)一步的改善提升，現(xiàn)從以下的兩個(gè)例子做一說明。

1.1散糧轉(zhuǎn)變成包糧的灌包環(huán)節(jié)

灌包環(huán)節(jié)目前具體流程為：

人工掛袋→糧食灌包→包糧縫邊、貼商標(biāo)→經(jīng)包糧輸送機(jī)至下一流程，詳見圖1

圖1　灌包環(huán)節(jié)流程圖

完成此環(huán)節(jié)需在掛袋和縫邊貼商標(biāo)兩個(gè)工位各配備1位工作人員，即在每一個(gè)打包稱支線需要2個(gè)工作人員，通常情況一條生產(chǎn)線有多個(gè)打包稱同時(shí)工作，則需工作人員為工作支線的2倍。在正常的生產(chǎn)中，產(chǎn)量一般是600包～900包/h，即需要6秒～4秒完成一袋糧食的灌包工作，可謂是工作頻次較高，目前就市場(chǎng)的產(chǎn)量調(diào)查統(tǒng)計(jì)顯示，人工操作時(shí)產(chǎn)量最高為700包左右，此外在散糧灌包的過程中有大量的灰塵逸出，工作環(huán)境較差。由以上的分析不難看出其存在的不足之處主要包括三個(gè)方面：①人工成本較高。②人工作業(yè)產(chǎn)量受到限制。③工作環(huán)境差，影響工作人員的身體健康。

1.2灌包后的包糧裝車環(huán)節(jié)

包糧裝車環(huán)節(jié)目前具體流程為：

包糧輸送機(jī)→裝車機(jī)→人工裝車，詳見圖2

圖2　包糧裝車流程圖

此環(huán)節(jié)由其工藝流程可看出，在包糧裝車的前面的部分均為自動(dòng)控制系統(tǒng)完成，而在包糧從裝車機(jī)下滑至平臺(tái)時(shí)，由裝車的工作人員接住滑落的包糧，順勢(shì)放在卡車機(jī)箱中碼放整齊，由底部向上逐層碼放，直至把貨車裝滿。貨車有13 m、12 m等長(zhǎng)度不同的規(guī)格，其裝滿貨物的高度最高可達(dá)4.8 m（距地面），裝車人員在裝車工作過程中，由于屬高空作業(yè)，所以需要配備安全帶，以避免其存在的墜車及其他安全隱患。同時(shí)工作人員的卸包安放頻次也決定了貨車的裝車快慢速度。由以上的分析不難看出其存在的不足之處主要包括兩個(gè)方面：①高空作業(yè)，對(duì)裝車人員存在安全隱患。②人工作業(yè)產(chǎn)量受到限制。

2　在糧食輸送行業(yè)應(yīng)用機(jī)器人與現(xiàn)狀的比較

機(jī)器人是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以運(yùn)行人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作。簡(jiǎn)言之，機(jī)器人就是機(jī)械自動(dòng)化中一種對(duì)其行為、結(jié)果更為形象的設(shè)備描述。

機(jī)器人作為現(xiàn)階段興起的以將工人從繁重的勞動(dòng)量及惡劣的工作環(huán)境中解脫出來提高生產(chǎn)率為目的新型設(shè)備，在各行各業(yè)中受到極大的歡迎和重視。糧食輸送作為糧為行業(yè)中重要的一環(huán)，如若引進(jìn)了這樣的新型技術(shù)，其發(fā)展將會(huì)邁上一個(gè)新的臺(tái)階。

現(xiàn)以上述的兩個(gè)環(huán)節(jié)為例就引進(jìn)機(jī)器人后的優(yōu)點(diǎn)與現(xiàn)狀做一比較分析。

2.1引進(jìn)機(jī)器人后灌包環(huán)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)

若是在灌包環(huán)節(jié)引進(jìn)、應(yīng)用灌包機(jī)器人，那么工藝將變?yōu)椋簷C(jī)械手掛袋、灌包、機(jī)械手縫口、機(jī)械手貼商標(biāo)，完全不需人工參與中。與現(xiàn)階段的工藝流程相比有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)。

2.1.1人工成本方面

應(yīng)用機(jī)器人以后，則現(xiàn)階段的一個(gè)打包稱2個(gè)工作人員，多個(gè)打包稱兩倍于其的工作人員，則可調(diào)整為多個(gè)打包稱（具體數(shù)量可根據(jù)實(shí)際情況而定）只需1個(gè)工作人員即可，其主要負(fù)責(zé)監(jiān)察設(shè)備的運(yùn)行工作情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。若假設(shè)是n個(gè)打包稱需1個(gè)工作人員，則由此可減少2n-1個(gè)工作人員，降低人了工成本，且在崗的工作人員的勞動(dòng)量也減經(jīng)許多。當(dāng)然打包稱同時(shí)作業(yè)時(shí)的數(shù)量越多，這種優(yōu)勢(shì)就越明顯。

2.1.2產(chǎn)量方面

機(jī)器人引進(jìn)后，可根據(jù)產(chǎn)量的需求，調(diào)整其相

應(yīng)的控制程序參數(shù)即可調(diào)整產(chǎn)量的大小，方便且快捷，補(bǔ)缺了人工作業(yè)時(shí)的產(chǎn)量受限的情況。

2.1.3工作環(huán)境方面

由上述可知，機(jī)器人引進(jìn)后，不但工作人員數(shù)量減少了，且所剩的工作人員只承擔(dān)監(jiān)察的責(zé)任，則不需隨時(shí)處在此環(huán)境中，所以對(duì)工作人員來說，大大地提高了其工作環(huán)境的條件。

2.2引進(jìn)機(jī)器人后包糧裝車環(huán)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)

在包糧裝車環(huán)節(jié)應(yīng)用裝車機(jī)器人后，則現(xiàn)階段的人工裝車作業(yè)就改成為機(jī)械手裝車作業(yè)，其優(yōu)點(diǎn)主要有以下兩點(diǎn)。

2.2.1高空作業(yè)方面

機(jī)器人使用，人工碼放包糧裝車的工作將由機(jī)械手根據(jù)一定程序來完成，不再需要人工參與其中，則將工作人員將從危險(xiǎn)的高空作業(yè)環(huán)境中解脫出來，且因高空作業(yè)可能產(chǎn)生的巨大潛在成本損失及對(duì)人身的傷害便不復(fù)存在了。

2.2.2產(chǎn)量方面

同前面所述，應(yīng)用機(jī)器人裝車時(shí)，其包糧的碼放頻次可根據(jù)編制的程度進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，不再存在人工作業(yè)受限問題，提高了裝車效率，減少了裝車的時(shí)間。

綜上兩個(gè)例子分析說明可知，若是在實(shí)際的使用中引進(jìn)機(jī)器人，其優(yōu)勢(shì)不管是對(duì)公司還對(duì)工作人員都是尤為明顯的。

3　機(jī)器人在糧食輸送行業(yè)應(yīng)用前景展望

引進(jìn)機(jī)器人，有諸如：提高生產(chǎn)效率（生產(chǎn)量）、產(chǎn)品質(zhì)量、精確度、降低成本、解脫勞動(dòng)力等多方面的優(yōu)點(diǎn)，是其產(chǎn)業(yè)受到大家如此歡迎的主要原因。目前，雖然我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)“十三五”規(guī)劃的出臺(tái)還需時(shí)日，但就其現(xiàn)情況來看，各地方已經(jīng)首先行動(dòng)了起來。全國各地的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基地或園區(qū)如“雨后春筍”，每周新生兩個(gè)機(jī)器人公司，“機(jī)器換人”的口號(hào)此起彼伏，再加上各種報(bào)千相繼出糧，可謂熱度持續(xù)高漲。

糧食輸送行業(yè)作為國家糧行的一個(gè)重要組成部分，當(dāng)然是緊隨國家發(fā)展形勢(shì)。從目前的各個(gè)展會(huì)可以看到，有不同廠家已經(jīng)在進(jìn)行這方面機(jī)器人方面的研究，并取得了不少的成果，但是技術(shù)還不成熟，還存在這樣那樣的問題亟待解決，如：以一個(gè)焊接機(jī)器人為例，至少可以替代3個(gè)成熟焊工的工作量，還可以保證工作質(zhì)量，但由于機(jī)器人造價(jià)不菲，其經(jīng)濟(jì)效益屬于長(zhǎng)期效益，往往在3～5年，甚至更長(zhǎng)的時(shí)間后才可以完全體現(xiàn)，而一些企業(yè)喜歡“小賬”，更注重眼前利益，所以對(duì)此不熱衷。

近日，在2015機(jī)器人大會(huì)新聞發(fā)布會(huì)上，工信部副部長(zhǎng)毛偉明表示，我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃將于今年11月底完成，以引導(dǎo)行業(yè)發(fā)展，此外還將積極爭(zhēng)取相關(guān)政策，支持機(jī)器人的研發(fā)、應(yīng)用，并在各行業(yè)進(jìn)行推廣。機(jī)器人的發(fā)展已是不可否認(rèn)的一個(gè)事實(shí)，機(jī)器換人的態(tài)勢(shì)不可阻擋。因此企業(yè)的發(fā)展只有順應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，積極的制定相應(yīng)的措施，才可不被取代，才可大展宏圖。

［1］梁俊英.糧食流通工程設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.鄭州：河南省科技出版社出版，1997.

［2］毛廣卿.糧食輸送機(jī)械與應(yīng)用［M］.北京：科學(xué)出版社出版，2003.

［3］河南機(jī)器人產(chǎn)業(yè)“發(fā)育”加速.大河報(bào)，20150611.

作者介紹：

趙顯榮（1975-），女，工程師；專業(yè)方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)與制造。

RobotApplicationProspectsInTheFoodDeliveryIndustry

Zhao Xianrong
（Henan Jingu Industry Development Co.Ltd，Zhengzhou 450012，China）

Itisimperativetointroduceandapplyrobotinthefooddelivery industry， this article introduces emphasize the inadequate of the food delivery industry at the present stage，the advantages and the development prospects of the robot.

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S229+.1

2015-10-22