發(fā)布時(shí)間：2020-04-01 瀏覽次數(shù)：1801
作者：侯樹文 科技日報(bào)記者?王春
科技日報(bào)記者4月1日報(bào)道：
“人機(jī)協(xié)作示范展示線完成了前期平臺搭建，中英中心正在研發(fā)復(fù)雜形狀復(fù)材構(gòu)件相控陣超聲C掃系統(tǒng)，嵌入式固定線激光改版項(xiàng)目完成PCB的修改已交由工廠加工。”上海市智能制造研發(fā)與轉(zhuǎn)化功能型平臺總經(jīng)理習(xí)俊通向記者介紹當(dāng)前階段功能平臺各個(gè)項(xiàng)目進(jìn)展情況。在制造業(yè)密集的上海臨港，智能制造的步伐正有條不紊地進(jìn)行。上海市智能制造研發(fā)與轉(zhuǎn)化功能型平臺的各管理服務(wù)部門及研發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全面復(fù)工，科研人員正按照2020年既定計(jì)劃正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
“新型研發(fā)機(jī)構(gòu)復(fù)工，最重要的就是一手抓防疫，一手抓研發(fā)。因此，功能平臺及時(shí)按下了技術(shù)研發(fā)的‘啟動鍵’?！绷?xí)俊通表示，疫情期間平臺的建設(shè)任務(wù)不變，研發(fā)進(jìn)度不打折，通過遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)及時(shí)召開視頻電話會議，研究部署防控疫情期間研發(fā)任務(wù)專題會及各項(xiàng)準(zhǔn)備工作情況，并通過與研發(fā)團(tuán)隊(duì)簽署2020年建設(shè)任務(wù)書等措施，進(jìn)一步推進(jìn)遠(yuǎn)程運(yùn)維、人機(jī)協(xié)作、智能打結(jié)等技術(shù)的研發(fā)與廣泛應(yīng)用。
據(jù)悉，作為上海市首批功能型平臺之一，智能制造功能平臺為智能制造領(lǐng)域創(chuàng)新主體提供共性技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用、系統(tǒng)方案測試、成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化服務(wù)。目前，平臺上中國首個(gè)官方授權(quán)的上海交大弗勞恩霍夫協(xié)會智能制造項(xiàng)目中心入駐臨港；汽車動力總成高端加工裝備國產(chǎn)化與智能制造系統(tǒng)驗(yàn)證示范基地、燃料電池金屬極板制造、輕合金材料及制品智能熱制造五大產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目落地。
人機(jī)協(xié)作關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)有序推進(jìn)
如今，全球化的制造業(yè)產(chǎn)品制造模式正從大批量、標(biāo)準(zhǔn)化地向多品種小批量、短周期方向轉(zhuǎn)變，個(gè)性化生產(chǎn)成為未來智能制造的趨勢?！皞鹘y(tǒng)的專機(jī)和固定工裝帶來的成本壓力和柔性缺陷，而要達(dá)到最優(yōu)制造效果，必須將人與機(jī)器的優(yōu)勢結(jié)合起來，”共性技術(shù)事業(yè)部項(xiàng)目負(fù)責(zé)人莊春剛表示，即人機(jī)協(xié)作。
典型的“人機(jī)協(xié)作”應(yīng)用場景為裝配。如PCB 典型裝配環(huán)境下，機(jī)器人和人需要將液晶顯示器、杜邦線及端子、排線以插入、螺絲擰緊等方式裝配起來，這其中涉及許多協(xié)作機(jī)器人的運(yùn)動控制、主動與被動柔順裝配的關(guān)鍵技術(shù)、人機(jī)協(xié)作工作內(nèi)容分配決策機(jī)制、多維感知與安全監(jiān)視的算法實(shí)現(xiàn)以及特定裝配內(nèi)容及動作下的夾具機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等核心內(nèi)容。人機(jī)協(xié)作就是為了解決這些關(guān)鍵問題，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器人在柔性與效率、穩(wěn)定性與可靠性多方面融合統(tǒng)一而做的工作。
受疫情影響該項(xiàng)目研發(fā)也遇到了不少困難。基于前期與企業(yè)交流得出工藝實(shí)現(xiàn)的初步方案后，研發(fā)人員需要實(shí)際考察具體工藝場景與環(huán)境，確認(rèn)工藝流程中的一些不為人知的、不易察覺的細(xì)節(jié)，借助這些內(nèi)容，進(jìn)一步深化方案，并借助現(xiàn)有的機(jī)器人、設(shè)備等，進(jìn)行關(guān)鍵內(nèi)容的工藝測試。
但是在疫情期間，研發(fā)團(tuán)隊(duì)與企業(yè)之間無法面對面進(jìn)行具體工藝、技術(shù)解決方案的討論，無法參與到客戶的實(shí)際工況中進(jìn)行需求分析。更重要的是，無法進(jìn)行實(shí)際的工藝測試與調(diào)試、機(jī)器人運(yùn)動控制測試及視覺等算法與硬件匹配的測試。
對此，研發(fā)團(tuán)隊(duì)使用遠(yuǎn)程視頻運(yùn)維系統(tǒng)，與客戶、員工討論各自的工作文檔、程序、視頻等內(nèi)容。隨著疫情逐漸趨于平穩(wěn)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過分批次恢復(fù)工作及全程戴口罩保持物理間隔來分階段、分步驟對項(xiàng)目相關(guān)機(jī)器人、視覺及其他設(shè)備進(jìn)行測試與調(diào)試。針對某些小體積易操作設(shè)備，研發(fā)人員還會帶回家里測試，積累相應(yīng)的數(shù)據(jù)。最終團(tuán)隊(duì)完成了展示線具體研發(fā)的技術(shù)前期開發(fā)與技術(shù)平臺的搭建。
產(chǎn)業(yè)上下游聯(lián)合攻關(guān)為焊接設(shè)備裝上檢測“大腦”
“員工返工，首先要給員工以安全感?！痹诠δ芷脚_共性技術(shù)事業(yè)部，到崗的員工每天早晚兩次進(jìn)行體溫檢測并登記管理。該部門的智能焊裝質(zhì)量管控平臺研發(fā)項(xiàng)目正處于關(guān)鍵時(shí)刻。突如其來的疫情嚴(yán)重打亂了原來的計(jì)劃，特別是春節(jié)假期延長，員工無法正常復(fù)工、物流受限、供應(yīng)商供貨難等問題接踵而至，事業(yè)部的產(chǎn)品研發(fā)以及生產(chǎn)制造受到巨大影響。
汽車、城軌列車、高鐵動車、飛機(jī)等載運(yùn)工具承載結(jié)構(gòu)由離散接頭連接而成。據(jù)介紹，一架飛機(jī)就有約300萬鉚接接頭，一輛汽車也有成千上萬個(gè)電阻點(diǎn)焊焊點(diǎn)。連接質(zhì)量是衡量載運(yùn)工具薄壁車體安全性的核心指標(biāo)。電阻點(diǎn)焊技術(shù)是汽車車身以及軌道列車車體焊裝制造最主要的連接工藝，焊點(diǎn)質(zhì)量的好壞直接決定了整車安全性和使用壽命。
由于電阻點(diǎn)焊的熔核位于板材中間、封閉不可見，難以對焊點(diǎn)質(zhì)量進(jìn)行直接觀測，目前企業(yè)普遍采用人工鑿撬檢驗(yàn)、超聲波探傷或者整車撕裂等低效率、高成本的方法進(jìn)行焊后人工離線抽檢，此類方法檢驗(yàn)結(jié)果滯后嚴(yán)重、抽樣代表性嚴(yán)重不足，絕大部分焊點(diǎn)質(zhì)量并未得到檢測，使得產(chǎn)品面臨安全風(fēng)險(xiǎn)。
共性技術(shù)事業(yè)部研發(fā)團(tuán)隊(duì)基于電阻點(diǎn)焊領(lǐng)域長期的技術(shù)積累，針對高強(qiáng)鋼薄壁車體點(diǎn)焊質(zhì)量實(shí)時(shí)檢測與控制的難題，聯(lián)合中車青島四方機(jī)車、上汽通用五菱、上汽通用汽車等企業(yè)開展協(xié)同攻關(guān)，發(fā)明了外加磁場輔助電阻點(diǎn)焊新方法，提出了多傳感信息融合點(diǎn)焊質(zhì)量實(shí)時(shí)評價(jià)方法，將焊點(diǎn)質(zhì)量檢測從傳統(tǒng)離線人工抽檢模式變革為在線自動全檢模式，有效降低了檢測成本，提高了檢測可靠性；
該項(xiàng)目突破了基于不同焊接工況的焊接工藝參數(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)焊熔核尺寸的實(shí)時(shí)精確智能調(diào)控“就像為焊接設(shè)備裝上了‘大腦’，焊接系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)質(zhì)量自感知、自決策、自執(zhí)行控制?！惫残约夹g(shù)事業(yè)部項(xiàng)目負(fù)責(zé)人雷海洋表示，以上成果形成了從磁控點(diǎn)焊工藝→質(zhì)量在線全檢→工況波動自適應(yīng)控制的電阻點(diǎn)焊質(zhì)量管控技術(shù)體系，解決了大批量、快節(jié)拍制造中高強(qiáng)鋼焊點(diǎn)質(zhì)量一致性差的難題，總體技術(shù)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。
因?yàn)橐咔?，平臺上游供應(yīng)商無法按時(shí)復(fù)工復(fù)產(chǎn)，貨物運(yùn)輸不暢，導(dǎo)致公司原型樣機(jī)開發(fā)、產(chǎn)品試制以及生產(chǎn)受到嚴(yán)重影響。平臺事業(yè)部在此狀況下建立科學(xué)的決策機(jī)制與流程，優(yōu)化供應(yīng)商渠道、積極調(diào)運(yùn)庫存、召集工人復(fù)工，保證外購件以及加工件順利到貨，將供應(yīng)鏈影響降到最低。
不僅如此，由于疫情影響，無法與下游客戶及時(shí)、有效溝通需求，嚴(yán)重阻礙新業(yè)務(wù)合同簽訂。平臺事業(yè)部與客戶保持密切溝通，采用線上視頻會議的形式了解客戶的訴求以及對產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)的要求，保證公司產(chǎn)品滿足客戶需求，待疫情過后及時(shí)為客戶供貨?！耙咔槠陂g是功能平臺苦練內(nèi)功的好時(shí)機(jī)，做好產(chǎn)品、將產(chǎn)品做到極致，為客戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)?！笔聵I(yè)部負(fù)責(zé)人表示。
此外，功能平臺積極搭建完成了上海臨港智能制造實(shí)訓(xùn)基地的培訓(xùn)網(wǎng)校平臺（包括網(wǎng)頁端和手機(jī)端），實(shí)現(xiàn)了集在線測評、極速問答、課堂云筆記于一體的遠(yuǎn)程培訓(xùn)功能。截至目前已推出了60余門在線精品課，已經(jīng)服務(wù)30多家臨港新片區(qū)企業(yè)，定制近50多個(gè)培訓(xùn)班級，培訓(xùn)逾400人次。
按照2020年計(jì)劃，功能平臺重點(diǎn)聚焦動力總成、燃料電池等產(chǎn)業(yè)需求，以平臺自主技術(shù)與工藝驅(qū)動，形成系統(tǒng)解決方案：開發(fā)基于云架構(gòu)的數(shù)字化產(chǎn)線管控系統(tǒng)，與動力總成數(shù)字化生產(chǎn)線集成，形成產(chǎn)線型智能制造系統(tǒng)解決方案，實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用；結(jié)合國家補(bǔ)短板工程項(xiàng)目，集成電極特種加工工藝、數(shù)控專機(jī)、智能控制軟件等智能制造關(guān)鍵要素；升級燃料電池電堆裝配和質(zhì)檢工藝，研發(fā)智能裝配和檢測系統(tǒng)方案及生產(chǎn)線。
此外功能平臺還將全面啟動“智能制造+5G應(yīng)用試驗(yàn)場”建設(shè)，進(jìn)一步完善“上海交大弗勞恩霍夫協(xié)會智能制造項(xiàng)目中心”的功能和運(yùn)行模式，加快“中英智能測量與質(zhì)量工程中心”的建設(shè)推進(jìn)，聯(lián)合外方工作團(tuán)隊(duì)，形成面向高端制造的精密測量與檢測技術(shù)及系統(tǒng)解決方案的研發(fā)與服務(wù)能力……
