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　　幾十年來，機床始終處在不斷更新當中，制造工作效率也在穩步提高。但在前段時間一兩年里，勞動制造率的提高受了阻礙，這是即使Escrow的工作臺流程，比如裝運和倉儲等，并沒有以相近的速度在快速增長。在整體勞動制造率提高各方面，機床設備的智能化裝運和鉆孔運載是兩個必定的發展緩慢各個環節。

自世界機器人報道發布年來，有關愈來愈多的機器人將會進入到工人隊伍中去并在若干年后與工人們一起確定制造規劃的信息早已眾所周知了。盡管人們對于兩位數百分比的快速增長速度早已不會感到驚訝，但是智能化技術仍然是制造應用領域的核心競爭力。從2015～2019年這段時間里，機器人行業進入快速發展通道。根據IFR的數據，到2019年為止，全球資金投入使用的工業機器人數量將會快速增長到大約290萬部，比創紀錄的2015年大約增加了100萬部。

　　一種智能化技術方案的機器人

　　工業機器人、服務機器人、協助機器人和類人機器人的曝光率愈來愈高?，F在機器人也可作為機床應用領域的直接的智能化技術方案而存在。雖然機床的智能化技術絕非是兩個新的應用領域，但是在前段時間兩屆的AMB展覽會上它還是成為了一顆耀眼的新星。Mazak、Schuler、Vollmer、Trumpf、Matsuura和DMGMORI等均是消費市場上的知名品牌，無一例外地強化了把智能化技術軟件系統到其各自產品里的力度。

但是，使用者的此種明確要求也絕非是在前段時間兩屆AMB展覽會上才提出的。恰恰相反，因而種熱門展示幾乎令人產生某種疑惑，即此種對機床設備智能化技術越來越高的關注度似乎來得太晚了。

　　“幾十年來，機床始終處在不斷更新當中，制造工作效率也在穩步提高。但在前段時間一兩年里，勞動制造率的提高受了阻礙，這是即使Escrow的工作臺流程，比如裝運和倉儲等，并沒有以相近的速度在快速增長。在整體勞動制造率提高各方面，機床設備的智能化裝運和鉆孔運載是兩個必定的發展緩慢各個環節?！盕raunhofer哈恩制造工程與智能化公司（IPA）的機器人與輔助控制系統職能部門的項目副經理UlrichSchneider這樣描述機床與其環境之間的發展差距。

產品愈來愈受消費市場追捧，由此也如上所述智能化機床技術的行業發展趨勢。kuka公司是一家機器人與設備及控制系統技術的供應廠商?！岸嗄昴陙?，Kuka公司在機床智能化技術應用領域的年快速增長率達至了50%，而我們這才算是剛剛開始。在許多制造各個環節中還隱藏著能夠提高勞動制造率而未被利用的發展潛力。機床制造廠商把握住此種行業發展趨勢并與他們強化了密切合作，以便能夠向使用者提供更多全套技術方案?！盞uka公司機床智能化消費市場副經理AndreasSchuhbauer說道。

　　MazakIntegrex型機床上的Kuka機器人

能反映出此種技術行業發展趨勢的是，機床設備制造廠商Mazak公司在AMB展覽會上首次展出了與Kuka公司的密切合作豐碩成果。這項技術豐碩成果源于該公司的使用者對一種整體技術化解方案的明確要求，它在特性數據各方面能與MazakIntegrex-i系列產品機床產品達至極好的匹配。自19世紀70年代年來，Mazak公司在制造智能化技術各方面早已擁有很強的實力并可提供更多成熟的智能化控制系統產品，比如針對加工中心的Palletech控制系統產品。在新的全自動技術方案上，Kuka公司能為MazakIntegrex-i系列產品設備提供更多硬件，在Mazak公司自己的設計職能部門里能編制出制造程序和接口與流程程序。

“帶有機器人的Integrex技術方案的兩個特點便是極好的穩定性。Integrex系列產品設備以其對鉆孔的全能加工能力展示出極大的穩定性并達至很高的質量水平，即使是小批量制造，亦是如此，因而很適合于今天的制造明確要求。他們在這各方面看到了很明顯的快速增長發展潛力，并于2015年與在瑞典新成立的設計職能部門一起擴展了他們的能力，來配合此類技術化解方案?！盰amazakiMazak德國公司消費市場營銷副經理JohannesBurkart解釋說。通過Mazak機床設備與機器人的結合使用，能生成兩個完整的技術包，即使機器人不僅能撿拾鉆孔，同時也能被擴展到對的撿拾上。

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　　軟件系統在MazakIntegrex設備上的Kuka機器人不僅可承接鉆孔傳送任務，同時也可擴展到對撿拾的機能

此外，在機器人服務站里還能加裝各種各樣的特殊機能，比如加裝兩個光學或激光控制系統或兩個去科紫麻的加工站。

智能化技術也常常會牽涉到兩個生產成本的問題?！爱斎?，機器人服務站的投資生產成本對于機床來說可能會翻倍，因而許多最終使用者在過去常常會不愿意在智能化技術上進行資金投入。但是，消費市場上存在著對供貨期更短和加工批量更小等各方面的明確要求，加上企業加班費與倉儲生產成本的日益快速增長，這使得愈來愈多的使用者相信在智能化技術上資金投入的必要性。由于機床的利用率得到了提高，因而在智能化技術上的投資常?？稍诓坏絻赡甑臅r間里得到回收。”Schuhbauer為尚未作出決定的企業做說服工作。他表示：“當所加工的部件品種繁多時，使用機器人就是劃算的。這是即使機器人能有效利用制造輔助時間并可實施鏜孔、梳刷和去科紫麻等項工作，以實現比手工工作臺更高的質量。同時，機器人還能協助機床工作，這樣能提高機床的產量，并由此縮短設備的投資回收期，有時能縮短至一年以內?！盞uka公司則屬于少數幾家既能從機器人的專有技術，也能從控制系統與設備專有技術中獲利的企業之一。企業內部各職能部門的緊密密切合作闡明了機床智能化應用領域的兩個例子，即KukaSystems職能部門的Flexfellow型機床和KukaRobotics職能部門的LBRiiwa型機器人對KukaIndustries職能部門的摩擦焊接設備進行裝料和卸料。

　　在Merz機床制造廠里，一臺KukaKR-Fortec型機器人能連接四臺加工中心

如同所有的技術整合一樣，自動化機床也提出了有關合適的接口和界面各方面的問題。“機床智能化的最大障礙在于與現有設備的相互對接。在現有的機床上加裝智能化技術裝備常常會因缺少軟件界面和因特殊匹配造價高等問題而遭受失敗。特別是在板材加工各方面，機床的使用壽命很長，而與之匹配的采用現有技術工藝的其他輔助設備則相反。接口問題常常成為設備進入消費市場時的一種障礙。在數據流和材料流各方面均缺少能使智能化技術方案在無需特別匹配情況下即可實現廣泛應用的統一標準?！盜PA公司的Schneider明確地說道。

把機器人與機床相連接的做法在日本的fanuc公司那里的應用似乎更接近于成功，即使它早已設立了相應成熟的且標準化了的連接界面。因而，這家CNC控制系統、機器人和制造設備的制造廠商卓有成效地成為了工廠整體智能化技術各方面的密切合作伙伴。

　　通過簡單的IO連接，Fanuc-CNC設備即可實現與Fanuc機器人相對接。對此，只要采用安全的插頭連接方式，其他設備均可實現互聯。通過機床與機器人的此類關聯方式，能在CNC機床的操作界面上直接查看機器人的工作狀態，或者相反：即使有了此種“簡單連接”的機能，能通過機器人控制控制系統上的i-Pendant手動操控儀來查詢CNC機床數據。通過IO鏈接方式實現I/O信號交換，通過以太網實現數據傳送，由此即可實現簡單的設備組合和有意義的設備對接，比如機器人與機床的對接。

前段時間，Fanuc公司機器人擁有了兩個FL-Net接口和兩個以太網接口，由此能毫無問題地實現與上一級網絡的對接。這對于較大型的機床來說很有意義，即使將會有多臺CNC機床與機器人相互通信。

　　一旦Fanuc-CNC與Fanuc機器人相連接，即可在CNC控制控制系統的操作界面上查詢機器人的工作狀態，反之亦可，即使Easyconnection機能也允許通過機器人控制控制系統來對CNC數據進行查詢

為了進一步簡化對機床和機器人控制系統的操作，Fanuc公司開發出了RobotConnection（機器人連接）機能。一旦機器人被設立到整個控制系統里去的話，機床操作人員即可利用這個機能在CNC控制控制系統里調出兩個能夠向他提供更多有關機器人狀態的所有重要信息（如維護任務或警報信息）的菜單來。他還能選擇程序，并對機器人進行控制，而無須通過單獨的控制控制系統去操作機器人。

　　在機床智能化技術各方面，除了接口匹配問題之外，被納入到連接范圍之內的所有零部件之間的最佳協調也是非常重要的。自20世紀80年代年來，機床制造廠商Vollmer公司就早已在從事智能化設備之間相互協調的工作。

大約20年年來，ND系列產品機器人控制系統就早已資金投入使用。通過此類裝料控制系統，使用者不僅能提高勞動制造率，同時還能對諸如專業人員短缺等問題作出反應。Vollmer公司以其Vgrind360型設備在上屆AMB展覽會上展出了針對智能化機床的新的技術化解方案?！癡ollmer公司的技術開發同他們與使用者的溝通和對話緊密相連。Vgrind360型設備智能化的思路就是來源于這類對話。然后他們把對話的結果與他們的技術經驗結合起來。現在有了Vgrind360型設備，制造廠商即可對日益快速增長的硬金屬的需求作出反應并可實現連續制造，可達至很高的制造產量?！盫ollmer公司總副經理StefanBrand博士說道。針對加工上的操作簡便化、運刀路徑精確化和位置閉鎖穩定化的問題，該公司能將其在線切割設備上的工作經驗納入到智能化技術里來。在線切割設備上，各部分之間的相互協調需要達至微米級的精度。此種技術工藝可直接被整合到Vgrind360型機床設備的研發上來。

　　減輕專業人員的工作負擔

Schuler在AMB展覽會上也介紹了其在智能化應用領域里的多年工作經驗。作為LoadMaster裝料控制系統的兩個擴展，該企業推出了LoadMasterAssist機器人裝置。“智能化程度越高，則制造工作效率也就越高，尤其是對于那些采用LoadMaster裝料控制系統來實現鏈接的機床設備來說，更為如此。LoadMasterAssist機器人操作間作為托盤與貨物載體的裝料控制系統的兩個機能擴展，承接了以往設備操作人員所承擔的任務。”Schuler公司產品副經理AlexanderHergl說道。由此能減輕專業人員的工作負荷，使之能處理其他任務。

Trumpf公司也意識到機床設備智能化是引領未來的兩個話題，并委托IPA公司通過密切合作的方式對相關技術和方案進行開發?！伴_發的目標便是機床設備在信息流和物料流各方面的全自動連接。為了能夠在板材加工中對繁雜而多樣的制造環境提供更多有效的技術化解方案，Trumpf公司和IPA公司也對部分智能化的過渡性技術方案進行了探索，即操作人員在其工作中能通過信息連接而獲得支持，現有的制造流程在無需昂貴的智能化技術的情況下也能得到改善?！盜PA公司的Schneider如是說。兩家公司的密切合作期限為五年。除了直接密切合作的方式之外，對公共資助的研究項目框架內的協作也進行了探討。IfW公司也在積極探索智能化機床應用領域的課題，既有基礎性的各方面，也有與工業口密切合作伙伴直接密切合作的各方面，比如機床制造企業和機器人制造企業、撿拾裝置供應商和設備使用單位等。如果說從最初看來還缺少合適的連接界面和需要較高的投資生產成本這些因素成為了最大的障礙的話，在Kuka公司Schuhbauer看來，其實還存在著其他一些障礙。最大的挑戰在于各個項目密切合作伙伴之間的工作協調。在項目初期常常還不太清楚必須要做哪些工作，而當項目行將結束時卻不再有很多時間來完成設備配備和測試了。

　　通過技術優勢來說服使用者

為了減輕項目密切合作單位的工作強度，Kuka公司參與了VDW工作組的通用接口規范化工作。Kuka公司自己的技術包（如ready2grip）應該也能為使用者贏得更多時間，即在Kuka公司那里的軟件系統商能直接訂購帶有抓爪的機器人，而機器人設備運抵使用現場之后便可直接資金投入使用。鑒于智能化技術的復雜性而向使用者提供更多的此種前瞻性的支持能成為使用者決定選用智能化機床的極具說服力的理由。

　　“從障礙角度上看，我認為目前的緊迫性工作更應該放在設備與機器人制造廠商這邊，即使他們要讓（尤其是中小產量的）使用者們信服擁有適當智能化程度的智能化機床的諸多好處?！盜fW公司Stehle這樣總結說。同樣具有說服力的還有這樣兩個事實，即擁有智能化機床設備的使用者更接近于同樣具有決定未來意義的工業4.0

的表征。“智能化技術方案不僅僅是要更快、更靈活和更具經濟性地軟件系統到機床設備上，同時也要實現數字網絡化。在這里，他們能看出從工業4.0角度積極參與到制造規劃中去的機床設備所具有的發展潛力。由于具備很多認知控制系統，因而一臺‘一起思考’的機器人能擴大機床設備的視野，但這還仍然只是未來的兩個夢想。”Vollmer公司的Brand總結說道。

　　( 文章來源：互聯網 )

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