央廣網(wǎng)上海9月18日消息（記者唐奇云）“吐司”大小的四塊加工料被抓取放置在分揀臺上，隨后被穩(wěn)穩(wěn)送到加工操作區(qū)，根據(jù)需求快速精準(zhǔn)地刻上“USST”（上海理工大學(xué)簡稱）的字樣，最終成品再被運送至分揀臺并運回倉庫……這原本是需要至少10余位工人來完成的一整套制造、搬運流程，而如今全部由機器來取代，即使是在不開燈車間，也能24小時連軸作業(yè)。
從傳統(tǒng)加工到機器取代人，從批量復(fù)制生產(chǎn)到個性化私人訂制，這套神奇的“智能柔性工廠生態(tài)鏈系統(tǒng)”是由上海理工大學(xué)機械工程學(xué)院聯(lián)合上海銳鐸自動化有限公司研發(fā)的，前后耗時5年實現(xiàn)了從制造到“智造”的蛻變。據(jù)了解，這套系統(tǒng)已在第21屆中國國際工業(yè)博覽會高校展區(qū)首度亮相。
機械手柔性工具庫（央廣網(wǎng)發(fā) 上海理工大學(xué)供圖）
“空無一人”也能讓機器“乖乖聽話”
在傳統(tǒng)的工廠生產(chǎn)中，需要調(diào)度員、分揀工、搬運工、操作工等多名工人的協(xié)作，在悶熱嘈雜的工廠環(huán)境中，對工人的身心都是一場考驗。而如今，隨著“客戶”在操作屏上按下開啟鍵，從拿取加工料一直到運回成品件，在“空無一人”的狀態(tài)下就能全部完成。
“AGV集成搬運機器人”擔(dān)綱全場總調(diào)度，靈活地將加工料分配到指定的分揀平臺；裝有多組全向旋轉(zhuǎn)齒輪的“物料全向輸送裝置”則可以將物料旋轉(zhuǎn)到合適角度等待“搬運工”搬走；“AGV工廠搬運機器人”取代了原先辛苦繁忙的搬運環(huán)節(jié)，駁運加工料、駁運成品件都由它來完成；“智能機械臂”代替操作工，根據(jù)需求靈活切換“包角”“銑”“鉆”等12個工具頭并進(jìn)行工件加工……機器們“乖乖聽話”，整個環(huán)節(jié)流暢自如，不但節(jié)省了人力成本，更是提高了機械制造的效率。
“在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，如何能讓機器人將物料快速并且精準(zhǔn)地搬運到指定的地方，是搬運機器人的核心問題之一。” 上海銳鐸自動化有限公司總經(jīng)理唐超說，“我們所研發(fā)的系統(tǒng)可以讓一個機器擁有多項‘技能’，單就搬運機器人，它就可以完成托舉、取料、送料等規(guī)定動作。此外，我們的機器還能保證操作中的誤差在0.2mm范圍之內(nèi)，這是人工所無法超越的能力和精確度。”
機械手自動轉(zhuǎn)換動力頭（央廣網(wǎng)發(fā) 上海理工大學(xué)供圖）
“智能柔性”讓制造業(yè)實現(xiàn)“私人訂制”
當(dāng)前終端商品對多樣化和個性化的需求越發(fā)顯著，比如一家生產(chǎn)手機的企業(yè)，同時它又想生產(chǎn)電腦以及其他電子產(chǎn)品，再比如一個客戶想要訂制不同款式及功能的手機，那么就需要機械制造企業(yè)采購不同的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，成本難以降低、加工費時費力，并且很難保證產(chǎn)品的一致性。“然而目前大部分企業(yè)需要的是中小批量、多品種零部件的生產(chǎn)，這就需要運用‘柔性制造’了，它能根據(jù)各種不同形狀加工對象實現(xiàn)程序化制造加工，具有設(shè)備利用率高，單件產(chǎn)品的成本低、質(zhì)量高等優(yōu)點。”項目負(fù)責(zé)人、上海理工大學(xué)機械工程學(xué)院院長李郝林談到。
對此，上理工團(tuán)隊嘗試“智能柔性技術(shù)”，為客戶量身訂制工廠生態(tài)鏈系統(tǒng)，僅需要訂購該系統(tǒng)就可以實現(xiàn)多樣化、個性化產(chǎn)品的制造與搬運。上海銳鐸自動化有限公司董事長白中強稱：“柔性化是智能工廠的特色之一，它不僅強調(diào)的是設(shè)備技術(shù)上的智能化，也表現(xiàn)在對產(chǎn)品的個性化需求上。我們的系統(tǒng)涵蓋機械、自動化控制、電氣、車輛工程等多個專業(yè)領(lǐng)域，它的每個模塊就像是自助餐的菜品，根據(jù)客戶需求我們將這些菜品進(jìn)行集中‘烹飪’，最終呈上訂制的‘盛宴’。”
值得注意的是，一般提到“私人訂制”，不禁會覺得價格昂貴，而上理團(tuán)隊的“智能柔性工廠生態(tài)鏈系統(tǒng)”在價格上卻是絕對“親民”。在國外，一臺功能類似的工廠搬運機器人報價約在30—40萬人民幣，而上理工團(tuán)隊研發(fā)的AGV工廠搬運機器人銷售價卻在15-20萬人民幣。
智能柔性工廠模擬操作展臺（央廣網(wǎng)發(fā) 上海理工大學(xué)供圖）
企業(yè)“痛點”驅(qū)動校企攜手
隨著國內(nèi)人口老齡化加速，適齡勞動人口逐年減少，而人口受教育水平的提高導(dǎo)致年輕人的就業(yè)觀念也發(fā)生了轉(zhuǎn)變，諸多因素使得企業(yè)面臨招工難、招工貴的窘境。白中強對此深有感觸。“早在2012年的時候，我就發(fā)現(xiàn)很難招到工人了，即使招到人也很容易流失掉，我就開始思考如何打造‘無人工廠’？讓我不再因為技術(shù)、人員等問題被牽著鼻子走。”
帶著企業(yè)的實際問題，他找到了上海理工大學(xué)機械工程學(xué)院，沒想到雙方一拍即合，都瞄準(zhǔn)了智能柔性工廠這一方向。就這樣，一個深諳市場之道，一個深耕技術(shù)之田，校企攜手開啟了自主研發(fā)之路。
5年來，上理工與銳鐸研發(fā)出的“智能柔性工廠生態(tài)鏈系統(tǒng)”共獲得7項發(fā)明專利、20多項實用新型專利和軟件著作權(quán)，填補了柔性工具庫的全球空白。未來，他們期待能帶著這套系統(tǒng)走進(jìn)高職院校，“我們希望這套系統(tǒng)在被企業(yè)采用的同時，也要培養(yǎng)出會使用和維護(hù)系統(tǒng)的‘高級藍(lán)領(lǐng)’，讓智能柔性工廠真正能夠落地。” 銳鐸市場總監(jiān)白建民說到。
