如圖2所示，把機器人裝在導軌上，從而延伸了機器人的作業空間，提高了機器人的工作能力和應用范圍，實現了一臺機器人在導軌上移動，對應多臺CNC的自動化生產系統。

為了讓機器人專心完成對CNC數控機床的取放料工作，通過規劃“二二相連”供收料流水線，在原有N套“一拖二”系統的基礎上，建立專用的物流快速輸送通道，如圖3所示，實現物料的快速供應和產品的快速周轉，使機器人及時配合CNC完成取放料作業，達到產能的最大化，并且滿足小批量、多品種的產品生產通用性要求。

無論是“一拖二”、“一拖N”還是“二二相連”等系統的開發，都實現了機器人與CNC數控機床的集成化生產，機器人配合CNC數控機床，完成了產品的連續生產加工過程。機器人集成化生產節省了操作人力，提高了CNC數控機床的利用率，避免了過多的人工干預導致的產能、品質等不穩定狀況的發生。

在CNC的輔助生產環節中，自動化設備的開發與應用同樣較好地解決了生產中人力需求較多、生產效率不足等問題。比如， 原有流動夾具的裝拆夾過程， 人力需求較多， 勞動強度大，生產效率較低，開發流動夾具的自動裝拆夾設備，以代替裝拆夾人員。

針對產品在CNC加工后的品質檢測環節，檢測人力需求多，生產效率低，且人工檢測品質不易保證，從而開發了自動檢測設備，代替檢測人員。同時，自動化設備的取放料過程，都可通過機器人自動完成。

無論是機器人集成系統，還是自動化設備，其重要的衡量指標，是適應相似產品的生產互換性。互換性越好，則系統或設備的價值、使用效率及壽命就越高。機器人集成系統互換性的基本要求是產品變更后，只需調整流動夾具、末端執行器（手爪）等與產品相適應的部分，而不會影響機器人集成系統整體的運行方式及功能實現。

4. 智能工廠初步規劃

機器人集成CNC數控生產加工過程的實現，不僅需充分考慮產品生產節拍（TT）、加工周期（CT）等條件，還要合理規劃車間生產布局、物流方式，實現物料快速周轉。

科學合理的工廠自動物流系統的規劃，是實現智能工廠的前提條件。在CNC“一拖N”系統、“二二相連”系統及自動化設備等基礎上，根據各加工單元和工站的物料需求方式、需求量及需求節拍等，建立系統化集成的物料供給系統，開發物流調度邏輯，設置各物流對接站點。

利用AGV自動移載機器人代替物流人員，將車間一個個孤立的生產設備、加工單元、工站、自動裝拆、檢測等環節有機連接起來，以減少中間環節、縮短產品物流周期，使加工、裝配、檢測、物流及取放物料等生產過程融為一體，實現物料準確、連續、及時地在各工站之間進行自動傳遞對接，如圖4所示。

在機器人集成CNC系統、自動化設備以及AGV自動物流系統等基礎上，構建CNC車間的SCADA數據采集、數據分析、遠程監控、實時顯示及異常處理等功能的智能生產系統。

通過SCADA系統，實時采集、分析、監控產品在CNC機床的加工數據、設備狀態信息、AGV實時運行狀況、產能及生產效率、設備故障及原因分析、產品檢測數據等，并將生產數據、信息（刀具壽命、產能、檢測數據等）實時傳遞到生產數據監控中心，使CNC刀具實時自動換刀或自動補償，以確保產品生產品質和生產運行連續，同時，還不斷優化生產工藝，降低損耗，提高效率。最終，替代了車間的部分生產技術及管理人員、品質人員以及維修保養人員。

通過建立“機器人集成CNC數控生產系統+自動化設備+AGV自動物流系統+SCADA網絡監控系統”，使智能工廠的目標實現又前進了一步。

5. 結語

工業機器人通過高效率、可互換的末端執行裝置（手爪）以及與數控機床等設備對接的集成化輔助機械裝置、流水線等，提高了機器人的動作效率，擴展了作業空間，替代了大量的生產人力，滿足了產能要求。

然而，經過長期的機器人生產應用實踐，企業不再滿足機器人只是在有限程度上代替生產人力、達成產能，持續發展才是企業追求的根本目標。

因此，通過建立生產大數據系統，使機器人在系統環境中，不僅有效執行生產加工任務，同時，維護生產管理，持續不斷地提升產品品質、生產工藝及管理水平。達到這樣的智慧化程度，不僅需要大幅提升機器人集成技術，更需要企業精益生產管理能力與機器人集成技術的緊密融合。