早在2012年北汽動(dòng)力基于薩博渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)完成的第一條B系列發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線，當(dāng)時(shí)為提高生產(chǎn)線柔性、提升質(zhì)量及減少安全生產(chǎn)隱患時(shí)，就考慮到在缸體、缸蓋生產(chǎn)線中的上、下料工位、去毛刺工位、平衡軸套壓裝等工位采用機(jī)器人替代人工工作。生產(chǎn)線上、下料如采用人工工作，其中的工件重量和搬運(yùn)高度落差等問題，將致使人工操作勞動(dòng)強(qiáng)度大，易對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員造成多種潛在安全隱患。人工去毛刺、平衡軸套裝配中，操作重復(fù)及動(dòng)作頻繁，操作人員的心情及受訓(xùn)狀態(tài)的不同會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響，另外，操作過(guò)程中難免出現(xiàn)遺漏或磕碰，也同樣會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此，B系列發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線采用了工業(yè)6軸機(jī)器人替代人工進(jìn)行上下料，除了解決勞動(dòng)者工作強(qiáng)度的問題外，同時(shí)保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，目前采用機(jī)器人的工位合格率一直保持在100%，遠(yuǎn)超人工操作。
通過(guò)B系列機(jī)器人的應(yīng)用我們更多地了解到機(jī)器人只要根據(jù)工作任務(wù)要求配備合適的自由度，完全可以勝任絕大多數(shù)的操作工作。機(jī)器人的高可靠性、高速度、高精度，有利于提高生產(chǎn)效率，并節(jié)省加工時(shí)間。同時(shí)，其兼具動(dòng)作靈活與多功能性，因操作工具的不同以致功能也各不相同，為此可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。可重復(fù)編程，所有的運(yùn)動(dòng)均按程序運(yùn)行，故安全可靠。當(dāng)用于惡劣、危險(xiǎn)的環(huán)境之時(shí)，工作質(zhì)量依舊穩(wěn)定，為此能夠確保產(chǎn)品質(zhì)量。工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)運(yùn)行成本較低，單件產(chǎn)品的投入產(chǎn)出比大，為此具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
接著在2015年，北汽動(dòng)力規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)完成了A系列發(fā)動(dòng)機(jī)的第二條生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線兼容了兩款差異較大的產(chǎn)品的共線生產(chǎn)，A系列生產(chǎn)線吸取了B系列生產(chǎn)線的柔性經(jīng)驗(yàn)。在去毛刺工位更能體會(huì)到機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)所在，工件由于機(jī)械加工時(shí)的擠壓，零件油孔毛刺便成為去毛刺的重點(diǎn)內(nèi)容。考慮毛刺軌跡的不可描述特性和零件類型存在切換的問題，北汽動(dòng)力決定在去毛刺工位采用工業(yè)機(jī)器人夾持工件。去毛刺軌跡利用機(jī)器人的6自由度來(lái)完成，不同零件的加工程序切換通過(guò)上料前對(duì)零件類型識(shí)別，然后交由機(jī)器人進(jìn)行處理。配合去毛刺刀具和動(dòng)力頭的正確選擇，零件毛刺的有效去除率達(dá)到100%。除此，還增加了機(jī)器人在惡劣環(huán)境，如清洗設(shè)備中的使用，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋生產(chǎn)線的最終清洗采用清洗機(jī)器人實(shí)現(xiàn)零件的抓取、搬運(yùn)、清洗、干燥。機(jī)器人抓取工件進(jìn)入清洗設(shè)備后，根據(jù)相應(yīng)的工件類型，執(zhí)行相應(yīng)的清洗工藝路線。由于系統(tǒng)的高度智能、機(jī)器人的高柔性和高精度，使得設(shè)備的清洗定位精度由傳統(tǒng)清洗機(jī)的±0.1?mm提高到±0.05?mm，零件油道、水套、整體清潔度指標(biāo)較傳統(tǒng)清洗設(shè)備有20%～30%的提升，整機(jī)能耗降低35%左右。后期如新增產(chǎn)品，只需對(duì)抓取夾具進(jìn)行局部更改，增加程序編制，節(jié)約改造成本。
幾年來(lái)，通過(guò)工業(yè)機(jī)器人在北汽動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)加工生產(chǎn)線的應(yīng)用和摸索，我們充分感受到了機(jī)器人的魅力——工作穩(wěn)定、質(zhì)量可靠、使用靈活，但同時(shí)也發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段機(jī)器人在機(jī)加工的應(yīng)用中還存在著一些問題，這些問題主要集中在工廠技術(shù)維護(hù)、維修人員處，現(xiàn)因機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制復(fù)雜，機(jī)器人的編程、調(diào)試、維修需要專業(yè)技術(shù)人員來(lái)維護(hù)與保養(yǎng)。
具體而言，工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等為一體的數(shù)字化裝備，技術(shù)附加值很高，應(yīng)用范圍很廣，作為先進(jìn)制造業(yè)的支撐技術(shù)和信息化社會(huì)的新興產(chǎn)業(yè)，將對(duì)未來(lái)生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用。在生產(chǎn)線工藝規(guī)劃技術(shù)研發(fā)方面，北汽動(dòng)力在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)攻關(guān)設(shè)計(jì)水平方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。立志將工業(yè)機(jī)器人的使用植入到生產(chǎn)線柔性制造系統(tǒng)(FMS)、自動(dòng)化工廠(FA)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)的自動(dòng)化工具中。通過(guò)采用機(jī)器人，提高產(chǎn)品的質(zhì)量與數(shù)量，并保障人身安全、改善勞動(dòng)環(huán)境、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本。