數(shù)十年來，工業(yè)制造作為一個部門，一直是機器人技術和其他新型技術改進的早期使用者。對于大型且通常高度重復的制造過程，機器人技術已成為提高生產(chǎn)效率的最佳選擇之一。但是，大量生產(chǎn)少量低混合產(chǎn)品的時代即將結束，工業(yè)制造即將迎來產(chǎn)品個性化生產(chǎn)需求，未來生產(chǎn)要求更高，生產(chǎn)過程更靈活，浪費更少。

但，制造業(yè)的未來也充滿了機遇。科技技術的創(chuàng)新，新技術的改進，通過軟件和硬件功能來減少生產(chǎn)浪費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，整個工廠幾乎所有環(huán)節(jié)都需要建立在數(shù)字化轉型的基礎上，實現(xiàn)整個工廠的閉環(huán)優(yōu)化。

虛擬調試技術

在生產(chǎn)過程中創(chuàng)建全面的數(shù)字模型，可以大大減少新機器、新過程和新產(chǎn)品的停機時間。假設一家工廠需要安裝一個新的CNC站。可以使用生產(chǎn)線的數(shù)字模型機在新機器到達生產(chǎn)現(xiàn)場之前對其進行驗證。通過將生產(chǎn)線集成作為虛擬調試的一部分，可以花費更少的時間將新組件集成到整個生產(chǎn)線中。虛擬調試技術現(xiàn)已面世，是高效生產(chǎn)環(huán)境的關鍵基礎，該生產(chǎn)環(huán)境實現(xiàn)了整個設備的閉環(huán)迭代優(yōu)化。虛擬調試至關重要，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。這對于使用先進的機器人技術，為實現(xiàn)更大的流程自動化和靈活性奠定基礎。

預先模擬技術

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

新一代編程技術

即使在支持大量產(chǎn)品組合時，也可以最大程度地延長生產(chǎn)時間的一種方法是：加快機器人的重新編程時間。如果沒有集成的機械手控制，則為新任務更新機械臂可能會非常耗時。對于要處理新流程的每個機器人，都需要將其脫機、重新編程、驗證并重新啟動。這個過程會非常耗時。如果將這些機器人的可編程邏輯控制器集成到一個系統(tǒng)中，一切都會改變。此過程的大部分操作可以簡化。工程師只需要讓機器人知道變化，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。借助機械臂內的力反饋，任何超過定義閾值的力都可以使機械臂的動作暫停，并重新調整位置以解決感知到的問題。如果在該生產(chǎn)線上工作的整個機器人團隊都能理解這一變化，那么在多個工程和生產(chǎn)團隊中可以節(jié)省許多時間。

使用自主機器人優(yōu)化生產(chǎn)

預先模擬、虛擬調試和先進的機器人編程為完全靈活的生產(chǎn)車間奠定了基礎，但是自動導引車（AGV）和自動移動機器人（AMR）可以將它們融合在一起使用。在生產(chǎn)車間，傳送帶充當車間中的物料流動路徑。它們有效地將產(chǎn)品從A點移動到B點，但需要半靜態(tài)定位。即使是物流工作中常見的移動式輸送機系統(tǒng)，也需要花費時間才能移動并確保安全的產(chǎn)品路徑。但如果使用AGV和AMR，可以在運輸過程中更改其路徑。這樣可以節(jié)省重新調整現(xiàn)有功能所花費的時間，這對于靈活的生產(chǎn)環(huán)境至關重要。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。

激光視覺傳感技術

智能化是工業(yè)制造的必然趨勢，而激光視覺傳感技術是實現(xiàn)智能化的關鍵。激光視覺傳感技術，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，激光視覺傳感技術在數(shù)字化、抗反光、焊縫檢測、雙傳感、集成化、小型化和網(wǎng)絡化等方面都有最新的進展和應用。激光視覺傳感技術是實現(xiàn)焊接坡口檢測、焊縫跟蹤和焊接機器人路徑規(guī)劃等的主要技術手段。

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