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機器人

如何解決高柔性生產中的機器人自動化問題?

2025China.cn   2024年08月20日

在高柔性(多品種、小批量)生產中,機器人應用非常有限!一方面,隨機、多變、非結構性的應用場景加大了機器人使用的難度;另一方面,昂貴的機器人集成價格和編程人員用工成本,讓中小型制造業(yè)廠家望而卻步。

從理論上講,對于高柔性的生產作業(yè),傳統(tǒng)人工的方式是最機動且靈活的,但人為因素會直接影響產品的良品率和一致性,一些特定的工作環(huán)境(例如打磨、噴涂等)也并不適合人工作業(yè),人口紅利消失的趨勢愈發(fā)明顯,又進一步迫使著這些制造業(yè)廠家加速向自動化、智能化轉型。

(傳統(tǒng)人工作業(yè))機器人自動化生產大致可分為兩類:a 大規(guī)模生產(品種單一);b 高柔性化生產(多品種、小批量)。目前工業(yè)機器人已經成功應用于大規(guī)模自動化生產之中,而在高柔性化的生產中卻困難重重。

高柔性自動化生產的困難重重

品種多:在高柔性化生產過程中面對的工件品種更加多,工件的尺寸、幾何形狀、材料特性,可變性更大,如下圖所示的噴涂作業(yè)中,共線型生產環(huán)境讓工件形態(tài)各異,隨機工件任意被吊掛在吊框內,傳統(tǒng)的機器人無法有效且高效地處理這種變化;

時間短:在高柔性化生產過程中需要頻繁更換工件,自動化作業(yè)方式的靈活性要求也更加高,并且需要在有限的時間內完成才能保證生產的效率。

(噴涂作業(yè)中的多品種)

很顯然,已經成功應用于大規(guī)模生產中的機器人自動化解決方案——集成商通過廣泛的統(tǒng)計測試來確保自動化生產線的可靠性,這種依靠固化的策略完全不適合于高柔性生產的自動化改造中,高柔性自動化生產需要依靠工具的實時適應性,和靈活機動性來適應多變的生產狀況,復雜的自動化集成、定制化的作業(yè)模式、頻繁的機器人手動編程或示教,無疑大大增加了故障事件的概率,和行動效率,從經濟上看也是極不合理的。

這樣,機器人在高柔性生產的應用中,就要求我們采取與大規(guī)模生產完全不同的自動化方案。這種方案需要具備:高質量、一致性的出廠品質;和人工作業(yè)相比的效率提升;投入成本的最優(yōu)化;生產環(huán)節(jié)改造的便捷性,和作業(yè)形式的靈活性。

(靈活部署便捷作業(yè))

和意精工正在通過自研的AARS自主自適應機器人系統(tǒng)解決這一行業(yè)問題,以適應小批量、多品種的高柔性自動化生產需求。

AARS系統(tǒng)平臺:基于自主軌跡規(guī)劃軟件(Scan&Go),通過視覺系統(tǒng)獲取各類簡單或者復雜工件的曲面信息,實現免編程的軌跡規(guī)劃;基于無代碼編程平臺(Drag&Go),通過無代碼編程軟件與機器人仿真環(huán)境相融合,為用戶創(chuàng)造高效而直觀的編程體驗;基于模塊化硬件平臺(Plug&Go),即插即用,讓用戶能夠快速整合和使用機器人工作站。

(Scan&Go-自主軌跡生成)從而,在高柔性自動化生產中,AARS系統(tǒng)能夠以高度精確和一致的方式執(zhí)行自動化工序,不受人為因素影響,顯著提高生產效率和質量;真正的免編程,以適應不同的工藝變化,解決專業(yè)人員稀缺、編程/調式耗時的問題;無需進行大規(guī)模的設備更改,減少高昂的自動化集成成本,徹底解決高柔性生產中的機器人自動化問題,讓工廠作業(yè)更加靈活,更快速響應市場需求的變化。

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