機器人在糧食輸送行業中的應用前景展望

◎趙顯榮

（河南金谷實業發展有限公司，河南　鄭州　450012）

機器人在糧食輸送行業中的應用前景展望

◎趙顯榮

（河南金谷實業發展有限公司，河南鄭州450012）

在糧食輸送行業引進、應用機器人是勢在必行的，本文重點介紹了現階段在糧食輸送行業存在不足之處，引進機器人的優點及其發展前景。

糧食輸送行業；機器人；前景展望

近年來，隨著社會經濟的發展和需求，為了提高電子、機械等行業生產效率、質量、降低成本，并將一些在惡劣環境及超負荷條件下工作的工作人員解放出來，機器人的發展已成為社會發展的主要態勢。早在20世紀50年代，美國就已經取得工業機器人的專利，70年代歐美國家甚至已經開始進行小規模的生產應用。但如今，機器人產業的發展顯然又提升到了全球的高度。

在我國，隨著產業轉型升級的逐步推進，以工業機器人為代表的智能裝備需求也迎來爆發的黃金時期。也正因為如此，如今，我國機器人產業十分熱鬧，不少勢力的強勢殺入，目的正是為了搶占行業的制高點。

糧食行業作為一個國家眾多重要行業之一，其倉儲、運輸及其轉運環節也存在極大可改善的地方，引進機器人提高生產效率，解除部分繁重的勞動也是勢在必行的。

1　目前糧食輸送行業的發展狀態及其不足

糧食行業作為一個國家民生的根本，是尤其重要，特別是在我國這樣一個人口眾多的農業性質的國家。其包括范圍很廣：糧食種植、養殖、加工、深加工、倉儲、運輸等多個方面。隨著我國農業、制造業的不斷發展提升，糧食的種植、養殖、收割、加工等方面已逐漸實現機械自動化，諸如：小麥、玉米收割、種植用的大型聯合收割機、耕地播種機；幼苗種植用的自動移栽機、大面積無人化噴藥用的自動噴灑機；大豆含油類作物的深加工自動化生產線……。這些新型技術的引進在大量減少了勞動量同時，也提高了工作的效率及質量，效果頗佳，這是大家有目共睹的，但在糧食的倉儲、輸送方面，特別是其中間的中轉環節部分還存在有一定的不足之處有待進一步的改善提升，現從以下的兩個例子做一說明。

1.1散糧轉變成包糧的灌包環節

灌包環節目前具體流程為：

人工掛袋→糧食灌包→包糧縫邊、貼商標→經包糧輸送機至下一流程，詳見圖1

圖1　灌包環節流程圖

完成此環節需在掛袋和縫邊貼商標兩個工位各配備1位工作人員，即在每一個打包稱支線需要2個工作人員，通常情況一條生產線有多個打包稱同時工作，則需工作人員為工作支線的2倍。在正常的生產中，產量一般是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，目前就市場的產量調查統計顯示，人工操作時產量最高為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方面：①人工成本較高。②人工作業產量受到限制。③工作環境差，影響工作人員的身體健康。

1.2灌包后的包糧裝車環節

包糧裝車環節目前具體流程為：

包糧輸送機→裝車機→人工裝車，詳見圖2

圖2　包糧裝車流程圖

此環節由其工藝流程可看出，在包糧裝車的前面的部分均為自動控制系統完成，而在包糧從裝車機下滑至平臺時，由裝車的工作人員接住滑落的包糧，順勢放在卡車機箱中碼放整齊，由底部向上逐層碼放，直至把貨車裝滿。貨車有13 m、12 m等長度不同的規格，其裝滿貨物的高度最高可達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，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方面：①高空作業，對裝車人員存在安全隱患。②人工作業產量受到限制。

2　在糧食輸送行業應用機器人與現狀的比較

機器人是自動執行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運行預先編排的程序，也可以運行人工智能技術制定的原則綱領行動。它的任務是協助或取代人類工作的工作。簡言之，機器人就是機械自動化中一種對其行為、結果更為形象的設備描述。

機器人作為現階段興起的以將工人從繁重的勞動量及惡劣的工作環境中解脫出來提高生產率為目的新型設備，在各行各業中受到極大的歡迎和重視。糧食輸送作為糧為行業中重要的一環，如若引進了這樣的新型技術，其發展將會邁上一個新的臺階。

現以上述的兩個環節為例就引進機器人后的優點與現狀做一比較分析。

2.1引進機器人后灌包環節的優點

若是在灌包環節引進、應用灌包機器人，那么工藝將變為：機械手掛袋、灌包、機械手縫口、機械手貼商標，完全不需人工參與中。與現階段的工藝流程相比有以下幾點優點。

2.1.1人工成本方面

應用機器人以后，則現階段的一個打包稱2個工作人員，多個打包稱兩倍于其的工作人員，則可調整為多個打包稱（具體數量可根據實際情況而定）只需1個工作人員即可，其主要負責監察設備的運行工作情況，發現問題及時處理。若假設是n個打包稱需1個工作人員，則由此可減少2n-1個工作人員，降低人了工成本，且在崗的工作人員的勞動量也減經許多。當然打包稱同時作業時的數量越多，這種優勢就越明顯。

2.1.2產量方面

機器人引進后，可根據產量的需求，調整其相

應的控制程序參數即可調整產量的大小，方便且快捷，補缺了人工作業時的產量受限的情況。

2.1.3工作環境方面

由上述可知，機器人引進后，不但工作人員數量減少了，且所剩的工作人員只承擔監察的責任，則不需隨時處在此環境中，所以對工作人員來說，大大地提高了其工作環境的條件。

2.2引進機器人后包糧裝車環節的優點

在包糧裝車環節應用裝車機器人后，則現階段的人工裝車作業就改成為機械手裝車作業，其優點主要有以下兩點。

2.2.1高空作業方面

機器人使用，人工碼放包糧裝車的工作將由機械手根據一定程序來完成，不再需要人工參與其中，則將工作人員將從危險的高空作業環境中解脫出來，且因高空作業可能產生的巨大潛在成本損失及對人身的傷害便不復存在了。

2.2.2產量方面

同前面所述，應用機器人裝車時，其包糧的碼放頻次可根據編制的程度進行參數調整，不再存在人工作業受限問題，提高了裝車效率，減少了裝車的時間。

綜上兩個例子分析說明可知，若是在實際的使用中引進機器人，其優勢不管是對公司還對工作人員都是尤為明顯的。

3　機器人在糧食輸送行業應用前景展望

引進機器人，有諸如：提高生產效率（生產量）、產品質量、精確度、降低成本、解脫勞動力等多方面的優點，是其產業受到大家如此歡迎的主要原因。目前，雖然我國機器人產業“十三五”規劃的出臺還需時日，但就其現情況來看，各地方已經首先行動了起來。全國各地的機器人產業基地或園區如“雨后春筍”，每周新生兩個機器人公司，“機器換人”的口號此起彼伏，再加上各種報千相繼出糧，可謂熱度持續高漲。

糧食輸送行業作為國家糧行的一個重要組成部分，當然是緊隨國家發展形勢。從目前的各個展會可以看到，有不同廠家已經在進行這方面機器人方面的研究，并取得了不少的成果，但是技術還不成熟，還存在這樣那樣的問題亟待解決，如：以一個焊接機器人為例，至少可以替代3個成熟焊工的工作量，還可以保證工作質量，但由于機器人造價不菲，其經濟效益屬于長期效益，往往在3～5年，甚至更長的時間后才可以完全體現，而一些企業喜歡“小賬”，更注重眼前利益，所以對此不熱衷。

近日，在2015機器人大會新聞發布會上，工信部副部長毛偉明表示，我國機器人產業“十三五”發展規劃將于今年11月底完成，以引導行業發展，此外還將積極爭取相關政策，支持機器人的研發、應用，并在各行業進行推廣。機器人的發展已是不可否認的一個事實，機器換人的態勢不可阻擋。因此企業的發展只有順應社會的發展，積極的制定相應的措施，才可不被取代，才可大展宏圖。

［1］梁俊英.糧食流通工程設計手冊［M］.鄭州：河南省科技出版社出版，1997.

［2］毛廣卿.糧食輸送機械與應用［M］.北京：科學出版社出版，2003.

［3］河南機器人產業“發育”加速.大河報，20150611.

作者介紹：

趙顯榮（1975-），女，工程師；專業方向為機械設計與制造。

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