筆者從業(yè)20多年，一直認(rèn)為石材制造業(yè)沒有跟著時代的步伐而上，制造技術(shù)相對還是較落后，石材產(chǎn)品制造的許多的作業(yè)工序基本上依靠手工來完成，生產(chǎn)員工辛苦，工作勞動強度，長時間站立或彎腰作業(yè)，在粉塵和水中作業(yè)，長時間加班休息少。生產(chǎn)員工由于長時間疲勞工作，他們眼中處處充滿的是暗淡的光澤，似乎完全厭倦了這種工作方式，失去了這種工作的樂趣。面對石材制造這種現(xiàn)狀，我自問石材制造業(yè)如此下去還有沒有活力呢？答案是沒有活力，員工的體力失去了，透支了，哪來活力呢？而且石材行業(yè)隨著早期一代的石材人進入老年代時代，新生的勞動資源補充不上來，石材行業(yè)已經(jīng)完全進入了勞動力資源青黃不接的時候了，不解決這個問題，不注入新鮮的血液，石材制造業(yè)還有活力嗎？
這是個值得所有石材人思考的問題？
我認(rèn)為石材行業(yè)在當(dāng)前活力漸失的時候，要重新煥發(fā)新的活力，只有變革、顛覆、創(chuàng)新、拋棄，從外部，從他人之處借力，方能重振雄風(fēng)。這個外部之力，就是借助當(dāng)今的機器人技術(shù)，把機器人制造技術(shù)引進到石材制造業(yè)中來，走制造智能，制造高端裝備之路，或許石材制造業(yè)能活力大增，充滿朝氣蓬勃之力，石材制造業(yè)出現(xiàn)新的氣象，新的轉(zhuǎn)機。
機器人在許多行業(yè)已經(jīng)成為了主流勞動力，正在逐漸取代人工，在制造業(yè)的很多工序正在擔(dān)負(fù)著默默無聞的角色，沒日沒夜地象老黃牛工作，不知疲倦，工作效率高，質(zhì)量好。實際上在石材行業(yè)也看到了機器人的身影，在環(huán)球石材集團東莞常平的無機人造石工廠里的切割生產(chǎn)線上就有機器人搬運工，將切割好的工程板放入包裝箱中，并且放置好。
圖1為利迅達機器人有限公司利用機器人打磨拋光汽車輪轂。該公司還利用機器人打磨拋光不銹鋼洗手盆子。
圖1 機器人流水線打磨拋光汽車輪轂
圖2為焊接機器人，已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用在汽車焊接、電器焊接等制造等行業(yè)上，給企業(yè)創(chuàng)造了顯著的效益。
圖2焊接機器人
石材加工是一項傳統(tǒng)、歷史悠久的行業(yè)。機械化、自動化、智能化程度低。從開料、補膠、造型、打磨拋光基本上是依靠半機械化、半自動化，甚至全靠人工來完成，智能化基本上談不到。國內(nèi)幾乎沒有石材生產(chǎn)企業(yè)想到去發(fā)展機器人來完成石材產(chǎn)品加工。從未來發(fā)展的觀點看，石材產(chǎn)品的加工隨著時代的進步，人的擇業(yè)觀點的改變，從事石材搬運、補膠、雕刻、人造石制造壓制、打磨拋光工作的人將會越來越少，甚至以后沒有人去從事這種職業(yè)，即使有人去從事這種職業(yè)，從事這種職業(yè)的人的工資可能非常高，石材生產(chǎn)企業(yè)將付出高昂的成本來生產(chǎn)石材產(chǎn)品，石材生產(chǎn)企業(yè)將不堪重負(fù)。石材生產(chǎn)企業(yè)必須尋找一條可替代人工的機器去完成石材產(chǎn)品的加工。人工智能機器人將是石材未來發(fā)展的一個新的方向、希望，給石材行業(yè)帶來光明。縱觀石材行業(yè)這些年石材設(shè)備的發(fā)展情況看，各種數(shù)控機床已初步有人工智能的功能。其它行業(yè)機器人的發(fā)展也給石材行業(yè)發(fā)展機器人提供了可借鑒的寶貴經(jīng)驗。
看看發(fā)那科的智能機械手—米開朗“機”羅 是如何打造完美的雕刻圖像的吧！
通過三維掃描儀對人臉進行三維掃描，短短的10幾秒種，一張人臉的3D點云數(shù)據(jù)就被輸進電腦，再對3D曲面進行修補后，離線編程軟件Robomaster就能快速生成機器人可執(zhí)行的雕刻程序，機器人配置6刀位刀具庫，安裝4種雕刻刀具，加工中可根據(jù)加工工藝的需要自動更換刀具，一陣大刀闊斧和精雕細琢之后，一款表面平滑細膩且高度逼真的人臉雕塑就完成了！ 除了日本的發(fā)那科開發(fā)了雕刻機器人外，德國的庫卡很多年前也開發(fā)出了雕刻機器人。
圖3 日本FNAUC雕刻機器人
圖4 德國KUKA雕刻機械手
圖5 日本川崎重工機械手打磨拋光石材線條
圖6 Breton設(shè)備上的KUKA機械手搬運產(chǎn)品
圖7 意大利制造的真空吸盤轉(zhuǎn)運大板
在談到機器人時德國KUKA機器人公司是不能不談的，它是家很有使命感的機器人制造企業(yè)，致力于制造機器人，被稱為世界機器人四大企業(yè)之一。庫卡(KUKA)機器人有限公司于1995年建立于德國巴伐利亞州的奧格斯堡，是世界領(lǐng)先的工業(yè)機器人制造商之一。庫卡機器人公司在全球擁有20 多個子公司，大部分是銷售和服務(wù)中心，其中包括:美國, 墨西哥, 巴西, 日本, 韓國,中國臺灣, 印度 和絕大多數(shù) 歐洲國家。公司的名字，KUKA(庫卡)，是Keller und Knappich Augsburg的四個首字母組合, 它同時是庫卡公司所有產(chǎn)品的注冊商標(biāo)。庫卡機器人（上海）有限公司是德國KUKA公司設(shè)在中國的全資子公司，成立于2000年，是世界上頂級工業(yè)機器人制造商之一。其核心競爭力是開發(fā)、生產(chǎn)和銷售工業(yè)機器人，控制器及軟件。公司工業(yè)機器人年產(chǎn)量超過1萬5千臺，至今已在全球安裝了15萬臺工業(yè)機器人。
KUKA機器人廣泛應(yīng)用在儀器儀表、汽車、航天、消費產(chǎn)品、物流、食品、制藥、醫(yī)學(xué)、鑄造、塑料等工業(yè)。主要應(yīng)用于材料處理、機床裝料、裝配、包裝、堆垛、焊接、表面修整等領(lǐng)域。
中國家電企業(yè)美的集團在2017年一月順利收購德國機器人公司庫卡94.55%的股權(quán)。也就是說德國KUKA機器人公司中國人有絕對的說話權(quán)力,未來對中國機器人的發(fā)展是大有益處的。
KUKA的打磨拋光機器人解決了許多產(chǎn)品打磨拋光粉塵大的問題。打磨拋光在很多行業(yè)的生產(chǎn)制造中是最基礎(chǔ)的一道工序，也是不可缺少的工序，因此打磨拋光高昂成本一直是企業(yè)的痛點，此外打磨拋光過程中產(chǎn)生的煙塵、粉塵污染更令人傷腦筋，不僅破壞環(huán)境，更會嚴(yán)重威脅作業(yè)員工的身體健康，而作為當(dāng)今勞動力主力軍的 80 和 90 后，大多數(shù)人是不愿意從事產(chǎn)品打磨拋光這類工作的，這就造成了打磨拋光行業(yè)人才缺口較大，人員青黃不接的情況。好不容易招聘到人，對新入職員工打磨拋光技能培訓(xùn)又是一筆不小的支出，培訓(xùn)完后又有幾人可以在這種崗位上堅持做這項工作的呢。
不少企業(yè)還會發(fā)現(xiàn)，即使花了幾十萬，甚至更多的錢給整個打磨車間安裝上整體通風(fēng)系統(tǒng)，通風(fēng)系統(tǒng)維護和使用成本高，環(huán)評依然不過關(guān)，員工職業(yè)病還是頻發(fā)。因此機器人代替人工，智能打磨，不僅能解決工作環(huán)境問題，還能解決人才缺失問題，機器人的投入成本只要一到兩年時間就可以回收機器成本，這真是一舉兩得，2年后可以一本萬利的事情。
圖8 KUKA的打磨機器人
在勞動力成本不斷攀升和“用工荒”倒逼之下， 各大企業(yè)逐步加速了“機器人換人”的步伐，裝機量逐年攀升。高工機器人產(chǎn)業(yè)研究所（GRII）統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2014年中國市場新增工業(yè)機器人4.55萬臺，同比增長35.01%。GRII預(yù)測，2015年中國工業(yè)機器人市場增長進一步加快，預(yù)計增長超過40%，達到6.42萬臺 。從上面的介紹和圖片表明了機械器人在某些產(chǎn)品制造領(lǐng)域得到了應(yīng)用，并且也開始出現(xiàn)在石材制造業(yè)中。未來機器人將在石材產(chǎn)品制造的那些領(lǐng)域進一步得到應(yīng)用，應(yīng)用越來越廣闊呢？
（1）產(chǎn)品的搬運
用機器人搬運石材產(chǎn)品是最可能讓可機器人去完成的。在2018年水頭石材展覽會上曾經(jīng)看到許多的石材搬運機器人，將石材產(chǎn)品從機器上搬運下來放到產(chǎn)品周轉(zhuǎn)架上。環(huán)球石材集團的無機人造石材生產(chǎn)線上切好的板就是依靠機械手搬運放到木箱里包裝。
圖9 水頭展覽上展出的搬運機械手
圖10 環(huán)球石材集團無機石生產(chǎn)切割線上的Breton設(shè)備上的機械手
（2）大板刮膠圖11 為意大利breton大板刮膠機，雖然該設(shè)備看起來不象機器人，但是它所完成的工作類似于機器人，完全可以取代大板補膠人工調(diào)膠、刮膠，解決膠的氣味大，對人體健康有影響的問題，并且大大降低大板補膠工人工作勞動強度，改善工作環(huán)境，實現(xiàn)無人補膠工藝。
圖11 breton大板刮膠機
圖12為意大利breton大板刮膠機噴膠過程，將調(diào)制好的前噴涂到大板的表面。
圖12 breton大板刮膠機噴膠
圖13 breton大板刮膠機刮膠
我曾經(jīng)多次看過breton大板刮膠機的工作視頻，對該機高度評價：確實是款非常好的刮膠、補膠設(shè)備，完全可以取代人工完成大板補膠，刮膠的工作。只是很少有石材企業(yè)慧眼識珠，加之設(shè)備的價格有些偏高，國內(nèi)至今無人進該設(shè)備用于大板補膠，刮膠上，實在是遺憾，可惜！（3）大板補膠、拋光線上機器人
大補膠、拋光線上機器人已經(jīng)不再是意大利石材設(shè)備的專利技術(shù)了，國內(nèi)佛山慧谷科技股份有限公司已經(jīng)完全掌握了該技術(shù)，并成功地應(yīng)用在該公司制造的立體真空補膠線上，使用效果非常良好。
圖14 慧谷機械手真空吸盤
（4）自動排板、裝卸板機器手
圖15、圖16為浙江眾立機械有限公司生產(chǎn)制造的機械手自動排板機。該機械可以識別產(chǎn)品上二維碼，通過二維碼按生產(chǎn)加工單排板圖排板。利用該排板機排板可以大大降低排板員工的勞動強度，提高排板員工的安全性。雖然該設(shè)備還有許多待改善之處，但相信該排板機在石材制造企業(yè)將會有大顯身手之地的。
圖15 眾立機械手排板機抓板
圖16眾立機械手排板機放板
（5）大板卸板機器人手
這種設(shè)備早在十多年前意大利的石材制造企業(yè)已經(jīng)把它應(yīng)用在石材大板卸板上，而且技術(shù)非常成熟了。只是在國內(nèi)較少看到這種大板卸板機器人在石材制造業(yè)上的應(yīng)用。
圖17在水頭石材展覽會上展出的由華隆機械制造的華隆工程板卸板機械手。
圖17 華隆機械手
圖18為浙江眾立機械有限公司生產(chǎn)制造的大板卸板機械手，可以將拉鋸、砂鋸鋸切好的大板卸到補膠臺車上，降低員工卸板的勞動強度，提高卸板員工的安全性。
圖18眾立卸板機械手
（6）臺面板、彎位線條打磨拋光機器人
臺面板、彎位線條是石材制造企業(yè)加工較多的產(chǎn)品，它們的打磨拋光多依賴于手工打磨拋光，特別是臺面板的內(nèi)盆孔打磨拋光更是依靠手工打磨拋光。隨著石材機械的發(fā)展和進步，加上從事石材產(chǎn)品打磨拋光的員工日益減少，逼迫石材制造企業(yè)必須走機械打磨拋光之路，石材設(shè)備制造企業(yè)研發(fā)臺面板、彎位線條打磨拋光機器人是日后設(shè)備研發(fā)的一個重點方向，應(yīng)該予以高度重視。
圖19為加工臺面板的CNC，可以自動完成產(chǎn)品切割、挖臺盆孔、鉆孔、磨邊、邊的打磨拋光。
圖19
（7）刷防護劑機器人
刷防護劑機器人是我假想的概念性機器人產(chǎn)品，并沒有見到過實際設(shè)備。但我認(rèn)為以現(xiàn)在機器人制造水平，防護機器人是可以做出來和實現(xiàn)的。
（8）切割搬運機器人
橋切機切割板材產(chǎn)品時將正在切的板挪開，移動的機械手已經(jīng)很普遍地使用了。圖19為永達電子橋切機上的機械手，可以移動待切割的板材。雖然看起來與機械手相差很大，但確實實現(xiàn)了象人類的手搬運東西的功能。
圖20 永達橋切機搬運機械手
圖21為breton人造石切割線上的搬運機器人，輕而易舉地將切割好的規(guī)格板準(zhǔn)確地搬運到包裝箱中，這種搬運機器人技術(shù)已經(jīng)非常成熟了，可以在石材制造企業(yè)里大量投入使用，降低員工搬運那些重量大的石材產(chǎn)品的勞動強度，提高產(chǎn)品搬運的安全性。
圖21 breton切割線上搬運機器人
（9）雕刻機器人用機器人實現(xiàn)浮雕產(chǎn)品的加工文中已經(jīng)介紹過，而且這項目技術(shù)已經(jīng)成熟，只是在浮雕模型的建模上難度大，影響了其大規(guī)模的使用。但隨著傳統(tǒng)手工雕刻工藝藝人的減少，雕刻機器人的應(yīng)用將會更加普及。
圖22多功能加工中心
（10）機器人投料曾經(jīng)在人造石材企業(yè)工作時看到投料口處漫天飛舞的粉塵時，想到人造石企業(yè)應(yīng)該在此處配置機器人，讓機器人完成這種簡單、低級、重復(fù)的勞動，保障作業(yè)員工的身體健康。人造石行業(yè)的投料口處使用機器人投料，可以降低粉塵對此處作業(yè)員工的身體危害，改善此處作業(yè)員工的工作環(huán)境。
2015年9月在《石材》雜志發(fā)表了《發(fā)展加工石材機器人的可行性與必要性》論文闡述石材行業(yè)發(fā)展機器人可行性和必要性的文章。時光如白駒過隙，一晃過去了五年，當(dāng)汽車、電子行業(yè)的機器人應(yīng)用發(fā)展的如火如荼的時候，石材行業(yè)我們還沒等到這個時代的到來。雖然在石材的一些展會上可以看到各種機器人的展品，但石材行業(yè)對機器人代替人工來完成產(chǎn)品的制造熱情、熱度并不高，幾乎沒有看到幾家石材生產(chǎn)企業(yè)使用機器人制造石材產(chǎn)品的，更不要說普及使用了。
機器人已經(jīng)給許多傳統(tǒng)的制造來帶來了新的希望，注入了新活力。相信隨著機器人技術(shù)的發(fā)展、完善，向制造業(yè)全方位的滲透，機器人進入石材制造業(yè)是遲早的，只是目前時機未到，石材制造企業(yè)尚沒有預(yù)料到機器人給石材制造業(yè)帶來新的希望，創(chuàng)造的巨大效益。期待著更多的機器人走向我們，走進石材制造企業(yè)的每一個角落，給我們石材制造業(yè)帶來新氣象，增添新的活力。
希望本文能引起石材制造企業(yè)或人士重視，推動石材行業(yè)機器人技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，石材行業(yè)逐漸進入到機器人代替人的時代，促使石材行業(yè)的制造技術(shù)有個根本性的轉(zhuǎn)變，依靠機器人為石材生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造更多的利潤。
