如圖2所示，把機(jī)器人裝在導(dǎo)軌上，從而延伸了機(jī)器人的作業(yè)空間，提高了機(jī)器人的工作能力和應(yīng)用范圍，實(shí)現(xiàn)了一臺(tái)機(jī)器人在導(dǎo)軌上移動(dòng)，對(duì)應(yīng)多臺(tái)CNC的自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)。

為了讓機(jī)器人專心完成對(duì)CNC數(shù)控機(jī)床的取放料工作，通過(guò)規(guī)劃“二二相連”供收料流水線，在原有N套“一拖二”系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，建立專用的物流快速輸送通道，如圖3所示，實(shí)現(xiàn)物料的快速供應(yīng)和產(chǎn)品的快速周轉(zhuǎn)，使機(jī)器人及時(shí)配合CNC完成取放料作業(yè)，達(dá)到產(chǎn)能的最大化，并且滿足小批量、多品種的產(chǎn)品生產(chǎn)通用性要求。

無(wú)論是“一拖二”、“一拖N”還是“二二相連”等系統(tǒng)的開發(fā)，都實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人與CNC數(shù)控機(jī)床的集成化生產(chǎn)，機(jī)器人配合CNC數(shù)控機(jī)床，完成了產(chǎn)品的連續(xù)生產(chǎn)加工過(guò)程。機(jī)器人集成化生產(chǎn)節(jié)省了操作人力，提高了CNC數(shù)控機(jī)床的利用率，避免了過(guò)多的人工干預(yù)導(dǎo)致的產(chǎn)能、品質(zhì)等不穩(wěn)定狀況的發(fā)生。

在CNC的輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，自動(dòng)化設(shè)備的開發(fā)與應(yīng)用同樣較好地解決了生產(chǎn)中人力需求較多、生產(chǎn)效率不足等問(wèn)題。比如， 原有流動(dòng)夾具的裝拆夾過(guò)程， 人力需求較多， 勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率較低，開發(fā)流動(dòng)夾具的自動(dòng)裝拆夾設(shè)備，以代替裝拆夾人員。

針對(duì)產(chǎn)品在CNC加工后的品質(zhì)檢測(cè)環(huán)節(jié)，檢測(cè)人力需求多，生產(chǎn)效率低，且人工檢測(cè)品質(zhì)不易保證，從而開發(fā)了自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備，代替檢測(cè)人員。同時(shí)，自動(dòng)化設(shè)備的取放料過(guò)程，都可通過(guò)機(jī)器人自動(dòng)完成。

無(wú)論是機(jī)器人集成系統(tǒng)，還是自動(dòng)化設(shè)備，其重要的衡量指標(biāo)，是適應(yīng)相似產(chǎn)品的生產(chǎn)互換性。互換性越好，則系統(tǒng)或設(shè)備的價(jià)值、使用效率及壽命就越高。機(jī)器人集成系統(tǒng)互換性的基本要求是產(chǎn)品變更后，只需調(diào)整流動(dòng)夾具、末端執(zhí)行器（手爪）等與產(chǎn)品相適應(yīng)的部分，而不會(huì)影響機(jī)器人集成系統(tǒng)整體的運(yùn)行方式及功能實(shí)現(xiàn)。

4. 智能工廠初步規(guī)劃

機(jī)器人集成CNC數(shù)控生產(chǎn)加工過(guò)程的實(shí)現(xiàn)，不僅需充分考慮產(chǎn)品生產(chǎn)節(jié)拍（TT）、加工周期（CT）等條件，還要合理規(guī)劃車間生產(chǎn)布局、物流方式，實(shí)現(xiàn)物料快速周轉(zhuǎn)。

科學(xué)合理的工廠自動(dòng)物流系統(tǒng)的規(guī)劃，是實(shí)現(xiàn)智能工廠的前提條件。在CNC“一拖N”系統(tǒng)、“二二相連”系統(tǒng)及自動(dòng)化設(shè)備等基礎(chǔ)上，根據(jù)各加工單元和工站的物料需求方式、需求量及需求節(jié)拍等，建立系統(tǒng)化集成的物料供給系統(tǒng)，開發(fā)物流調(diào)度邏輯，設(shè)置各物流對(duì)接站點(diǎn)。

利用AGV自動(dòng)移載機(jī)器人代替物流人員，將車間一個(gè)個(gè)孤立的生產(chǎn)設(shè)備、加工單元、工站、自動(dòng)裝拆、檢測(cè)等環(huán)節(jié)有機(jī)連接起來(lái)，以減少中間環(huán)節(jié)、縮短產(chǎn)品物流周期，使加工、裝配、檢測(cè)、物流及取放物料等生產(chǎn)過(guò)程融為一體，實(shí)現(xiàn)物料準(zhǔn)確、連續(xù)、及時(shí)地在各工站之間進(jìn)行自動(dòng)傳遞對(duì)接，如圖4所示。

在機(jī)器人集成CNC系統(tǒng)、自動(dòng)化設(shè)備以及AGV自動(dòng)物流系統(tǒng)等基礎(chǔ)上，構(gòu)建CNC車間的SCADA數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、遠(yuǎn)程監(jiān)控、實(shí)時(shí)顯示及異常處理等功能的智能生產(chǎn)系統(tǒng)。

通過(guò)SCADA系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集、分析、監(jiān)控產(chǎn)品在CNC機(jī)床的加工數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)信息、AGV實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況、產(chǎn)能及生產(chǎn)效率、設(shè)備故障及原因分析、產(chǎn)品檢測(cè)數(shù)據(jù)等，并將生產(chǎn)數(shù)據(jù)、信息（刀具壽命、產(chǎn)能、檢測(cè)數(shù)據(jù)等）實(shí)時(shí)傳遞到生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)控中心，使CNC刀具實(shí)時(shí)自動(dòng)換刀或自動(dòng)補(bǔ)償，以確保產(chǎn)品生產(chǎn)品質(zhì)和生產(chǎn)運(yùn)行連續(xù)，同時(shí)，還不斷優(yōu)化生產(chǎn)工藝，降低損耗，提高效率。最終，替代了車間的部分生產(chǎn)技術(shù)及管理人員、品質(zhì)人員以及維修保養(yǎng)人員。

通過(guò)建立“機(jī)器人集成CNC數(shù)控生產(chǎn)系統(tǒng)+自動(dòng)化設(shè)備+AGV自動(dòng)物流系統(tǒng)+SCADA網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)”，使智能工廠的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)又前進(jìn)了一步。

5. 結(jié)語(yǔ)

工業(yè)機(jī)器人通過(guò)高效率、可互換的末端執(zhí)行裝置（手爪）以及與數(shù)控機(jī)床等設(shè)備對(duì)接的集成化輔助機(jī)械裝置、流水線等，提高了機(jī)器人的動(dòng)作效率，擴(kuò)展了作業(yè)空間，替代了大量的生產(chǎn)人力，滿足了產(chǎn)能要求。

然而，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的機(jī)器人生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)踐，企業(yè)不再滿足機(jī)器人只是在有限程度上代替生產(chǎn)人力、達(dá)成產(chǎn)能，持續(xù)發(fā)展才是企業(yè)追求的根本目標(biāo)。

因此，通過(guò)建立生產(chǎn)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，使機(jī)器人在系統(tǒng)環(huán)境中，不僅有效執(zhí)行生產(chǎn)加工任務(wù)，同時(shí)，維護(hù)生產(chǎn)管理，持續(xù)不斷地提升產(chǎn)品品質(zhì)、生產(chǎn)工藝及管理水平。達(dá)到這樣的智慧化程度，不僅需要大幅提升機(jī)器人集成技術(shù)，更需要企業(yè)精益生產(chǎn)管理能力與機(jī)器人集成技術(shù)的緊密融合。