早在2012年北汽動力基于薩博渦輪增壓發(fā)動機規(guī)劃設計、建設完成的第一條B系列發(fā)動機生產(chǎn)線，當時為提高生產(chǎn)線柔性、提升質(zhì)量及減少安全生產(chǎn)隱患時，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高度落差等問題，將致使人工操作勞動強度大，易對現(xiàn)場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，操作重復及動作頻繁，操作人員的心情及受訓狀態(tài)的不同會對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響，另外，操作過程中難免出現(xiàn)遺漏或磕碰，也同樣會影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此，B系列發(fā)動機生產(chǎn)線采用了工業(yè)6軸機器人替代人工進行上下料，除了解決勞動者工作強度的問題外，同時保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，目前采用機器人的工位合格率一直保持在100%，遠超人工操作。
通過B系列機器人的應用我們更多地了解到機器人只要根據(jù)工作任務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)省加工時間。同時，其兼具動作靈活與多功能性，因操作工具的不同以致功能也各不相同，為此可以實現(xiàn)一機多用。可重復編程，所有的運動均按程序運行，故安全可靠。當用于惡劣、危險的環(huán)境之時，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)機器人生產(chǎn)運行成本較低，單件產(chǎn)品的投入產(chǎn)出比大，為此具有較好的經(jīng)濟效益。
接著在2015年，北汽動力規(guī)劃設計、建設完成了A系列發(fā)動機的第二條生產(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。在去毛刺工位更能體會到機器人的優(yōu)勢所在，工件由于機械加工時的擠壓，零件油孔毛刺便成為去毛刺的重點內(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，北汽動力決定在去毛刺工位采用工業(yè)機器人夾持工件。去毛刺軌跡利用機器人的6自由度來完成，不同零件的加工程序切換通過上料前對零件類型識別，然后交由機器人進行處理。配合去毛刺刀具和動力頭的正確選擇，零件毛刺的有效去除率達到100%。除此，還增加了機器人在惡劣環(huán)境，如清洗設備中的使用，發(fā)動機缸體、缸蓋生產(chǎn)線的最終清洗采用清洗機器人實現(xiàn)零件的抓取、搬運、清洗、干燥。機器人抓取工件進入清洗設備后，根據(jù)相應的工件類型，執(zhí)行相應的清洗工藝路線。由于系統(tǒng)的高度智能、機器人的高柔性和高精度，使得設備的清洗定位精度由傳統(tǒng)清洗機的±0.1?mm提高到±0.05?mm，零件油道、水套、整體清潔度指標較傳統(tǒng)清洗設備有20%～30%的提升，整機能耗降低35%左右。后期如新增產(chǎn)品，只需對抓取夾具進行局部更改，增加程序編制，節(jié)約改造成本。
幾年來，通過工業(yè)機器人在北汽動力發(fā)動機機加工生產(chǎn)線的應用和摸索，我們充分感受到了機器人的魅力——工作穩(wěn)定、質(zhì)量可靠、使用靈活，但同時也發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段機器人在機加工的應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、維修人員處，現(xiàn)因機器人運動控制復雜，機器人的編程、調(diào)試、維修需要專業(yè)技術(shù)人員來維護與保養(yǎng)。
具體而言，工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、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，應用范圍很廣，作為先進制造業(yè)的支撐技術(shù)和信息化社會的新興產(chǎn)業(yè)，將對未來生產(chǎn)和社會發(fā)展起著越來越重要的作用。在生產(chǎn)線工藝規(guī)劃技術(shù)研發(fā)方面，北汽動力在工業(yè)機器人技術(shù)攻關(guān)設計水平方面有了長足的進步。立志將工業(yè)機器人的使用植入到生產(chǎn)線柔性制造系統(tǒng)(FMS)、自動化工廠(FA)、計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)的自動化工具中。通過采用機器人，提高產(chǎn)品的質(zhì)量與數(shù)量，并保障人身安全、改善勞動環(huán)境、減輕勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本。