【中國傳動網 企業動態】 相較而言，柔性制造是個古老的概念。隨著近兩年包括人工智能、大數據、工業互聯網等新技術的發展，現在更多提到的是“智慧工廠”和“智能工廠”。與剛性制造相對應的柔性制造，是建立在成組技術的基礎上，由計算機控制的自動化生產系統，可同時加工形狀相近的一組或一類產品，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，配天機器人副總經理索利洋解釋，在生產制造中，生產的節拍或者整個生產的控制是通過計算機，或者一些帶有智能性的控制系統來實現，而不是完全通過人工控制來實現。

■智能制造中的柔性生產

在此技術發展大趨勢下，工業4.0生態系統涉及多方面的技術和模塊。從最頂層來說，智能制造或者智能工廠的基礎來自于云安全、云儲存和大數據、物聯網等。

中層涉及到各個模塊、系統的互聯，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。

到了制造層面則涉及到定制化工具、3D打印、先進材料、機器人、機床，AGV等。可以看到，工業機器人在整個智能制造中只占據了很小的一個環節。

在索利洋看來，柔性生產的要求涉及七大方面。

第一，機器柔性。當要求生產一系列不同類型的產品時,機器隨產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產品或原材料變化的能力；制造系統內為適應產品或原材料變化而改變相應工藝的難易程度。

第三，產品柔性。產品更新或完全轉向后,系統能夠非常經濟和迅速地生產出新產品的能力；產品更新后,對老產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,保障生產正常進行的能力。

第五，生產能力柔性。當生產量改變、系統也能經濟地運行的能力。對于根據訂貨而組織生產的制造系統,這一點尤為重要。

第六，擴展柔性。當生產需要的時候,可以很容易地擴展系統結構,增加模塊,構成一個更大系統的能力。

第七，運行柔性。利用不同的機器、材料、工藝流程來生產一系列產品的能力和同樣的產品,換用不同工序加工的能力。

如何滿足各個環節的柔性？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在：首先通過視覺、聲音、觸覺等，能夠感知周圍的環境，感知之后是決策與執行，最終形成一個完整的閉環控制鏈。

而機器要實現柔性，首先取決于智能管理系統的決策，其次是集成各類傳感器、機器視覺、測量設備、物聯網等實現“感知”。“執行”即通過執行機構，包括用工業機器人、數控機床、AGV、各種專有設備完成生產的要求。軟硬件達到完美配合，才能使其工作越來越具備“人”的特性。

■柔性生產下對工業機器人的要求

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

“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；“經濟性”包括購買成本、維護成本、服務成本以及它跟工業機器人和其他設備配合所需要的二次開發的成本。

“外觀”，包括工業設計、易用性、人機交互、噴漆外觀等，對于要進入國際市場的產品來說，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”主要指快速響應，這是國產機器人廠家的優勢，也是客戶非常在乎的點。

最后，在特殊應用環境下，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。

■配天機器人的品質與合作

索利洋強調，研發、生產、服務三個環節與智能模塊實現完美配合，才可以稱之為高集成性，從而體現出工業機器人的品質，也才能更好的發揮機器人在柔性制造中的作用。

在研發方面，為了達到0.1毫米以內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最優節拍速度規劃的性能，展示了機器人在不到一秒鐘內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。為了縮減開發時間，配天機器人開放了其底層的參數，方便機器人做二次開發。

在生產管理層面，配天會進行全生產環節質量把控。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；對于來料出現的問題，及時與供應商溝通，并給出具問題總結及改善措施，從根本上解決問題。

在機械加工與檢驗中，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。對于關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，對關鍵工序實行百百檢，保證零件品質。

在控制系統老化測試中，驅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業鏈上中下游伙伴展開深層次的合作，包括核心零部件供應商，智能部件提供商，智慧工廠頂層設計商，行業解決方案集成商。

索利洋強調，與配天合作的集成商共近200家，包括3C行業打磨、點膠、噴涂，機械加工行業上下料、搬運碼垛，家具、陶瓷衛浴行業打磨、點膠、噴涂，物流行業搬運碼垛，教育行業培訓、賽事服務商等。

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的解決方案。9月19日，配天機器人發布了AIR3，這款3kg負載的工業機器人，集成了配天現階段在速度、精度、效率上最高的技術，同時AIR3產品也配備了最新的第二代驅控一體控制系統ARCCD20，其比第一代控制系統體積縮小了47%。后續配天機器人還將繼續研發新品，從各方面提高機器人的品質，開發出精品。