北京汽車動力總成有限公司(以下簡稱“北汽動力”)是北汽集團成功收購薩博發(fā)動機核心技術資產之后組建成立的，集汽車發(fā)動機和變速器總成研發(fā)、設計、制造為一體，統(tǒng)一籌劃、實施和管理北京汽車自主品牌動力總成業(yè)務，是為北京汽車集團化發(fā)展搭建的專業(yè)化動力總成平臺，產品排量涵蓋1.5～2.3?l。北汽動力在創(chuàng)立之初就以自主創(chuàng)新為發(fā)展基調，在中國制造2025行動綱領的指導下，緊密圍繞重點制造領域關鍵環(huán)節(jié)，開展新一代信息技術與制造裝備融合的集成創(chuàng)新和工程應用，積極探索將“工業(yè)機器人”應用于發(fā)動機機加工過程，提高發(fā)動機制造的智能化水平。

■ 工業(yè)機器人在北汽動力發(fā)動機機加工生產線中的應用

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)動機生產線，當時為提高生產線柔性、提升質量及減少安全生產隱患時，就考慮到在缸體、缸蓋生產線中的上、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)的不同會對產品質量產生影響，另外，操作過程中難免出現遺漏或磕碰，也同樣會影響產品質量。因此，B系列發(fā)動機生產線采用了工業(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，同時保證產品質量的一致性，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工作任務要求配備合適的自由度，完全可以勝任絕大多數的操作工作。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，工作質量依舊穩(wěn)定，為此能夠確保產品質量。工業(yè)機器人生產運行成本較低，單件產品的投入產出比大，為此具有較好的經濟效益。

接著在2015年，北汽動力規(guī)劃設計、建設完成了A系列發(fā)動機的第二條生產線，該生產線兼容了兩款差異較大的產品的共線生產，A系列生產線吸取了B系列生產線的柔性經驗。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、缸蓋生產線的最終清洗采用清洗機器人實現零件的抓取、搬運、清洗、干燥。機器人抓取工件進入清洗設備后，根

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、質量可靠、使用靈活，但同時也發(fā)現現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維護、維修人員處，現因機器人運動控制復雜，機器人的編程、調試、維修需要專業(yè)技術人員來維護與保養(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字化裝備，技術附加值很高，應用范圍很廣，作為先進制造業(yè)的支撐技術和信息化社會的新興產業(yè)，將對未來生產和社會發(fā)展起著越來越重要的作用。在生產線工藝規(guī)劃技術研發(fā)方面，北汽動力在工業(yè)機器人技術攻關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，提高產品的質量與數量，并保障人身安全、改善勞動環(huán)境、減輕勞動強度、提高勞動生產率、節(jié)約原材料消耗以及降低生產成本。(文/北京汽車動力總成有限公司生產管理部/發(fā)動機工藝工程師王繼東)