王俊卿 仲建軍

摘 ? 要：隨著智能制造業(yè)時代的來臨，裝備的轉(zhuǎn)型升級勢在必行，而工業(yè)機器人與數(shù)控機床的融合應該是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新模式，這種模式是基于市場需求以及計算機科學的發(fā)展，同時有賴于近年來工業(yè)機器人與數(shù)控機床集成應用發(fā)展的速度，所以能否從理論到實踐進行論證，成為非常重要的課題，本文結(jié)合工業(yè)機器人和數(shù)控機床的特點，現(xiàn)狀入手，進一步分析兩者在不同領(lǐng)域的融合應用。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機器人 ?數(shù)控機床 ?融合技術(shù)

中圖分類號：THl66 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）02（a）-0073-02

從工業(yè)機器人當前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，還有許多的要作要做，同時在機床集成應用的發(fā)展去結(jié)合，通過建立有效機制，同時把科研院所的研究成果與企業(yè)進行有效的結(jié)合，加強資源互享與合作。從更深的角度來看，技術(shù)規(guī)范和標準，需要兩個行業(yè)的整合之后成立什么樣的模式;這同樣是非常重要的課題，而從資源整合、資源共享到優(yōu)勢互補，并形成產(chǎn)業(yè)發(fā)展的合力，這都需要時間。

1 ?工業(yè)機器人與數(shù)控機床融合技術(shù)研究的基礎(chǔ)

從現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展來看，工業(yè)機器人的廣泛應用是必然的趨勢。有兩個部分內(nèi)容在這里。第一，在機床制造過程中，我們看到目前主要依靠大量的工人的體力以及傳統(tǒng)的技能。這直接導致生產(chǎn)效率不高但勞動強度偏大，而最重要的是本領(lǐng)域技術(shù)人員相當?shù)牟蛔恪Ｔ谶@之前機器人為何沒有在機床生產(chǎn)中得到應用，這個是有原因的，主要是二個方面。一是我國沒有自主研發(fā)能力或者說自我研發(fā)水平達不到對高精密設(shè)備的應用，只能通過進口，這樣自然成本就高。二是工業(yè)機器人目前還僅在一些小眾領(lǐng)域進行，比如像攝像攝影設(shè)備、電腦設(shè)備以及汽車制造和仿真領(lǐng)域和生物科學等使用。而在機床等裝備制造業(yè)領(lǐng)域應用比例偏低，從而不能滿足機床生產(chǎn)加工的需求，這也是國內(nèi)機床行業(yè)自動化程度水平不高的原因所在。第二，機床的應用領(lǐng)域，在對于機床的操控上仍然依賴人工來實現(xiàn)，雖然數(shù)控機床實現(xiàn)了一定程度的智能化，但離真正的智能化還是有距離，同時在教學方面，這種應用領(lǐng)域的落后也導致學生學習的落后，不能學到最為先進的專業(yè)技能也不利用我國后備人才的培養(yǎng)，所以從這個角度來說我們必須去實現(xiàn)兩者的融合才能更好

2 ?工業(yè)機器人與數(shù)控機床兩大產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析

從目前的情況來綜合分析看，產(chǎn)業(yè)整體水平仍然不高，特別是在數(shù)控機床等智能化設(shè)備領(lǐng)域的國際競爭力不足，從根本上還不能形成核心競爭力和核心產(chǎn)品。數(shù)控機床對于智能化系統(tǒng)要求比較高，可以說是“頭腦”，目前來看國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)有了長足的進步，比如掌握了基本的機械控制功能和數(shù)控傳動系統(tǒng)，同時通過努力研制，也推出了一批高性能、高附加值的大功率的伺服驅(qū)動裝置投入生產(chǎn)中，這也保證了在工業(yè)機器人與數(shù)控機床技術(shù)上的創(chuàng)新與進步，激發(fā)了工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的初級生態(tài)，催進了產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展。而結(jié)合國際的形式和我國的國情，數(shù)控系統(tǒng)研制單位、機床整機出品單位、應用集成商，都先后在不停地嘗試進入工業(yè)機器人領(lǐng)域，這種由產(chǎn)業(yè)整體所推進的機器人產(chǎn)業(yè)熱。急需政府政策的過度引導，不然很容易造成“盲目投資”、“產(chǎn)業(yè)投資過度”等副作用。比如造成產(chǎn)能過剩、缺乏創(chuàng)新改造、集中在低端同質(zhì)化競爭等問題，所以這些都是兩者在融合中應該考慮的問題不然會把機器人產(chǎn)業(yè)帶入無序發(fā)展。這是值得思考的：什么樣的企業(yè)最適合研制工業(yè)機器人？這是一個非常好的命題，而這個命題在筆者看來就是工業(yè)機器人與數(shù)控機床的融合，然后，你需要提高機器人產(chǎn)業(yè)的整體素質(zhì)。我國目前已有十多家數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)先期步入工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)，并且在產(chǎn)業(yè)模型的打造上已趨成熟，比如最早的廣州數(shù)控，從規(guī)劃研制工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)，到目前為止已走過12個年頭。

隨著勞動力成本，缺乏技能型人才，高風險的環(huán)保，高強度作業(yè)的興起，工業(yè)機器人已被廣泛認可，并開始逐步在生產(chǎn)領(lǐng)域中使用，也成為社會關(guān)注的焦熱點。目前政府還在推進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。投入了較大的資金支持，這對于企業(yè)來說是一個好的機遇，利用政策來完成其技術(shù)改造，同時加快轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式，引入更為高效的作業(yè)能力。同時針對我國工業(yè)機器人保有量不大的現(xiàn)狀，自我品牌尚不成熟甚至還在培育中，需要時間也需要磨練。

3 ?工業(yè)機器人與數(shù)控機床融合發(fā)展的途徑

3.1 加工制造方面

工業(yè)機器人與數(shù)控機床的融合需要實現(xiàn)以下目標：

（1）從技術(shù)的角度來說兩者的融合在關(guān)鍵的部件，比如機器人鑄造、控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)件等，通過多方合力來實現(xiàn)。從而實現(xiàn)批量精密制造技術(shù)來滿足機器人批量化生產(chǎn)能力和工藝水平的需求。

（2）從工業(yè)機器人的角度把人工智能技術(shù)以及數(shù)控主板集成能力，通過數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)進行相應的融合，兩者不僅在技術(shù)上進行融合，并通過終端的資源與他們展開合作并積極有效的推廣應用機器人，從而實現(xiàn)資源的互通互補互助。

（3）加快研發(fā)面向機床單機應用水平，同時要加快對接生產(chǎn)線上下料和零部件搬運以及精細機械操作功能的自動化，同時在柔性化生產(chǎn)上由工業(yè)機器人替代，只有這樣才能實現(xiàn)整機零部件的自動加工。

（4）有利于加快國產(chǎn)化工業(yè)機器人機械自身的關(guān)鍵零部件的研發(fā)，只有在雙方融合的情況下，才有更好的精力財力去推動兩者融合中關(guān)鍵技術(shù)的自主化。有助于提高我國高端精密機械零部件設(shè)計及加工水平，促進國產(chǎn)數(shù)控裝置與國產(chǎn)數(shù)控機床的應用和發(fā)展。

3.2 工業(yè)機器人與數(shù)控機床融合的集成方式分析

我國在數(shù)控機床加工應用領(lǐng)域，以本土機床上下料機器人與數(shù)控機床的融合應用可以說是走在了前端。從行業(yè)應用層面有了較大改變和進步：

第一，工作島，為了使現(xiàn)更好的單對單聯(lián)動機加、單對多聯(lián)機加工，這幾年發(fā)展是快速的。

第二，柔性制造系統(tǒng)（FMS），通過基于網(wǎng)絡(luò)控制（以太網(wǎng)）的柔性機加線，得到了充分的利用并應用PLC控制平臺，將多臺機器人、多臺數(shù)控機床及其輔助設(shè)備進行聯(lián)網(wǎng)組線，按節(jié)拍進行有序自動生產(chǎn)。

第三，數(shù)字智能車間，借助智能化工具和軟件來輔助生產(chǎn)，使整體的智能化水平得到了利用，對接機器人技術(shù)應該說難度不大，而目前在利用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，未來可能要通過5G網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)信息的傳送和傳感，不僅僅局限在以太網(wǎng)等局域網(wǎng)絡(luò)。通過提升物聯(lián)水平和網(wǎng)絡(luò)的高速來帶動生產(chǎn)加工過程的“無死角”和信息無縫對接，以及在線故障實時反饋報修等，同時實現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析和無紙化管理。

第四，智慧信息系統(tǒng)：借助以上智能化車間布局，基本實現(xiàn)了操作的無人化，再加上ERP信息化管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)生產(chǎn)和人工管理的大數(shù)據(jù)化，從而改變傳統(tǒng)生產(chǎn)方式。信息管理系統(tǒng)形成數(shù)據(jù)庫，通過網(wǎng)絡(luò)與各種應用對接的外部的信息系統(tǒng)進行連接，從而實現(xiàn)企業(yè)資源的高效配置和利用，同時可更好的管理車間并借助其平臺上的即時通訊系統(tǒng)來向管理員報備有關(guān)設(shè)備故障、生產(chǎn)進度等信息。

4 ?結(jié)語

工業(yè)機器人與數(shù)控機床的融合應該說是整體產(chǎn)業(yè)鏈的融合，在融合的過程中要加強雙方的交流溝通和成果的分析，同時要加強相關(guān)技術(shù)人員的培養(yǎng)，結(jié)合科研的最新成果來促進兩大產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展，這對于促進兩大產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是具有積極的意義，同時也有利于我國拓寬其他領(lǐng)域的視野，能更好地參與到國際的競爭中去，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢和核心競爭力。

參考文獻

[1] 龔仲華.論工業(yè)機器人、數(shù)控機床和機械手[J].機床與液壓，2016（15）：30-32，91.

[2] 周永志，王義.工業(yè)機器人在數(shù)控機床中的應用[J].金屬加工：冷加工，2014（12）：28.

[3] 阮廣東.數(shù)控加工與工業(yè)機器人應用中若干關(guān)鍵共性技術(shù)問題探析[J].北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院學報，2018（2）：16-19，24.