长城汽车股份有限公司技术中心/河北省汽车工程技术研究中心 尚志雄

如何不断提高生产效率、降低制造成本，以具有竞争力的价格向客户提供高质量的产品，是众多汽车制造企业关注的焦点。而数字化工厂的建设又是各企业追求的新高。

不是所有的“机器人+数控机床”都属于智能制造，都会对数字化工厂有所贡献。这里的机床要求必须带传感器，具有能感知振动、位移、温度等的能力，或者从某些结构特殊设计的角度，行程有效的补偿机制。因此有“感受”的加工中心，才是实现数字化工厂、智能化工厂的基础和必要条件，否则一切无从谈起。

下面就桁架机械手在发动机曲轴生产线中的应用为例，对机床智能化这个整体系统中的一部分做以下介绍：

机械手作为近代自动控制领域中的一项新技术，已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。机械手的迅速发展源于它的积极作用日益为人们所认识：首先，它能部分地替代人工操作，大大改善工人的劳动条件;其次，它能按照生产工艺要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传输和装配，显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化的自动化步伐。

桁架机械手在发动机生产线中的应用，不但实现了在规定的时间内满足工件加工线的大批量生产，节省了人力，而且准确地保证了工件的轴向定位及加工设备的上下料工作。

温度智能补偿功能：

桁架机械手在应用过程中，因自身结构的原因(大跨度的钢结构横梁，因温度变化而存在“热胀冷缩”，10 m的桁架温度变化5℃的距离变化0.16 mm，此温度变化对距离的影响是不能接受的,当今发动机加工精度已达到0.001 mm级别)，对于加工是致命的短板，虽可建造恒温车间规避问题，但恒温车间造价昂贵、运行成本高，在此背景下桁架机械手智能温度补偿功能应运而生。

在机械手的桁架上装配温度传感器，根据对温度的监控通过上述数据的计算机械手系统自动对X轴运行的距离进行“补偿”，保证工件加工距离的准确性。

防错功能：

通过机械手夹爪不同的结构设计及防错传感器的安装，完全可以实现工件型号、姿态、角度和位置的识别，是行之有效的防错措施。既保证了产品的合格率又高效的防止了由于工件姿态的错误而导致的撞车事故的发生，为工厂避免较大的经济损失。

LMS网络追溯功能：

每个工件上线前均打刻具有唯一性的二维码，在每个桁架机械手负责的工作范围内及SPC抽检口均配备二维码照相机，机械手系统通过二维码照相机读取工件二维码信息(包含设备参数、生产数据、刀具参数、报警信息等)，并将该工件的加工信息记录到LMS系统中，使每一个工件的加工履历都可以得到精准的追溯和查询。

通过近几年智能制造的探索与实践，长城汽车股份有限公司技术中心的制造水平有了较大幅度的提升。随着高效的桁架机械手作为自动控制领域中的一项新技术在汽车制造业中的迅速推广应用，智能加工及生产效率得到了很大的提高。

对于智能化系统的应用与实施我们仍在进行不断的探索，目前虽然实现了在汽车零部件制造过程中的全部数字化管理与控制，包括生产计划和现场看板化展示等，但距离真正的无人化工厂还有一定的距离。智能制造的实现是一个过程，可能并没有终点，只有循序渐进因势利导才能真正达到目标。