机器人在粮食输送行业中的应用前景展望

◎赵显荣

（河南金谷实业发展有限公司，河南　郑州　450012）

机器人在粮食输送行业中的应用前景展望

◎赵显荣

（河南金谷实业发展有限公司，河南郑州450012）

在粮食输送行业引进、应用机器人是势在必行的，本文重点介绍了现阶段在粮食输送行业存在不足之处，引进机器人的优点及其发展前景。

粮食输送行业；机器人；前景展望

近年来，随着社会经济的发展和需求，为了提高电子、机械等行业生产效率、质量、降低成本，并将一些在恶劣环境及超负荷条件下工作的工作人员解放出来，机器人的发展已成为社会发展的主要态势。早在20世纪50年代，美国就已经取得工业机器人的专利，70年代欧美国家甚至已经开始进行小规模的生产应用。但如今，机器人产业的发展显然又提升到了全球的高度。

在我国，随着产业转型升级的逐步推进，以工业机器人为代表的智能装备需求也迎来爆发的黄金时期。也正因为如此，如今，我国机器人产业十分热闹，不少势力的强势杀入，目的正是为了抢占行业的制高点。

粮食行业作为一个国家众多重要行业之一，其仓储、运输及其转运环节也存在极大可改善的地方，引进机器人提高生产效率，解除部分繁重的劳动也是势在必行的。

1　目前粮食输送行业的发展状态及其不足

粮食行业作为一个国家民生的根本，是尤其重要，特别是在我国这样一个人口众多的农业性质的国家。其包括范围很广：粮食种植、养殖、加工、深加工、仓储、运输等多个方面。随着我国农业、制造业的不断发展提升，粮食的种植、养殖、收割、加工等方面已逐渐实现机械自动化，诸如：小麦、玉米收割、种植用的大型联合收割机、耕地播种机；幼苗种植用的自动移栽机、大面积无人化喷药用的自动喷洒机；大豆含油类作物的深加工自动化生产线……。这些新型技术的引进在大量减少了劳动量同时，也提高了工作的效率及质量，效果颇佳，这是大家有目共睹的，但在粮食的仓储、输送方面，特别是其中间的中转环节部分还存在有一定的不足之处有待进一步的改善提升，现从以下的两个例子做一说明。

1.1散粮转变成包粮的灌包环节

灌包环节目前具体流程为：

人工挂袋→粮食灌包→包粮缝边、贴商标→经包粮输送机至下一流程，详见图1

图1　灌包环节流程图

完成此环节需在挂袋和缝边贴商标两个工位各配备1位工作人员，即在每一个打包称支线需要2个工作人员，通常情况一条生产线有多个打包称同时工作，则需工作人员为工作支线的2倍。在正常的生产中，产量一般是600包～900包/h，即需要6秒～4秒完成一袋粮食的灌包工作，可谓是工作频次较高，目前就市场的产量调查统计显示，人工操作时产量最高为700包左右，此外在散粮灌包的过程中有大量的灰尘逸出，工作环境较差。由以上的分析不难看出其存在的不足之处主要包括三个方面：①人工成本较高。②人工作业产量受到限制。③工作环境差，影响工作人员的身体健康。

1.2灌包后的包粮装车环节

包粮装车环节目前具体流程为：

包粮输送机→装车机→人工装车，详见图2

图2　包粮装车流程图

此环节由其工艺流程可看出，在包粮装车的前面的部分均为自动控制系统完成，而在包粮从装车机下滑至平台时，由装车的工作人员接住滑落的包粮，顺势放在卡车机箱中码放整齐，由底部向上逐层码放，直至把货车装满。货车有13 m、12 m等长度不同的规格，其装满货物的高度最高可达4.8 m（距地面），装车人员在装车工作过程中，由于属高空作业，所以需要配备安全带，以避免其存在的坠车及其他安全隐患。同时工作人员的卸包安放频次也决定了货车的装车快慢速度。由以上的分析不难看出其存在的不足之处主要包括两个方面：①高空作业，对装车人员存在安全隐患。②人工作业产量受到限制。

2　在粮食输送行业应用机器人与现状的比较

机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以运行人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作。简言之，机器人就是机械自动化中一种对其行为、结果更为形象的设备描述。

机器人作为现阶段兴起的以将工人从繁重的劳动量及恶劣的工作环境中解脱出来提高生产率为目的新型设备，在各行各业中受到极大的欢迎和重视。粮食输送作为粮为行业中重要的一环，如若引进了这样的新型技术，其发展将会迈上一个新的台阶。

现以上述的两个环节为例就引进机器人后的优点与现状做一比较分析。

2.1引进机器人后灌包环节的优点

若是在灌包环节引进、应用灌包机器人，那么工艺将变为：机械手挂袋、灌包、机械手缝口、机械手贴商标，完全不需人工参与中。与现阶段的工艺流程相比有以下几点优点。

2.1.1人工成本方面

应用机器人以后，则现阶段的一个打包称2个工作人员，多个打包称两倍于其的工作人员，则可调整为多个打包称（具体数量可根据实际情况而定）只需1个工作人员即可，其主要负责监察设备的运行工作情况，发现问题及时处理。若假设是n个打包称需1个工作人员，则由此可减少2n-1个工作人员，降低人了工成本，且在岗的工作人员的劳动量也减经许多。当然打包称同时作业时的数量越多，这种优势就越明显。

2.1.2产量方面

机器人引进后，可根据产量的需求，调整其相

应的控制程序参数即可调整产量的大小，方便且快捷，补缺了人工作业时的产量受限的情况。

2.1.3工作环境方面

由上述可知，机器人引进后，不但工作人员数量减少了，且所剩的工作人员只承担监察的责任，则不需随时处在此环境中，所以对工作人员来说，大大地提高了其工作环境的条件。

2.2引进机器人后包粮装车环节的优点

在包粮装车环节应用装车机器人后，则现阶段的人工装车作业就改成为机械手装车作业，其优点主要有以下两点。

2.2.1高空作业方面

机器人使用，人工码放包粮装车的工作将由机械手根据一定程序来完成，不再需要人工参与其中，则将工作人员将从危险的高空作业环境中解脱出来，且因高空作业可能产生的巨大潜在成本损失及对人身的伤害便不复存在了。

2.2.2产量方面

同前面所述，应用机器人装车时，其包粮的码放频次可根据编制的程度进行参数调整，不再存在人工作业受限问题，提高了装车效率，减少了装车的时间。

综上两个例子分析说明可知，若是在实际的使用中引进机器人，其优势不管是对公司还对工作人员都是尤为明显的。

3　机器人在粮食输送行业应用前景展望

引进机器人，有诸如：提高生产效率（生产量）、产品质量、精确度、降低成本、解脱劳动力等多方面的优点，是其产业受到大家如此欢迎的主要原因。目前，虽然我国机器人产业“十三五”规划的出台还需时日，但就其现情况来看，各地方已经首先行动了起来。全国各地的机器人产业基地或园区如“雨后春笋”，每周新生两个机器人公司，“机器换人”的口号此起彼伏，再加上各种报千相继出粮，可谓热度持续高涨。

粮食输送行业作为国家粮行的一个重要组成部分，当然是紧随国家发展形势。从目前的各个展会可以看到，有不同厂家已经在进行这方面机器人方面的研究，并取得了不少的成果，但是技术还不成熟，还存在这样那样的问题亟待解决，如：以一个焊接机器人为例，至少可以替代3个成熟焊工的工作量，还可以保证工作质量，但由于机器人造价不菲，其经济效益属于长期效益，往往在3～5年，甚至更长的时间后才可以完全体现，而一些企业喜欢“小账”，更注重眼前利益，所以对此不热衷。

近日，在2015机器人大会新闻发布会上，工信部副部长毛伟明表示，我国机器人产业“十三五”发展规划将于今年11月底完成，以引导行业发展，此外还将积极争取相关政策，支持机器人的研发、应用，并在各行业进行推广。机器人的发展已是不可否认的一个事实，机器换人的态势不可阻挡。因此企业的发展只有顺应社会的发展，积极的制定相应的措施，才可不被取代，才可大展宏图。

［1］梁俊英.粮食流通工程设计手册［M］.郑州：河南省科技出版社出版，1997.

［2］毛广卿.粮食输送机械与应用［M］.北京：科学出版社出版，2003.

［3］河南机器人产业“发育”加速.大河报，20150611.

作者介绍：

赵显荣（1975-），女，工程师；专业方向为机械设计与制造。

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