机器人逐渐取代人工，是否会给石材行业带来新增长？

早在2012的时候就开始关注机器人在石材行业应用的情况，那时接触到的第一台石材加工机器人是德国KUKA机器人，后来认识了位于顺德陈村的利迅达机器人公司，与该公司合作研发石材线条打磨抛光机器人。虽然研发基本成功，但由于那款机器人当时价格很高，打磨抛光生产成本高，因此机器人打磨抛光工艺就没有投入到实质性的运行阶段，搁浅了。随着机器人成本的不断降低，由一台百万元降低到可能不到10万元左右，给石材行业利用机器人代替人工来完成一些石材行业人不愿意做，工作环境恶劣的工序带来希望，象线条打磨抛光工序、台面板磨边工序，大板刷胶工序、排板工序、搬运工序、甚至传统雕刻产品工序都极有可能利用机器人来加工产品，用机器人代替人工来完成，实现石材行业产品制造的真正飞跃，大跨步前进，进入智能制造的时代。
笔者从业20多年，一直认为石材制造业没有跟着时代的步伐而上，制造技术相对还是较落后，石材产品制造的许多的作业工序基本上依靠手工来完成，生产员工辛苦，工作劳动强度，长时间站立或弯腰作业，在粉尘和水中作业，长时间加班休息少。生产员工由于长时间疲劳工作，他们眼中处处充满的是暗淡的光泽，似乎完全厌倦了这种工作方式，失去了这种工作的乐趣。面对石材制造这种现状，我自问石材制造业如此下去还有没有活力呢？答案是没有活力，员工的体力失去了，透支了，哪来活力呢？而且石材行业随着早期一代的石材人进入老年代时代，新生的劳动资源补充不上来，石材行业已经完全进入了劳动力资源青黄不接的时候了，不解决这个问题，不注入新鲜的血液，石材制造业还有活力吗？
这是个值得所有石材人思考的问题？
我认为石材行业在当前活力渐失的时候，要重新焕发新的活力，只有变革、颠覆、创新、抛弃，从外部，从他人之处借力，方能重振雄风。这个外部之力，就是借助当今的机器人技术，把机器人制造技术引进到石材制造业中来，走制造智能，制造高端装备之路，或许石材制造业能活力大增，充满朝气蓬勃之力，石材制造业出现新的气象，新的转机。
机器人在许多行业已经成为了主流劳动力，正在逐渐取代人工，在制造业的很多工序正在担负着默默无闻的角色，没日没夜地象老黄牛工作，不知疲倦，工作效率高，质量好。实际上在石材行业也看到了机器人的身影，在环球石材集团东莞常平的无机人造石工厂里的切割生产线上就有机器人搬运工，将切割好的工程板放入包装箱中，并且放置好。
图1为利迅达机器人有限公司利用机器人打磨抛光汽车轮毂。该公司还利用机器人打磨抛光不锈钢洗手盆子。
图2为焊接机器人，已经大规模应用在汽车焊接、电器焊接等制造等行业上，给企业创造了显著的效益。
石材加工是一项传统、历史悠久的行业。机械化、自动化、智能化程度低。从开料、补胶、造型、打磨抛光基本上是依靠半机械化、半自动化，甚至全靠人工来完成，智能化基本上谈不到。国内几乎没有石材生产企业想到去发展机器人来完成石材产品加工。从未来发展的观点看，石材产品的加工随着时代的进步，人的择业观点的改变，从事石材搬运、补胶、雕刻、人造石制造压制、打磨抛光工作的人将会越来越少，甚至以后没有人去从事这种职业，即使有人去从事这种职业，从事这种职业的人的工资可能非常高，石材生产企业将付出高昂的成本来生产石材产品，石材生产企业将不堪重负。石材生产企业必须寻找一条可替代人工的机器去完成石材产品的加工。人工智能机器人将是石材未来发展的一个新的方向、希望，给石材行业带来光明。
纵观石材行业这些年石材设备的发展情况看，各种数控机床已初步有人工智能的功能。其它行业机器人的发展也给石材行业发展机器人提供了可借鉴的宝贵经验。
看看发那科的智能机械手—米开朗“机”罗 是如何打造完美的雕刻图像的吧！

通过三维扫描仪对人脸进行三维扫描，短短的10几秒种，一张人脸的3D点云数据就被输进电脑，再对3D曲面进行修补后，离线编程软件Robomaster就能快速生成机器人可执行的雕刻程序，机器人配置6刀位刀具库，安装4种雕刻刀具，加工中可根据加工工艺的需要自动更换刀具，一阵大刀阔斧和精雕细琢之后，一款表面平滑细腻且高度逼真的人脸雕塑就完成了！ 除了日本的发那科开发了雕刻机器人外，德国的库卡很多年前也开发出了雕刻机器人。

在谈到机器人时德国KUKA机器人公司是不能不谈的，它是家很有使命感的机器人制造企业，致力于制造机器人，被称为世界机器人四大企业之一。库卡(KUKA)机器人有限公司于1995年建立于德国巴伐利亚州的奥格斯堡，是世界领先的工业机器人制造商之一。库卡机器人公司在全球拥有20 多个子公司，大部分是销售和服务中心，其中包括:美国, 墨西哥, 巴西, 日本, 韩国,中国台湾, 印度 和绝大多数 欧洲国家。公司的名字，KUKA(库卡)，是Keller und Knappich Augsburg的四个首字母组合, 它同时是库卡公司所有产品的注册商标。
库卡机器人（上海）有限公司是德国KUKA公司设在中国的全资子公司，成立于2000年，是世界上顶级工业机器人制造商之一。其核心竞争力是开发、生产和销售工业机器人，控制器及软件。公司工业机器人年产量超过1万5千台，至今已在全球安装了15万台工业机器人。
KUKA机器人广泛应用在仪器仪表、汽车、航天、消费产品、物流、食品、制药、医学、铸造、塑料等工业。主要应用于材料处理、机床装料、装配、包装、堆垛、焊接、表面修整等领域。
中国家电企业美的集团在2017年一月顺利收购德国机器人公司库卡94.55%的股权。也就是说德国KUKA机器人公司中国人有绝对的说话权力,未来对中国机器人的发展是大有益处的。
KUKA的打磨抛光机器人解决了许多产品打磨抛光粉尘大的问题。打磨抛光在很多行业的生产制造中是最基础的一道工序，也是不可缺少的工序，因此打磨抛光高昂成本一直是企业的痛点，此外打磨抛光过程中产生的烟尘、粉尘污染更令人伤脑筋，不仅破坏环境，更会严重威胁作业员工的身体健康，而作为当今劳动力主力军的 80 和 90 后，大多数人是不愿意从事产品打磨抛光这类工作的，这就造成了打磨抛光行业人才缺口较大，人员青黄不接的情况。好不容易招聘到人，对新入职员工打磨抛光技能培训又是一笔不小的支出，培训完后又有几人可以在这种岗位上坚持做这项工作的呢。
不少企业还会发现，即使花了几十万，甚至更多的钱给整个打磨车间安装上整体通风系统，通风系统维护和使用成本高，环评依然不过关，员工职业病还是频发。因此机器人代替人工，智能打磨，不仅能解决工作环境问题，还能解决人才缺失问题，机器人的投入成本只要一到两年时间就可以回收机器成本，这真是一举两得，2年后可以一本万利的事情。
在劳动力成本不断攀升和“用工荒”倒逼之下， 各大企业逐步加速了“机器人换人”的步伐，装机量逐年攀升。高工机器人产业研究所（GRII）统计数据显示，2014年中国市场新增工业机器人4.55万台，同比增长35.01%。GRII预测，2015年中国工业机器人市场增长进一步加快，预计增长超过40%，达到6.42万台 。
从上面的介绍和图片表明了机械器人在某些产品制造领域得到了应用，并且也开始出现在石材制造业中。未来机器人将在石材产品制造的那些领域进一步得到应用，应用越来越广阔呢？
（1）产品的搬运
用机器人搬运石材产品是最可能让可机器人去完成的。在2018年水头石材展览会上曾经看到许多的石材搬运机器人，将石材产品从机器上搬运下来放到产品周转架上。环球石材集团的无机人造石材生产线上切好的板就是依靠机械手搬运放到木箱里包装。
（2）大板刮胶
图11 为意大利breton大板刮胶机，虽然该设备看起来不象机器人，但是它所完成的工作类似于机器人，完全可以取代大板补胶人工调胶、刮胶，解决胶的气味大，对人体健康有影响的问题，并且大大降低大板补胶工人工作劳动强度，改善工作环境，实现无人补胶工艺。

图12为意大利breton大板刮胶机喷胶过程，将调制好的前喷涂到大板的表面。

图13 breton大板刮胶机刮胶

我曾经多次看过breton大板刮胶机的工作视频，对该机高度评价：确实是款非常好的刮胶、补胶设备，完全可以取代人工完成大板补胶，刮胶的工作。只是很少有石材企业慧眼识珠，加之设备的价格有些偏高，国内至今无人进该设备用于大板补胶，刮胶上，实在是遗憾，可惜！
（3）大板补胶、抛光线上机器人
大补胶、抛光线上机器人已经不再是意大利石材设备的专利技术了，国内佛山慧谷科技股份有限公司已经完全掌握了该技术，并成功地应用在该公司制造的立体真空补胶线上，使用效果非常良好。

图14 慧谷机械手真空吸盘

（4）自动排板、装卸板机器手
图15、图16为浙江众立机械有限公司生产制造的机械手自动排板机。该机械可以识别产品上二维码，通过二维码按生产加工单排板图排板。利用该排板机排板可以大大降低排板员工的劳动强度，提高排板员工的安全性。虽然该设备还有许多待改善之处，但相信该排板机在石材制造企业将会有大显身手之地的。

图15 众立机械手排板机抓板

（5）大板卸板机器人手
这种设备早在十多年前意大利的石材制造企业已经把它应用在石材大板卸板上，而且技术非常成熟了。只是在国内较少看到这种大板卸板机器人在石材制造业上的应用。

图17 华隆机械手

图18众立卸板机械手

（6）台面板、弯位线条打磨抛光机器人
台面板、弯位线条是石材制造企业加工较多的产品，它们的打磨抛光多依赖于手工打磨抛光，特别是台面板的内盆孔打磨抛光更是依靠手工打磨抛光。随着石材机械的发展和进步，加上从事石材产品打磨抛光的员工日益减少，逼迫石材制造企业必须走机械打磨抛光之路，石材设备制造企业研发台面板、弯位线条打磨抛光机器人是日后设备研发的一个重点方向，应该予以高度重视。
图19为加工台面板的CNC，可以自动完成产品切割、挖台盆孔、钻孔、磨边、边的打磨抛光。

图19

（7）刷防护剂机器人
刷防护剂机器人是我假想的概念性机器人产品，并没有见到过实际设备。但我认为以现在机器人制造水平，防护机器人是可以做出来和实现的。
（8）切割搬运机器人
桥切机切割板材产品时将正在切的板挪开，移动的机械手已经很普遍地使用了。图19为永达电子桥切机上的机械手，可以移动待切割的板材。虽然看起来与机械手相差很大，但确实实现了象人类的手搬运东西的功能。

图20 永达桥切机搬运机械手

图21为breton人造石切割线上的搬运机器人，轻而易举地将切割好的规格板准确地搬运到包装箱中，这种搬运机器人技术已经非常成熟了，可以在石材制造企业里大量投入使用，降低员工搬运那些重量大的石材产品的劳动强度，提高产品搬运的安全性。
（9）雕刻机器人
用机器人实现浮雕产品的加工文中已经介绍过，而且这项目技术已经成熟，只是在浮雕模型的建模上难度大，影响了其大规模的使用。但随着传统手工雕刻工艺艺人的减少，雕刻机器人的应用将会更加普及。
（10）机器人投料
曾经在人造石材企业工作时看到投料口处漫天飞舞的粉尘时，想到人造石企业应该在此处配置机器人，让机器人完成这种简单、低级、重复的劳动，保障作业员工的身体健康。人造石行业的投料口处使用机器人投料，可以降低粉尘对此处作业员工的身体危害，改善此处作业员工的工作环境。
2015年9月在《石材》杂志发表了《发展加工石材机器人的可行性与必要性》论文阐述石材行业发展机器人可行性和必要性的文章。时光如白驹过隙，一晃过去了五年，当汽车、电子行业的机器人应用发展的如火如荼的时候，石材行业我们还没等到这个时代的到来。虽然在石材的一些展会上可以看到各种机器人的展品，但石材行业对机器人代替人工来完成产品的制造热情、热度并不高，几乎没有看到几家石材生产企业使用机器人制造石材产品的，更不要说普及使用了。
机器人已经给许多传统的制造来带来了新的希望，注入了新活力。相信随着机器人技术的发展、完善，向制造业全方位的渗透，机器人进入石材制造业是迟早的，只是目前时机未到，石材制造企业尚没有预料到机器人给石材制造业带来新的希望，创造的巨大效益。期待着更多的机器人走向我们，走进石材制造企业的每一个角落，给我们石材制造业带来新气象，增添新的活力。
希望本文能引起石材制造企业或人士重视，推动石材行业机器人技术的研发和应用，石材行业逐渐进入到机器人代替人的时代，促使石材行业的制造技术有个根本性的转变，依靠机器人为石材生产企业创造更多的利润。