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如何将工业机器人与数控机床融合应用

随着我国装备制造业转型升级，在市场需求和技术进步双重作用下，近几年来工业机器人与数控机床集成应用发展很快，应用的形式不断扩展，对当前机床智能化潮流带来新的促动，对我国机床工具行业的转型升级也必将起到有益的推动作用。

  鉴于机器人研制以及与机床集成应用的发展现状，相关企业应如何建立有效的组织联络机制，以加强沟通与合作，两个行业融合发展该建立怎样的技术规范与标准，以充分做到资源共享与优势互补，并形成产业发展的合力!

  机器人产业正迎来黄金发展机遇期，如何推动工业机器人产业和机床工具产业的融合发展，如何做到工业机器人与数控机床的互为集成应用，已成为当前现代装备制造业产业升级的重要话题。    机床制造过程中许多岗位主要依赖工人的体力和技能，生产效率低、劳动强度大、缺少熟练技工人才，难以保障产品稳定性和一致性，促使机床行业越来越多地采用工业机器人及智能制造技术来改造传统工艺流程。以往，昂贵的进口机器人和生产线主要在汽车等少数行业使用，在机床行业等装备制造业领域应用比例偏低，很大程度上制约着国内机床行业自动化程度的提高。

  1两大产业现状

  经过“十一五”、“十二五”两个五年计划，十年磨一剑，中国数控机床产业发展已进入中档规模产业化、小批量生产的阶段，产业整体水平基本具备国际竞争力。数控系统作为数控机床的控制大脑，国产数控系统厂家已经掌握了五轴联动、小线段插补、动态误差补偿等控制技术，也研制出高性能、大功率伺服驱动装置，自主研发促进技术创新与进步，也萌生了工业机器人产业的雏形，催长产业发展。

  当前，数控系统研制企业、机床整机企业、自动化应用集成商，甚至房地产资本大鳄们，都在尝试进入机器人领域，掀起了一股机器人产业投资热。让人担虑的是，政策过度引导带来的“圈地套惠”、产业过度投资带来的产能过剩、缺乏创新驱动带来的低端同质化竞争等，都将把机器人产业带入无序发展。值得思考的是，什么样的企业适合研制工业机器人?    如何机器人产业的整体质量?总的来说，具有数控系统的基础，控制系统、伺服电机、伺服控制系统都能够批量生产的企业具有一定优势。日本FUNAC公司的产业推进路线，就是一个成功的典型案例，值得借鉴与参考。

  国内已有几家数控系统企业纷纷进入工业机器人产业，走在先的广州数控，自2006年起规划研制工业机器人产业，已走过8个年头。借助自身控制器、伺服驱动、伺服电机产品生产积累的经验，已完成工业机器人系列化的全自主开发，产品覆盖了3~200kg，功能包括搬运、机床上下料、焊接、码垛、涂胶、打磨抛光、切割、喷涂、分拣、装配等。

  随着用工成本上涨、技能人才缺少、高危环保、高强度作业等问题的凸显，工业机器人参与生产制造已被广泛认知和不断使用，成为社会关注的焦点。政府更是借此促进产业转型升级，企业用其开展技术改造，转变生产方式，提高作业效能。然而，中国的机器人保有量不大，民族品牌尚在培育中，综合竞争力有待。那么，机器人行业将以什么样的模式向前发展?笔者认为，现阶段更需要机器人整机企业、机器人关键部件供应商、机器人集成商产业链的协同发展。    2机器人与数控机床融合的集成方式

  在数控机床加工应用领域，本土机床上下料机器人与数控机床的融合应用已在先端发展之列。从行业应用层次来看，也发生较大改变：

  (1)工作岛：单对单联动机加、单对多联机加工。

  (2)柔性制造系统(FMS)：基于网络控制的柔性机加线，应用PLC控制平台，通过工业以太网总线方式，将多台机器人、多台数控机床及其辅助设备进行联网组线，按节拍进行有序自动生产。

  (3)数字化车间：借助CADCAMCAPPSMES辅助生产工具、物流技术及传感技术，具备生产过程监控、在线故障实时反馈、加工工艺数据管理、刀具信息管理、设备维护数据管理、产品信息记录等功能，满足无人化加工需求，实现加工系统的生产计划、作业协调集成与优化运行。

  (4)智慧工厂：借助智能化车间布局和ERP信息化管理系统，将大限度地给传统生产方式带来革新。信息管理系统的数据库可以通过网关与各种外部的信息系统进行接口，将车间接入ERP系统，查询车间生产状态，实现企业资源的配置;借助其短信平台、邮件平台，可以向管理员进行设备故障、生产进度等信息的实时汇报。    3工业机器人与数控机床融合发展的途径

  1.加工制造方面

  机器人参与机床结构件加工制造以实现自动化，专用机床服务于机器人专用减速机的精密加工，加工工艺质量及批量生产效率等等，具有很大的融合发展空间。借助双方企业的战略合作，机器人企业可借助机床厂家的制造与工艺技术能力实现以下目标：

  (1)面向机器人的本体铸件、减速机结构件，共同研究形成批量精密制造技术，提高机器人批量化生产能力和工艺水平，攻克可靠性、一致性技术，实现、稳定、精密的节拍生产。

  (2)面向机器人工装、夹具，机加生产线的集成能力，借助各大机床厂的广大终端客户渠道资源，委托应用机器人。

  (3)研发面向机床单机及生产线上下料和零部件搬运、铲刮、倒角、抛磨、焊接、喷涂(粉)等自动化、柔性化生产急需的工业机器人，机床企业与工业机器人企业共同研制，实现整机零部件的自动加工，推动机床生产制造技术水平。

  (4)工业机器人机械本体的关键零部件，如转盘、大臂、箱体、支撑套、小臂、腕体等，尺寸精度和形位公差均要求较高，对机械加工设备、工装夹具、量检具等都有很高的要求;机器人减速器的摆线齿壳、行星针轮、偏心轴及行星架等关键零件的结构优化和加工，目前国内的加工设备、装配工艺、精度检测等还难以达到。但立足使用国产数控机床及工具设备完成相关加工，则有助于提高我国高端精密机械零部件设计及加工水平，促进国产数控装置与国产数控机床的应用和发展。    2.在集成应用方面

  机床上下料机器人实现机加柔性生产线将是便捷有效的方式。国内数控机床保有量约200万台，机器人企业首推应用机床上下料柔性机加生产线，将会有很大的市场需求，并且也有利于助推机床制造、机器人等机械零部件走向自动化、数字化、网络化的生产方式，可实现过程智能控制、信息化管理，能提高生产效率与产品质量，提高工艺管理水平，直至推动装备制造业的整体水平。例如，广州数控与大连机床、宝鸡机床等机床厂家形成战略合作关系，共同研发机器人专用加工机床、加工工艺技术应用、机器人机加自动柔性生产应用等项目，促进了双方互相融入各自产业应用。

  国产机器人和机床工具行业与国际先进水平存在差距，尤其作为新兴产业的工业机器人，起步晚于国内机床产业，无论制造工艺水平、控制系统，还是集成应用经验;无论技术标准成熟度，还是专业人才拥有程度，都制约当前的发展速度，尚需在摸索中寻求进步。但我们相信，两者的深度融合，对于提高中国装备制造业的综合竞争力具有重大意义。

未来我国钣金加工行业发展六大趋势

钣金加工中的钣金，其是有一些必要的守则的，而且是我们必须要进行遵守的，所以既然它很重要，那么下面，小编就来花点时间，来进行这方面内容的具体讲解，好让大家能够清楚明白进行学习、了解和掌握，从而能够更好来了解钣金加工，并深入到这一领域中，让自己的知识量更多、知识面更加丰富。

我国钣金行业仍将延续结构调整的势头，但同时会不断出现一些亮点。钣金企业两极分化的局面会愈演愈烈，一些不适应市场竞争的企业会通过不同渠道退出市场竞争，而钣金巨头会逐渐浮出水面。

1、中国作为全球钣金制造中心的地位将进一步稳固

随着中国融入全球经济环境进程的加快以及经济实力的快速崛起，中国已经成为全球有活力的经济地区。中国经济设施比较完善，产业发展比较成熟且劳动力成本较低，具有成为全球钣金制造中心的比较优势，钣金制造业外向型发展特征明显。

中心地位的加强首先表现在近几年五金产品的出口增长：主要钣金产品的出口增长率均高于产量的增长率，更高于国内市场销量的增长率；主要钣金产品开花，不仅电动工具、手工具、建筑五金产品这些传统的出口大类产品增幅很高，而且以前出口比重不大的厨电产品和卫浴产品2004年的出口增速亦十分明显。巨大的市场和中心地位引力将进一步吸引钣金跨国公司制造中心向中国的转移。

2、企业间的合作会明显加强

在全球竞争的环境下，为了获得有利的竞争地位和提高竞争力，产业资本是行业运行的另一个主题。2004年苏泊尔、华帝先后上市，宏宝也在为上市积极努力，万和的资本市场运作也不会因与粤美雅重组失败而停止。从资本角度讲，当前的主要特点是资本的扩张在加剧。从竞争行为上看，企业间资源共享的合作在增加。

3、企业两极分化将进一步加剧

未来几年将是钣金行业的高速震荡期，这种高速震荡带来的直接后果是导致目前钣金厨卫品牌阵营中两极分化的趋势扩大。预计今后几年真正能够在市场上存活的钣金企业没有现在这么多。但钣金行业的这种高速震荡将带来巨大的机会，震荡的结果将会使市场运作更加理性。

4、销售渠道间的竞争也日益激烈

由于国内钣金厨卫产品供过于求，质量压力增大，销售渠道成为关键的竞争因素之一，各方对渠道的争夺日趋激烈。一方面，厨电生产厂家加强了对零售终端的控制，力争减少销售环节，节省销售费用，使销售渠道向专业化方向发展，企业销售模式朝着能同时适应多样市场的方向发展。另一方面，销售业发展的趋势使大型家电连锁店的地位不断上升，对行业的控制能力增强，参与并引发了以前主要由制造商主导的价格竞争。大型零售商凭借其广阔的市场覆盖面、采购规模和成本优势，在产品定价、货款交割等方面对生产企业的控制能力将日益增强。5、市场竞争将转向高品质、高技术含量的产品上

随着竞争的深入，钣金产业链各阶段的利润空间均在压缩，降价的空间日趋减少。越来越多的企业认识到单靠价格竞争不能建立核心竞争力，不是长远发展的方向，从而努力探索新的发展道路。许多五金企业加大了技术投入，开发新的具有高技术含量的产品，将产品的差异化作为企业发展的长久之计，寻求新的市场需求，建立新的经济增长点(进入如小家电和其他相近行业)，以实现企业的可持续发展。