汽車(chē)工業(yè)是機(jī)器人應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域,汽車(chē)制造的高度自動(dòng)化使得機(jī)器人越來(lái)越多地出現(xiàn)在工廠里。然而這還不夠,互聯(lián)時(shí)代對(duì)工業(yè)制造提出了更高的要求,自動(dòng)化工廠進(jìn)一步升級(jí),增添了互聯(lián)的概念:把工廠的機(jī)器以及人連接到網(wǎng)絡(luò)中去,機(jī)器與機(jī)器之間、人與機(jī)器之間實(shí)現(xiàn)對(duì)話。
在德國(guó)人的概念中,能實(shí)現(xiàn)這種制造方式的工廠被稱(chēng)為智能工廠。工業(yè)4.0戰(zhàn)略的展開(kāi)方向之一就是智能工廠。在這場(chǎng)新的變革中,汽車(chē)制造商、零部件供應(yīng)商、軟件提供商等站在各自需求角度對(duì)智能工廠都有著各自的解讀,也因而帶來(lái)了不同層面的實(shí)踐,以及不同形態(tài)的智能制造解決方案。
從制造邁向“智造”
在我國(guó),工業(yè)機(jī)器人最初主要用于汽車(chē)及工程機(jī)械的噴涂及焊接。隨著汽車(chē)需求的不斷增長(zhǎng),工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)廣泛參與到汽車(chē)生產(chǎn)的四大工藝以及汽車(chē)關(guān)鍵零部件的生產(chǎn)。在汽車(chē)車(chē)身生產(chǎn)中,有大量壓鑄、焊接、檢測(cè)等應(yīng)用,這些目前均由工業(yè)機(jī)器人參與完成,特別是焊接線上的焊接機(jī)器人在汽車(chē)制造業(yè)中發(fā)揮著不可替代的作用。焊接機(jī)器人是在工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)焊接設(shè)備,是從事焊接(包括切割與噴涂)的工業(yè)機(jī)器人,主要用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,其廣泛應(yīng)用于汽車(chē)及其零部件制造、摩托車(chē)、工程機(jī)械等行業(yè),在汽車(chē)生產(chǎn)的沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大生產(chǎn)工藝過(guò)程都有廣泛應(yīng)用,其中應(yīng)用最多的以弧焊、點(diǎn)焊為主。與人工相比,使用機(jī)器人焊接具有質(zhì)量穩(wěn)定、效率大增、更加安全等三大優(yōu)勢(shì)。
國(guó)外零部件工廠里的變化
博世在全球超過(guò)250家工廠里應(yīng)用工業(yè)4.0的理念和技術(shù),其位于中國(guó)蘇州的工廠也是其工業(yè)4.0試點(diǎn)基地之一,在那里,從基礎(chǔ)的無(wú)紙化辦公到自動(dòng)備料系統(tǒng)的實(shí)施都已經(jīng)——成為現(xiàn)實(shí)。在未來(lái)博世的工廠里,一臺(tái)平板電腦的視頻圖像上會(huì)給出所顯示部件的綜合信息和維修指令,工人可以直接通過(guò)觸摸屏處理這些信息。
整車(chē)廠的應(yīng)對(duì)
寶馬工廠在自動(dòng)化、智能化上的一些嘗試,有的已經(jīng)被列為工業(yè)4.0的生產(chǎn)方式。一個(gè)廣被提及的事例是,寶馬蘭茨胡特工廠在汽車(chē)保險(xiǎn)杠生產(chǎn)中啟用非接觸式手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)。這種系統(tǒng)被視為一種智能人機(jī)交互的范例。虛擬手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)由安裝在檢驗(yàn)工作區(qū)域上方的2臺(tái)3D攝像機(jī)、紅外傳感器等部分組成,系統(tǒng)內(nèi)保存有保險(xiǎn)杠部件的3D實(shí)體模型數(shù)據(jù),并在檢驗(yàn)區(qū)域建立起3D空間掃描坐標(biāo)系。當(dāng)工件進(jìn)人檢驗(yàn)區(qū)后,檢驗(yàn)人員只需幾個(gè)手勢(shì),即可完成檢驗(yàn)工作:比如指點(diǎn)偏差所在的部位后,設(shè)備即可精確記錄下該偏差產(chǎn)生的位置以及偏差數(shù)據(jù);而如果零件合格,檢驗(yàn)員只需滑動(dòng)手指,就可以指示系統(tǒng)該零件已經(jīng)通過(guò)檢驗(yàn)。