作為立國之本的工業,隨著科技的進步和發展,也逐步進入智能化時代。擰緊作業是工業制造體系中的核心環節之一,對于螺絲、螺紋等關鍵零部件擰緊作業的質量高低,直接影響到整個產品的質量、安全性和有效性,而為了確保擰緊作業不出現漏擰、誤擰等情況,傳統的擰緊方式已經很難滿足現代化的工業生產體系,這種低效、安全性能難以保障、嚴重依賴擰緊工人熟練度的傳統工藝將會逐漸被擁有智能化決策系統的智能擰緊方式所替代。
縱觀工業制造的發展,擰緊作業的工具從最早的形態的螺絲刀,經過電氣時代和工業時代的高速發展時代,手動的工具漸漸淡出人們的眼線,進而電動螺絲刀的崛起鋪平了重復工作的工業化、效率化的轉變之路。在現代機械裝配制造領域,由于絕大多數螺紋連接在裝配時都必須擰緊,這也使得擰緊成為制造業中必不可少的一個環節,是組合各個零部件的主要方式,對產品與整個制造過程都產生著重大的影響。在全球智能化和自動化需求不斷提升的時代,擰緊過程的自動化、智能化、數字化越來越備受各個行業和企業重視。這就要求擰緊企業時刻需要做好變革升級與產品推陳出新的準備。由于市場的急劇變化,目前制造業面臨的難題是,需求的不確定性以及激烈競爭的殘酷性,使得預測變得非常艱難,而且就算是有確定的需求,交期卻越來越短,智能擰緊系統以其高可靠性、高可用性、高精度,大幅提高生產效率,降低生產成本,確保了產品的裝配質量,為工業自動化智能制造提供了完善的可追溯的質量控制體系。
我國是世界上最大的制造國家,但是在推進工業智能化方面,由于中國制造業起步較低,不得不努力才能追趕上歐洲和北美的經濟競爭對手。在新發展階段下,國內成熟的市場環境,有效的政策環境和市場環境將會催生更多具有本土特色的品牌參與到國際競爭中來,市場的競爭將會更加的多元化。
從技術趨勢來看,智能擰緊作業其核心展現出三大技術發展趨勢,即集成化、開放化、可溯源性以及自決策性。
(1)集成化與開放化
集成化:工業4.0以及智能制造的影響力正在全球范圍內一一實現,在新一輪的工業革命下,智能制造必定將以一個全環節互聯化的系統構建來實現。
開放化:但這項龐雜的工程顯然沒有一家企業或機構能夠憑一己之力完成這項工作,其解決方案高度依賴在連接供應商和制造商的整個價值創造流程中,從技術層面和組織結構層面實現互連互通,只有通過開放式合作,建立開放式標準,互相交流想法和解決方案,智能制造概念才可能成為實際的解決方案。
因此,作為智能制造體系中的擰緊環節而言,更多的則是需要結合整體智能集成化和開放化的標準結構,加強與其他系統的兼容性和適配性,助力智能制造整體架構的搭建。
(2)可溯源性和自決策性
結合目前國內智能擰緊領域未來發展趨勢,目前由于整體的擰緊數據量不大,且不同工藝對于擰緊作業的要求不一致(個性化與定制化)導致難以使用其他企業的數據來實現擰緊過程。
因此,數據的采集和可溯源性則是構筑智能化的關鍵環節,讓整個擰緊過程分階段性的實現數據可溯源,了解擰緊作業的數據走勢和數據擬合,再通過后續的數據分析、數據迭代等過程實現擰緊過程的自決策性。
其中具體的又分為操作能溯源(對擰緊作業的動作、時間等參數實現溯源)、數據能復盤(每一步數據可被記錄且定期復盤)、問題能預警(智能提醒設備維護、擰緊錯誤等)、擰緊能優化(通過數據分析,智能優化擰緊過程)四個方面。