機(jī)器人推動(dòng)行業(yè)智能化加速發(fā)展 航空制造領(lǐng)域面臨轉(zhuǎn)型

隨著全球工業(yè)4.0的加速到來，工業(yè)制造進(jìn)入到智能化和機(jī)器人生產(chǎn)時(shí)代，航空制造也不例外。如今，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空制造領(lǐng)域的眾多環(huán)節(jié)之中，成為推動(dòng)行業(yè)升級(jí)發(fā)展的重要力量。

近年來，隨著智能技術(shù)的不斷發(fā)展，以及人口紅利的日漸消失，我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)獲得了十分迅猛的發(fā)展。

其中，工業(yè)機(jī)器人憑借著高精度、高可靠、高適用等優(yōu)點(diǎn)，在汽車、電子、食品、化工、物流等多個(gè)領(lǐng)域迎來應(yīng)用并日趨成熟，不僅有效提升了行業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，節(jié)約成本增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，也對(duì)保障工人安全、改善勞動(dòng)環(huán)境、降低材料消耗等帶來重要的積極作用。

而在航空制造領(lǐng)域，目前同樣活躍著眾多機(jī)器人。它們?cè)邳c(diǎn)膠、焊接、噴涂、熱處理、搬運(yùn)、裝配、檢測(cè)等環(huán)節(jié)中，通過對(duì)制造效率和工藝性上的增強(qiáng)，有效解決了航空制造領(lǐng)域的眾多傳統(tǒng)問題，逐漸成為助推行業(yè)走向智能化發(fā)展的重要源動(dòng)力。

航空制造領(lǐng)域升級(jí)需求持續(xù)釋放

眾所周知，航空制造業(yè)是一個(gè)關(guān)系國家經(jīng)濟(jì)、政治和安全發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，作為國際間競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力和水平的重要體現(xiàn)，其發(fā)展一直受到各國的高度重視。

但長期以來，航空制造領(lǐng)域的產(chǎn)品生產(chǎn)過程始終處于勞動(dòng)力密集、工序繁復(fù)、工況惡劣的狀態(tài)之下，輔以大量工裝夾具并以手工制造為主的生產(chǎn)方式，嚴(yán)重制約了自動(dòng)化生產(chǎn)能力的提升。傳統(tǒng)的航天制造模式，日漸讓行業(yè)發(fā)展進(jìn)入到一個(gè)瓶頸期之中。

在此情況下，提升自動(dòng)化生產(chǎn)能力，助推產(chǎn)業(yè)智能化升級(jí)，成為航空制造領(lǐng)域的重要需求。隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，航空制造業(yè)的要求和標(biāo)準(zhǔn)開始向提效、增速、降本三方向轉(zhuǎn)變，而工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用，則給自動(dòng)化生產(chǎn)、企業(yè)生產(chǎn)模式升級(jí)和領(lǐng)域需求的滿足帶來了希望。

機(jī)器人推動(dòng)行業(yè)智能化加速發(fā)展

針對(duì)新時(shí)代下行業(yè)發(fā)展的新要求，國外工業(yè)機(jī)器人企業(yè)和航空航天企業(yè)就已展開密切合作。

早在2012年，德國、奧地利、西班牙等國家就聯(lián)合發(fā)起了VALERI計(jì)劃，憑借著歐盟“未來工廠”項(xiàng)目的資助，該計(jì)劃希望在3年內(nèi)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的識(shí)別和協(xié)助功能，并集成到航空部件生產(chǎn)之中，通過“機(jī)器換人”來消除人機(jī)隔閡，解放人類生產(chǎn)，助推航空制造的智能化升級(jí)。

同時(shí)，英國復(fù)合材料中心也與航空航天企業(yè)合作，共同投資研發(fā)自動(dòng)工裝系統(tǒng)，通過對(duì)傳統(tǒng)龍門式工裝的替代，節(jié)約了手工作業(yè)的材料，降低了投資成本。此外，美國、加拿大、日本等國家的制造企業(yè)也紛紛投巨資開發(fā)面向航空制造領(lǐng)域的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)。

而進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國也加大了對(duì)航空領(lǐng)域工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用。我國各大航空制造企業(yè)通過國外采購、自主研發(fā)、與科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合壓制等方式，獲取到了各種航空制造領(lǐng)域的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品，有效助推了我國航空制造行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展。

盡管我國技術(shù)發(fā)展與國外存在著巨大差距和挑戰(zhàn)，但我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品依然在航空部件裝配、航天產(chǎn)品生產(chǎn)線以及衛(wèi)星產(chǎn)品批量研制中得到了有效推廣和應(yīng)用。其中，移動(dòng)式工業(yè)機(jī)器人、多臂協(xié)同工業(yè)機(jī)器人、末端伺服工業(yè)機(jī)器人、靈巧關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人等產(chǎn)品同樣給人留下了十分深刻的印象。

兩大趨勢(shì)引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展徹底轉(zhuǎn)型

對(duì)于其他工業(yè)制造領(lǐng)域來說，航空制造一方面存在著產(chǎn)品尺寸大、載荷重、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料特殊、精度高等眾多要求，另一方面也展現(xiàn)出大規(guī)模、多品種、小批量的生產(chǎn)特點(diǎn)，兩者都給工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用帶來一定麻煩。

因此，工業(yè)機(jī)器人要在航空制造領(lǐng)域獲得成熟應(yīng)用，并有效助推行業(yè)發(fā)展徹底轉(zhuǎn)型，需要滿足以下兩大技術(shù)趨勢(shì)：

其一是柔性化。柔性化的技術(shù)加持將讓工業(yè)機(jī)器人，具有更強(qiáng)的關(guān)節(jié)反饋能力和靈巧性，能夠在規(guī)定范圍內(nèi)滿足更多工作需求，達(dá)到柔性、輕量化的產(chǎn)品要求。機(jī)器人生產(chǎn)能力屆時(shí)將不降反增，并以擬人化的生產(chǎn)，給實(shí)際的航空航天產(chǎn)品生產(chǎn)帶來更大的促進(jìn)作用。

其二是高智能化。當(dāng)前的工業(yè)機(jī)器人仍需要人工編程和示教，具備高智能化之后，可節(jié)省這部分的人工消耗，同時(shí)通過自主化、智能化的規(guī)劃生產(chǎn)，還可以縮短生產(chǎn)時(shí)間，有效提升航空制造生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。