高度自動化智能化的生產(chǎn)流水線在制造業(yè)領(lǐng)域終將實(shí)現(xiàn)

       近年來，隨著勞動力以及能源等生產(chǎn)要素價格的上升，機(jī)床行業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)成本也在不斷攀升，問題還不僅限于此，由于機(jī)床行業(yè)是一個技術(shù)和技能密集型的行業(yè)，勞動力的技能和科學(xué)素養(yǎng)對企業(yè)而言至關(guān)重要，因此機(jī)床業(yè)的招工難比起其他行業(yè)更勝一籌，而且，出生率的下降，也使得我國的人口紅利在逐漸消失，“劉易斯拐點(diǎn)”的來臨，預(yù)示著未來制造業(yè)乃至整個工業(yè)領(lǐng)域的半自動化、自動化生產(chǎn)是一個不可逆轉(zhuǎn)的大趨勢。

　　無論是上海國際機(jī)床展還是其他大型的國際化機(jī)床展，都在某種程度上暗示了這種趨勢，從近幾屆上海國際機(jī)床展的情況看，這種趨勢更為明顯。在展會現(xiàn)場看到的有關(guān)工業(yè)機(jī)器人的展商、展品日益增多，例如著名的ABB公司、KUKA和上海發(fā)那科機(jī)器人公司，其展臺前摩肩接踵的人流即是明證。發(fā)那科的汽車生產(chǎn)流水線的系列機(jī)器人廣受市場歡迎：有用于“車身工廠柔性自動化系統(tǒng)”，如噴涂機(jī)器人（RobotP-250iA）、弧焊機(jī)器人（RobotM-20iA）、點(diǎn)焊機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人等等。發(fā)那科公司的金屬加工科銷售經(jīng)理劉大為介紹說，公司今年的銷售額較去年有較大幅度的增長，尤其是汽車用戶和機(jī)床行業(yè)，增長更為迅速。
    KUKA公司則非常注重其產(chǎn)品在汽車生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)的系列化機(jī)器人應(yīng)用，無論是弧焊、點(diǎn)焊激光焊接和切割、涂膠、折彎、包邊、裝配、沖壓等等均有展出；據(jù)介紹，在金屬切削方面領(lǐng)域，KUKA公司的搬運(yùn)、上下料、去毛刺等機(jī)器人由于采用了模塊化結(jié)構(gòu)，加裝延長臂后可使作業(yè)空間最大化。

　　數(shù)控機(jī)床與金屬加工方面，自動化既是用戶行業(yè)對高精度和高效率的追求使然，也是工業(yè)化、信息化“兩化”融合的必然要求。每屆上海國際機(jī)床展，各個展館展品都展現(xiàn)出了機(jī)械與電子技術(shù)、信息技術(shù)互相交叉滲透的成果。如上海機(jī)床廠有限公司的2MNKA9820納米級精度微型數(shù)控磨床，采用了液體靜壓導(dǎo)軌、超精密直線電機(jī)、氣體靜壓主軸、內(nèi)裝式電主軸等一系列機(jī)械與電子相結(jié)合的先進(jìn)技術(shù)，能達(dá)到50nm的超高重復(fù)定位精度及極高的回轉(zhuǎn)精度，實(shí)現(xiàn)納米級別的加工精度。

　　顯然，金屬加工機(jī)床邁向更高境界的表征是實(shí)現(xiàn)完全意義上的智能化，作為這一目標(biāo)的前驅(qū)自然是實(shí)現(xiàn)自動化。上海機(jī)床廠在的另一展品顯示了機(jī)器人與數(shù)控內(nèi)圓復(fù)合磨床相結(jié)合的加工組合體，向自動化邁進(jìn)了一步。

　　在機(jī)床下游用戶日益追求以自動化為代表的高效率、高精度金屬加工設(shè)備的今天，重視市場、滿足用戶的各種需求，自然成為機(jī)床生產(chǎn)廠商們的工作重點(diǎn)。秦川機(jī)床集團(tuán)總裁胡弘告訴筆者，秦川機(jī)床今年推出了若干面向航空航天工業(yè)和汽車行業(yè)的高端數(shù)控機(jī)床。QMK50A數(shù)控葉片磨床，是一種五坐標(biāo)數(shù)控磨削機(jī)床，五軸全都采用全閉環(huán)伺服控制，砂輪架旋轉(zhuǎn)軸使用了Siemens公司的力矩電機(jī)，以此保證了各種復(fù)雜曲面工件的高精度磨削；QMK008精密拉刀數(shù)控成形磨床則以高精度光柵反饋的數(shù)控主軸和高精度高效率高抗干擾能力的SEIMENS8400數(shù)字伺服系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高精度的拉刀磨削；其他如VMT80/100立式銑車復(fù)合加工中心、YK7332B數(shù)控成形砂輪磨齒機(jī)等一系列高端機(jī)床展品也是秦川機(jī)床為滿足航空發(fā)動機(jī)零部件加工而開發(fā)的，展品中有三項(xiàng)屬國家重大專項(xiàng)。胡弘說，秦川機(jī)床制定了完備的“十二五”發(fā)展規(guī)劃，在企業(yè)的戰(zhàn)略性方向上，將牢牢把握創(chuàng)新性這個要點(diǎn)，在高端產(chǎn)品上更進(jìn)一步，瞄準(zhǔn)國外先進(jìn)水平，在每個環(huán)節(jié)、每個部件上都要最大程度上滿足用戶要求，尤其是高度自動化的生產(chǎn)設(shè)備。

　　現(xiàn)在，無論在哪個行業(yè)，從切割、點(diǎn)焊、弧焊、涂裝、搬運(yùn)、上下料、裝配、檢測等生產(chǎn)工序，一直到包裝入庫，工業(yè)機(jī)器人的身影在生產(chǎn)線上隨處可見。一個現(xiàn)代化的、無人操作的完全意義上的自動化生產(chǎn)流水線雛形已經(jīng)在各個行業(yè)領(lǐng)域顯現(xiàn)，它將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益，其產(chǎn)生的影響可以說將毫不亞于第一次工業(yè)革命。面對這一嶄新的機(jī)遇，許多企業(yè)正躍躍欲試，爭取盡早進(jìn)入這一領(lǐng)域占領(lǐng)先機(jī)。廣州數(shù)控幾年前就已經(jīng)開始涉足工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)，目前已經(jīng)取得突破性進(jìn)展：該公司將量產(chǎn)的幾十臺機(jī)器人首先用在自己的生產(chǎn)車間里；大連機(jī)床則推出了為中核集團(tuán)研發(fā)的由一臺加工中心、雙主軸數(shù)控車床和一個機(jī)器人組成的柔性加工組合。這個柔性加工組合對產(chǎn)組織方式的變革具有引領(lǐng)意義，其含有的工業(yè)自動化的韻味和暗指的未來制造業(yè)的生產(chǎn)模式不言而喻。沈陽機(jī)床集團(tuán)在研制飛陽數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，也正準(zhǔn)備大舉進(jìn)軍工業(yè)機(jī)器人制造領(lǐng)域。

　　當(dāng)然，一條現(xiàn)代化的自動化流水線僅僅有工業(yè)機(jī)器人來代替人工還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，它其中包含的其他領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)最新成果也是不可或缺的，事實(shí)上，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)正在向智能機(jī)器和智能系統(tǒng)的方向發(fā)展、滲透，其發(fā)展趨勢主要為結(jié)構(gòu)的模塊化和可重構(gòu)化，控制技術(shù)的開放化、PC化和網(wǎng)絡(luò)化，伺服驅(qū)動技術(shù)的數(shù)字化和分散化，多傳感器融合技術(shù)的實(shí)用化，工作環(huán)境設(shè)計(jì)的優(yōu)化和作業(yè)的柔性化，以及系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化和智能化等方面，國內(nèi)高端機(jī)床產(chǎn)品升級的方向和發(fā)展趨勢正基于此。機(jī)床企業(yè)掌握了這些技術(shù)，跨入機(jī)器人領(lǐng)域是一種必然，實(shí)現(xiàn)自身以及向其他用戶行業(yè)提供自動化產(chǎn)業(yè)流水線是水到渠成之事。

　　總之，無論是工業(yè)化進(jìn)程的必經(jīng)之路，還是我國國情變化抑或是世界產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)變化之故，從上海國際機(jī)床展等國內(nèi)各大國際性展會上觀察都可以得出這一結(jié)論，即：高度自動化智能化的生產(chǎn)流水線在制造業(yè)的各個領(lǐng)域終將成為現(xiàn)實(shí)，盡管我們離這一目標(biāo)還有很長的路要走。