數(shù)十年來，工業(yè)制造作為一個(gè)部門，一直是機(jī)器人技術(shù)和其他新型技術(shù)改進(jìn)的早期使用者。對(duì)于大型且通常高度重復(fù)的制造過程，機(jī)器人技術(shù)已成為提高生產(chǎn)效率的最佳選擇之一。但是，大量生產(chǎn)少量低混合產(chǎn)品的時(shí)代即將結(jié)束，工業(yè)制造即將迎來產(chǎn)品個(gè)性化生產(chǎn)需求，未來生產(chǎn)要求更高，生產(chǎn)過程更靈活，浪費(fèi)更少。
但，制造業(yè)的未來也充滿了機(jī)遇。科技技術(shù)的創(chuàng)新，新技術(shù)的改進(jìn)，通過軟件和硬件功能來減少生產(chǎn)浪費(fèi)并最大化過程效率和靈活性。從原材料跟蹤到工藝優(yōu)化再到硬件選擇，整個(gè)工廠幾乎所有環(huán)節(jié)都需要建立在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)整個(gè)工廠的閉環(huán)優(yōu)化。
虛擬調(diào)試技術(shù)
在生產(chǎn)過程中創(chuàng)建全面的數(shù)字模型，可以大大減少新機(jī)器、新過程和新產(chǎn)品的停機(jī)時(shí)間。假設(shè)一家工廠需要安裝一個(gè)新的CNC站。可以使用生產(chǎn)線的數(shù)字模型機(jī)在新機(jī)器到達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)之前對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。通過將生產(chǎn)線集成作為虛擬調(diào)試的一部分，可以花費(fèi)更少的時(shí)間將新組件集成到整個(gè)生產(chǎn)線中。虛擬調(diào)試技術(shù)現(xiàn)已面世，是高效生產(chǎn)環(huán)境的關(guān)鍵基礎(chǔ)，該生產(chǎn)環(huán)境實(shí)現(xiàn)了整個(gè)設(shè)備的閉環(huán)迭代優(yōu)化。虛擬調(diào)試至關(guān)重要，不僅對(duì)于測(cè)試軟件控件，還有對(duì)于增加控件策略效率的洞察力。這對(duì)于使用先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)更大的流程自動(dòng)化和靈活性奠定基礎(chǔ)。
預(yù)先模擬技術(shù)
在更新現(xiàn)有流程或進(jìn)行新流程時(shí)將風(fēng)險(xiǎn)降至最低的最佳選擇之一是模擬新操作。在知道新工藝是否可以在車間按預(yù)期運(yùn)行之前，預(yù)先模擬技術(shù)幾乎消除了對(duì)機(jī)械的前期投資。如果不預(yù)先模擬新操作，則可能無法充分使用新設(shè)備，從而導(dǎo)致投資損失。
新一代編程技術(shù)
即使在支持大量產(chǎn)品組合時(shí)，也可以最大程度地延長(zhǎng)生產(chǎn)時(shí)間的一種方法是：加快機(jī)器人的重新編程時(shí)間。如果沒有集成的機(jī)械手控制，則為新任務(wù)更新機(jī)械臂可能會(huì)非常耗時(shí)。對(duì)于要處理新流程的每個(gè)機(jī)器人，都需要將其脫機(jī)、重新編程、驗(yàn)證并重新啟動(dòng)。這個(gè)過程會(huì)非常耗時(shí)。如果將這些機(jī)器人的可編程邏輯控制器集成到一個(gè)系統(tǒng)中，一切都會(huì)改變。此過程的大部分操作可以簡(jiǎn)化。工程師只需要讓機(jī)器人知道變化，就可以通過視覺或力反饋的閉環(huán)傳感來解決制造公差中的任何差異。借助機(jī)械臂內(nèi)的力反饋，任何超過定義閾值的力都可以使機(jī)械臂的動(dòng)作暫停，并重新調(diào)整位置以解決感知到的問題。如果在該生產(chǎn)線上工作的整個(gè)機(jī)器人團(tuán)隊(duì)都能理解這一變化，那么在多個(gè)工程和生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)中可以節(jié)省許多時(shí)間。
使用自主機(jī)器人優(yōu)化生產(chǎn)
預(yù)先模擬、虛擬調(diào)試和先進(jìn)的機(jī)器人編程為完全靈活的生產(chǎn)車間奠定了基礎(chǔ)，但是自動(dòng)導(dǎo)引車（AGV）和自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人（AMR）可以將它們?nèi)诤显谝黄鹗褂谩Ｔ谏a(chǎn)車間，傳送帶充當(dāng)車間中的物料流動(dòng)路徑。它們有效地將產(chǎn)品從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，但需要半靜態(tài)定位。即使是物流工作中常見的移動(dòng)式輸送機(jī)系統(tǒng)，也需要花費(fèi)時(shí)間才能移動(dòng)并確保安全的產(chǎn)品路徑。但如果使用AGV和AMR，可以在運(yùn)輸過程中更改其路徑。這樣可以節(jié)省重新調(diào)整現(xiàn)有功能所花費(fèi)的時(shí)間，這對(duì)于靈活的生產(chǎn)環(huán)境至關(guān)重要。對(duì)于高度定制的消費(fèi)產(chǎn)品，可以將組件路徑到最佳機(jī)器以完成任務(wù)。
激光視覺傳感技術(shù)
智能化是工業(yè)制造的必然趨勢(shì)，而激光視覺傳感技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智能化的關(guān)鍵。激光視覺傳感技術(shù)，能夠檢測(cè)和感知外部信號(hào)和物理?xiàng)l件，并將檢測(cè)到的信息傳送到其他設(shè)備，以滿足信息傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、控制等方面的要求。近幾年，激光視覺傳感技術(shù)在數(shù)字化、抗反光、焊縫檢測(cè)、雙傳感、集成化、小型化和網(wǎng)絡(luò)化等方面都有最新的進(jìn)展和應(yīng)用。激光視覺傳感技術(shù)是實(shí)現(xiàn)焊接坡口檢測(cè)、焊縫跟蹤和焊接機(jī)器人路徑規(guī)劃等的主要技術(shù)手段。
在工業(yè)制造生產(chǎn)過程中，正確管理所有變量可以對(duì)過程性能產(chǎn)生巨大的積極影響。實(shí)際上，據(jù)研究估計(jì)，工業(yè)制造中上述新技術(shù)的集成應(yīng)用，可以使勞動(dòng)生產(chǎn)率提高多達(dá)40％。
