走向更精密、更智能的机械加工

　　经过2个多月的层层筛选和严格的资料审核，2021金属加工行业―荣格技术创新奖评选终于落下帷幕，最终，42项创新技术和1家企业脱颖而出，分获此次的技术创新奖以及年度创新团队奖。

　　随着智能制造风潮在金属加工行业的愈演愈烈，每年参选自动化及工业4.0类别的企业也在不断增加。其中既有专注于自动化技术的企业将应用的触角伸向传统制造业，也有专注于机加工工艺的企业以自动化为外援拓展自身竞争力。下文笔者就将围绕这两种趋势进行简要述评。

　　协作机器人“百花齐放”

　　协作机器人是智能制造领域继工业机器人之后的又一次革命性变革，它将原来的工业机器人从围栏中解放出来参与到复杂的人机交互作业当中。人机协作也成为智能制造的发展趋势。根据BIS Research的研究数据显示，2021年，协作机器人的市场销量将达到15万台，销售额有望增至20亿美元。

　　此次获奖的协作机器人企业共有3家，从这3家的技术与产品中，我们可以看出，不断降低协作机器人的使用门槛是协作机器人生产厂家共同努力的方向。其中，UR16e协作机器人有着6公斤的高负载能力，900mm的工作半径和±0.05mm的重复精度，性能突出，使用十分灵活，几乎可以到达任何位置。这些特性使其成为无需防护栅栏的重载任务自动化的合适解决方案。由于手腕中装有力扭矩传感器而具有较高的灵敏度和17项经德国技术检验协会（TÜV Nord）认证可配置的安全功能，UR16e能安全地与人协同工作。UR16采用Polyscope图形用户界面进行编程，既简便又直观。

　　艾利特CS系列协作机器人采用新型的轻量宽屏示教器，用户界面经过重新设计，操作直观，支持触屏控制。基于对用户使用习惯的理解，艾利特优化了编程流程，并简化了编程步骤，只需按流程轻点界面设置程序，便可完成机器人编程，从而减轻用户学习负担，上手更快速。

　　节卡All-in-one共融系列协作机器人拥有快速智能编程系统。通过观测演示过程，实现了基于操作特征而非简单的轨迹重复的机器人学习编程，最终达到人机技能的快速有效传递。节卡首创了无线示教、图形化编程技术。基于无线示教和图形化编程技术，用户可在PAD、手机等移动终端对机器人进行实时远程操控和作业编辑。

　　智能解决方案“特色鲜明”

　　不少专注于机加工某一特定工艺的企业，开始以自身的专长为基础，将服务范围向上游及下游延伸，或是形成与原工艺相配套的整体解决方案。在此次获得荣格技术创新奖的产品中，蔡司、圣戈班就是典型的例子。

　　蔡司工业质量解决方案是先进的多维计量解决方案制造商，其产品包括坐标测量机、光学、三维扫描系统和多传感器系统、工业显微系统以及应用于汽车、飞机、机械工程、塑料和医疗技术行业等的计量软件。此次获奖的蔡司在线自动化质量解决方案，在加工生产线中蔡司将坐标测量机集成到生产环节，检测结果反馈给加工系统，打破加工与检测之间的信息孤岛；通过机械手上下料，降低劳动强度，提升产线产能；通过智能物料传输与存储系统，优化检测与加工节拍；通过二维码（芯片）识别，优化工件追溯；拥有扫码执行系统，实现全自动化运行，过程控制及数据归档，实现数据结果可视化，蔡司图形报告系统在计量层面能够实时和历史的测量数据和统计分析，在生产层面可以为生产部门提供修正参数，优化产线与产能。在管理层面，可以给管理者提供有效的周期报告，帮助企业实现自动化智能工厂。

　　圣戈班磨料磨具为机加工企业，包括涂附磨具、固结磨具、金刚石锯片和工具、无纺布、超硬磨具的全系列产品。此次获奖的圣戈班数字化磨削应用解决方案Norton 4SIGHT集成了传感器、采集卡、数据分析和云平台等一系列软硬件，连接在机床上即可实现数据采集和数据分析，并实现反馈控制。通过采取振动和功率数据并进行分析，Norton 4SIGHT可大幅提升磨削加工的生产力水平，主要体现在两个方面：1.大数据分析支持解决磨削问题，如磨削中常见的振纹/螺旋纹、烧伤裂纹/应力、圆度/波纹度、粗糙度超差和划伤等问题，2.优化磨削工艺，提高效率，降低成本，如基于大数据分析，采取磨削/修整参数调整、设备调整、冷却调整和其他等优化措施。