數十年來(lái)，工業(yè)制造作為一個(gè)部門(mén)，一直是機器人技術(shù)和其他新型技術(shù)改進(jìn)的早期使用者。對于大型且通常高度重復的制造過(guò)程，機器人技術(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)代即將結束，工業(yè)制造即將迎來(lái)產(chǎn)品個(gè)性化生產(chǎn)需求，未來(lái)生產(chǎn)要求更高，生產(chǎn)過(guò)程更靈活，浪費更少。

但，制造業(yè)的未來(lái)也充滿(mǎn)了機遇?？萍技夹g(shù)的創(chuàng )新，新技術(shù)的改進(jìn)，通過(guò)軟件和硬件功能來(lái)減少生產(chǎn)浪費并最大化過(guò)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(chǎng)幾乎所有環(huán)節都需要建立在數字化轉型的基礎上，實(shí)現整個(gè)工廠(chǎng)的閉環(huán)優(yōu)化。

虛擬調試技術(shù)

在生產(chǎn)過(guò)程中創(chuàng )建全面的數字模型，可以大大減少新機器、新過(guò)程和新產(chǎn)品的停機時(shí)間。假設一家工廠(chǎng)需要安裝一個(gè)新的CNC站?？梢允褂蒙a(chǎn)線(xiàn)的數字模型機在新機器到達生產(chǎn)現場(chǎng)之前對其進(jìn)行驗證。通過(guò)將生產(chǎn)線(xiàn)集成作為虛擬調試的一部分，可以花費更少的時(shí)間將新組件集成到整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)中。虛擬調試技術(shù)現已面世，是高效生產(chǎn)環(huán)境的關(guān)鍵基礎，該生產(chǎn)環(huán)境實(shí)現了整個(gè)設備的閉環(huán)迭代優(yōu)化。虛擬調試至關(guān)重要，不僅對于測試軟件控件，還有對于增加控件策略效率的洞察力。這對于使用先進(jìn)的機器人技術(shù)，為實(shí)現更大的流程自動(dòng)化和靈活性奠定基礎。

預先模擬技術(shù)

在更新現有流程或進(jìn)行新流程時(shí)將風(fēng)險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(chē)間按預期運行之前，預先模擬技術(shù)幾乎消除了對機械的前期投資。如果不預先模擬新操作，則可能無(wú)法充分使用新設備，從而導致投資損失。

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(cháng)生產(chǎn)時(shí)間的一種方法是：加快機器人的重新編程時(shí)間。如果沒(méi)有集成的機械手控制，則為新任務(wù)更新機械臂可能會(huì )非常耗時(shí)。對于要處理新流程的每個(gè)機器人，都需要將其脫機、重新編程、驗證并重新啟動(dòng)。這個(gè)過(guò)程會(huì )非常耗時(shí)。如果將這些機器人的可編程邏輯控制器集成到一個(gè)系統中，一切都會(huì )改變。此過(guò)程的大部分操作可以簡(jiǎn)化。工程師只需要讓機器人知道變化，就可以通過(guò)視覺(jué)或力反饋的閉環(huán)傳感來(lái)解決制造公差中的任何差異。借助機械臂內的力反饋，任何超過(guò)定義閾值的力都可以使機械臂的動(dòng)作暫停，并重新調整位置以解決感知到的問(wèn)題。如果在該生產(chǎn)線(xiàn)上工作的整個(gè)機器人團隊都能理解這一變化，那么在多個(gè)工程和生產(chǎn)團隊中可以節省許多時(shí)間。

使用自主機器人優(yōu)化生產(chǎn)

預先模擬、虛擬調試和先進(jìn)的機器人編程為完全靈活的生產(chǎn)車(chē)間奠定了基礎，但是自動(dòng)導引車(chē)（AGV）和自動(dòng)移動(dòng)機器人（AMR）可以將它們融合在一起使用。在生產(chǎn)車(chē)間，傳送帶充當車(chē)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(jiàn)的移動(dòng)式輸送機系統，也需要花費時(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，可以在運輸過(guò)程中更改其路徑。這樣可以節省重新調整現有功能所花費的時(shí)間，這對于靈活的生產(chǎn)環(huán)境至關(guān)重要。對于高度定制的消費產(chǎn)品，可以將組件路徑到最佳機器以完成任務(wù)。

激光視覺(jué)傳感技術(shù)

智能化是工業(yè)制造的必然趨勢，而激光視覺(jué)傳感技術(shù)是實(shí)現智能化的關(guān)鍵。激光視覺(jué)傳感技術(shù)，能夠檢測和感知外部信號和物理條件，并將檢測到的信息傳送到其他設備，以滿(mǎn)足信息傳輸、處理、存儲、顯示、控制等方面的要求。近幾年，激光視覺(jué)傳感技術(shù)在數字化、抗反光、焊縫檢測、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)展和應用。激光視覺(jué)傳感技術(shù)是實(shí)現焊接坡口檢測、焊縫跟蹤和焊接機器人路徑規劃等的主要技術(shù)手段。

在工業(yè)制造生產(chǎn)過(guò)程中，正確管理所有變量可以對過(guò)程性能產(chǎn)生巨大的積極影響。實(shí)際上，據研究估計，工業(yè)制造中上述新技術(shù)的集成應用，可以使勞動(dòng)生產(chǎn)率提高多達40％。