西門子攜手大眾汽車等機構(gòu)研究工業(yè)機器人能耗狀況

　　項目團隊對所取得的滿載希望的試驗結(jié)果進(jìn)行了分析，以確定能否將之轉(zhuǎn)化為實際操作。因為沿生產(chǎn)線分布的裝配站必須進(jìn)行嚴(yán)絲合縫的裝配，所以重新設(shè)計的機械臂運動，必須與過去那種突發(fā)運動一樣迅速，并且精確匹配動作周期。

　　在第一階段的工作中，研究人員為用于車身制造的機械臂人工編寫了運動路徑程序。這些路徑基于模擬中計算出的理想曲線。測定結(jié)果表明，甚至在實際生產(chǎn)條件下，節(jié)電也可高達(dá)50%。在2014年初開展的第二階段工作中，工程師測試并改進(jìn)了一個能自動優(yōu)化特定運動耗電量的軟件模塊。

　　程序員首先規(guī)定機械臂必須到達(dá)的位置，如一系列焊點。軟件僅需數(shù)秒鐘就能計算出焊點之間最節(jié)電的路徑。軟件還能保證機械臂相互之間保持最短距離。這不是一件容易的事，因為機械臂必須沿著復(fù)雜的位置順序快速移動。軟件需在短短數(shù)秒之內(nèi)完成全部計算。相比之下，以人工方式優(yōu)化每一條機械臂運動路徑，則要花好幾天時間。由于汽車裝配廠通常具備數(shù)以千計的機械臂，因此，若以人工方式執(zhí)行這一任務(wù)，所需的工作量將高得驚人。對Frische而言，其益處顯而易見，他說：“我們的軟件，將有史以來第一次允許自動優(yōu)化運動路徑的能效，因而十分經(jīng)濟劃算?！?/p>

　　今年晚些時候，一個與西門子Tecnomatix生產(chǎn)規(guī)劃軟件有關(guān)的軟件模塊可能面市。Frische表示：“事實上，制造企業(yè)僅需按下按鈕就能降低其耗電量，同時為保護環(huán)境做出貢獻(xiàn)。我們的軟件有助于程序員為機械臂設(shè)計出能節(jié)約資源的交互動作。”

　　機械臂和機床：智力融合

　　制造業(yè)的自動化程度越來越高。因此，制造商正在探索既能提高資源使用效率，又能同時提升其生產(chǎn)過程靈活性的新途徑。要實現(xiàn)這樣的發(fā)展，一個重要的前提條件是，著眼于機械臂與機床的交互作用方式，使生產(chǎn)機器精確地協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)。正因為如此，西門子正在與KUKA合作研究如何將機械臂和機床的控制系統(tǒng)合為一體。KUKA是機械臂和機器生產(chǎn)領(lǐng)域的全球領(lǐng)先供應(yīng)商之一。

　　對企業(yè)而言，技術(shù)尖端的機床是一筆重大投資。因此，最大限度地提高其利用率和效率是明智之舉。過去，負(fù)責(zé)將工件插入機器，并在加工完畢之后將之取出的工業(yè)機器人的程序，是利用其自有控制單元來編寫的。然而現(xiàn)在，可以在機床的用戶界面上直接為這樣的機械臂編程。這樣一來，就能更好地協(xié)調(diào)機器的加工工序，同時大幅降低為相關(guān)機械臂編寫程序的工作量。

　　另一個目標(biāo)是，進(jìn)一步改善工件加工過程中機械臂與機床之間的交互動作。未來，將要求機械臂執(zhí)行諸如磨、銑等簡單任務(wù)，特別是在加工新材料時。到那時，機床將被專門用于要求巨大力量或極高精度的生產(chǎn)工序。這有望提高機床的利用率。

　　由于其工作范圍廣，并且具備靈活的運動軸，因此，機械臂也可以加工復(fù)雜或大型的部件。譬如，它們可以取代成本不菲的特制設(shè)備，加工風(fēng)輪機葉片或機翼等部件。在這種情況下，也可以在共享用戶界面上控制系統(tǒng)。從設(shè)計到模擬生產(chǎn)，再到工程和車間投產(chǎn)階段，所有這一切，將改善機器在其整個生命周期內(nèi)的相互協(xié)調(diào)性。