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素養(yǎng)對企業(yè)而言至關(guān)重要，因此機床業(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”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。

　　無論是上海國際機床展還是其他大型的國際化機床展，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)”，如噴涂機器人（RobotP-250iA）、弧焊機器人（RobotM-20iA）、點焊機器人、搬運機器人等等。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)的系列化機器人應(yīng)用，無論是弧焊、點焊激光焊接和切割、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、上下料、去毛刺等機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。每屆上海國際機床展，各個展館展品都展現(xiàn)出了機械與電子技術(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，采用了液體靜壓導軌、超精密直線電機、氣體靜壓主軸、內(nèi)裝式電主軸等一系列機械與電子相結(jié)合的先進技術(shù)，能達到50nm的超高重復(fù)定位精度及極高的回轉(zhuǎn)精度，實現(xiàn)納米級別的加工精度。

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

　　在機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，自然成為機床生產(chǎn)廠商們的工作重點。秦川機床集團總裁胡弘告訴筆者，秦川機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)控機床。QMK50A數(shù)控葉片磨床，是一種五坐標數(shù)控磨削機床，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，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)控成形砂輪磨齒機等一系列高端機床展品也是秦川機床為滿足航空發(fā)動機零部件加工而開發(fā)的，展品中有三項屬國家重大專項。胡弘說，秦川機床制定了完備的“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，在高端產(chǎn)品上更進一步，瞄準國外先進水平，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、點焊、弧焊、涂裝、搬運、上下料、裝配、檢測等生產(chǎn)工序，一直到包裝入庫，工業(yè)機器人的身影在生產(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。面對這一嶄新的機遇，許多企業(yè)正躍躍欲試，爭取盡早進入這一領(lǐng)域占領(lǐng)先機。廣州數(shù)控幾年前就已經(jīng)開始涉足工業(yè)機器人的研發(fā)，目前已經(jīng)取得突破性進展：該公司將量產(chǎn)的幾十臺機器人首先用在自己的生產(chǎn)車間里；大連機床則推出了為中核集團研發(fā)的由一臺加工中心、雙主軸數(shù)控車床和一個機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。沈陽機床集團在研制飛陽數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，也正準備大舉進軍工業(yè)機器人制造領(lǐng)域。

　　當然，一條現(xiàn)代化的自動化流水線僅僅有工業(yè)機器人來代替人工還是遠遠不夠的，它其中包含的其他領(lǐng)域的科學技術(shù)最新成果也是不可或缺的，事實上，工業(yè)機器人技術(shù)正在向智能機器和智能系統(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)的實用化，工作環(huán)境設(shè)計的優(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)高端機床產(chǎn)品升級的方向和發(fā)展趨勢正基于此。機床企業(yè)掌握了這些技術(shù)，跨入機器人領(lǐng)域是一種必然，實現(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)濟變化之故，從上海國際機床展等國內(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，盡管我們離這一目標還有很長的路要走。