【文/潘敏瑤】相較而言，柔性制造是個古老的概念。隨著近兩年包括、大數(shù)據(jù)、等新技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在更多提到的是“”和“智能工廠”。與剛性制造相對應(yīng)的柔性制造，是建立在成組技術(shù)的基礎(chǔ)上，由計算機控制的自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，可同時加工形狀相近的一組或一類產(chǎn)品，適合多品種、小批量的高效制造模式，減少毛坯和在制品的庫存量，減少直接勞動力。

在12日舉辦的2018蘇州吳中·長三角智造峰會上，配天機器人副總經(jīng)理索利洋解釋，在生產(chǎn)制造中，生產(chǎn)的節(jié)拍或者整個生產(chǎn)的控制是通過計算機，或者一些帶有智能性的控制系統(tǒng)來實現(xiàn)，而不是完全通過人工控制來實現(xiàn)。

■智能制造中的柔性生產(chǎn)

在此技術(shù)發(fā)展大趨勢下，工業(yè)4.0生態(tài)系統(tǒng)涉及多方面的技術(shù)和模塊。從最頂層來說，或者智能工廠的基礎(chǔ)來自于云安全、云儲存和大數(shù)據(jù)、等。

中層涉及到各個模塊、系統(tǒng)的互聯(lián)，及其之間的配合，其中涉及到芯片和傳感器，以及制造管理系統(tǒng)。

到了制造層面則涉及到定制化工具、、先進材料、、機床，agv等。可以看到，在整個智能制造中只占據(jù)了很小的一個環(huán)節(jié)。

在索利洋看來，柔性生產(chǎn)的要求涉及七大方面。

第一，機器柔性。當要求生產(chǎn)一系列不同類型的產(chǎn)品時,機器隨產(chǎn)品變化而加工不同零件的難易程度。

第二，工藝柔性。工藝流程不變時自身適應(yīng)產(chǎn)品或原材料變化的能力；制造系統(tǒng)內(nèi)為適應(yīng)產(chǎn)品或原材料變化而改變相應(yīng)工藝的難易程度。

第三，產(chǎn)品柔性。產(chǎn)品更新或完全轉(zhuǎn)向后,系統(tǒng)能夠非常經(jīng)濟和迅速地生產(chǎn)出新產(chǎn)品的能力；產(chǎn)品更新后,對老產(chǎn)品有用特性的繼承能力和兼容能力。

第四，維護柔性。采用多種方式查詢、處理故障,保障生產(chǎn)正常進行的能力。

第五，生產(chǎn)能力柔性。當生產(chǎn)量改變、系統(tǒng)也能經(jīng)濟地運行的能力。對于根據(jù)訂貨而組織生產(chǎn)的制造系統(tǒng),這一點尤為重要。

第六，擴展柔性。當生產(chǎn)需要的時候,可以很容易地擴展系統(tǒng)結(jié)構(gòu),增加模塊,構(gòu)成一個更大系統(tǒng)的能力。

第七，運行柔性。利用不同的機器、材料、工藝流程來生產(chǎn)一系列產(chǎn)品的能力和同樣的產(chǎn)品,換用不同工序加工的能力。

如何滿足各個環(huán)節(jié)的柔性？索利洋認為，所謂柔性高就相當于一個人在操作，人的高柔性主要體現(xiàn)在：首先通過視覺、聲音、觸覺等，能夠感知周圍的環(huán)境，感知之后是決策與執(zhí)行，最終形成一個完整的閉環(huán)控制鏈。

而機器要實現(xiàn)柔性，首先取決于智能管理系統(tǒng)的決策，其次是集成各類傳感器、機器視覺、測量設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)等實現(xiàn)“感知”。“執(zhí)行”即通過執(zhí)行機構(gòu)，包括用工業(yè)機器人、數(shù)控機床、agv、各種專有設(shè)備完成生產(chǎn)的要求。軟硬件達到完美配合，才能使其工作越來越具備“人”的特性。

■柔性生產(chǎn)下對工業(yè)機器人的要求

如何讓機器人為柔性制造提供更有力的支持？索利洋認為，首先是提高工業(yè)機器人的品質(zhì)，包括性能、壽命、可靠性、安全性、經(jīng)濟性、外觀、可維護性、服務(wù)等。

“性能”包括精度、速度、加速度以及加加速度、剛性等；“壽命”則包括精度衰減的趨勢、磨損的趨勢、溫度、潤滑；“可靠性”一般指平均無故障時間；“安全性”包括防誤操作、防碰撞、軟硬限位、安全提示；“經(jīng)濟性”包括購買成本、維護成本、服務(wù)成本以及它跟工業(yè)機器人和其他設(shè)備配合所需要的二次開發(fā)的成本。

“外觀”，包括工業(yè)設(shè)計、易用性、人機交互、噴漆外觀等，對于要進入國際市場的產(chǎn)品來說，這一點尤為重要；“可維護性”包括維護快捷、自診斷分析、安裝與更換方式；“服務(wù)”主要指快速響應(yīng)，這是國產(chǎn)機器人廠家的優(yōu)勢，也是客戶非常在乎的點。

最后，在特殊應(yīng)用環(huán)境下，如潮濕、有腐蝕、易燃易爆等，就要求機器人具有防水性、防塵性、防爆性、防腐蝕性。

■配天機器人的品質(zhì)與合作

索利洋強調(diào)，研發(fā)、生產(chǎn)、服務(wù)三個環(huán)節(jié)與智能模塊實現(xiàn)完美配合，才可以稱之為高集成性，從而體現(xiàn)出工業(yè)機器人的品質(zhì)，也才能更好的發(fā)揮機器人在柔性制造中的作用。

在研發(fā)方面，為了達到0.1毫米以內(nèi)這么高的絕對定位精度，配天采用了大量不同的算法來提高機器人在空間中的精度。同時，配天機器人可以通過示教器進行拖動示教提高示教的效率。

索利洋進一步說道，工業(yè)機器人一個很大的特點為高剛性和高運動速度，以及在高運動速度下保持高軌跡精度。配天機器人為了體現(xiàn)最優(yōu)節(jié)拍速度規(guī)劃的性能，展示了機器人在不到一秒鐘內(nèi)就可以跑完一個易拉罐的距離，并且易拉罐之間的縫隙小于兩毫米。

此外，索利洋還介紹了機器人與其他智能模塊，包括3d視覺、力控打磨的配合。為了縮減開發(fā)時間，配天機器人開放了其底層的參數(shù)，方便機器人做二次開發(fā)。

在生產(chǎn)管理層面，配天會進行全生產(chǎn)環(huán)節(jié)質(zhì)量把控。在來料檢驗中，從原材料、毛坯、線纜到鈑金件等各種元器件，除了進行測量、測試、核對等常規(guī)檢驗以外，對于有密封要求的零部件還需進行氣密性實驗，確保各個零部件的品質(zhì)；對于來料出現(xiàn)的問題，及時與供應(yīng)商溝通，并給出具問題總結(jié)及改善措施，從根本上解決問題。

在加工與檢驗中，配天機器人的機加件全部以進口高精度cnc恒溫車間加工，常年車間溫度保持在22-24℃。檢測儀器也均以世界知名品牌為主，確保零部件品質(zhì)。對于關(guān)鍵零尺寸在三坐標進行檢驗。此外，首末件還增加了全尺寸檢驗，對關(guān)鍵工序?qū)嵭邪侔贆z，保證零件品質(zhì)。

在控制系統(tǒng)老化測試中，驅(qū)動器和一體化柜在完成基本功能測試后，進入老化房進行高溫測試。當客戶有定制化需求，如有絕對精度的使用要求，配天會對機器人進行絕對定位精度校準。

最后，配天機器人積極與產(chǎn)業(yè)鏈上中下游伙伴展開深層次的合作，包括核心零部件供應(yīng)商，智能部件提供商，智慧工廠頂層設(shè)計商，行業(yè)解決方案集成商。

索利洋強調(diào)，與配天合作的集成商共近200家，包括3c行業(yè)打磨、點膠、噴涂，機械加工行業(yè)上下料、搬運碼垛，家具、陶瓷衛(wèi)浴行業(yè)打磨、點膠、噴涂，物流行業(yè)搬運碼垛，教育行業(yè)培訓(xùn)、賽事服務(wù)商等。

值得一提的是，配天機器人作為機器人本體制造商，同時也提供整套機器人控制系統(tǒng)的解決方案。9月19日，配天機器人發(fā)布了air3，這款3kg負載的工業(yè)機器人，集成了配天現(xiàn)階段在速度、精度、效率上最高的技術(shù)，同時r3產(chǎn)品也配備了最新的第二代驅(qū)控一體控制系統(tǒng)arccd20，其比第一代控制系統(tǒng)體積縮小了47%。后續(xù)配天機器人還將繼續(xù)研發(fā)新品，從各方面提高機器人的品質(zhì)，開發(fā)出精品。

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