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伺服是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)（或給定值）的任意變化的自動控制系統(tǒng)。它的主要任務(wù)是按控制命令的要求、對功率進(jìn)行放大、變換與調(diào)控等處理，使驅(qū)動裝置輸出的力矩、速度和位置控制的非常靈活方便。

一、 伺服系統(tǒng)的組成

       伺服系統(tǒng)可分為開環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)控制系統(tǒng)。

       具有反饋的閉環(huán)自動控制系統(tǒng)由位置檢測部分、偏差放大部分、執(zhí)行部分及被控對象組成。

二、 伺服系統(tǒng)的性能要求

       伺服系統(tǒng)必須具備可控性好，穩(wěn)定性高和適應(yīng)性強(qiáng)等基本性能。說明一下，可控性好是指訊號消失以后，能立即自行停轉(zhuǎn)；穩(wěn)定性高是指轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的增加而均勻下降；適應(yīng)性強(qiáng)是指反應(yīng)快、靈敏、響態(tài)品質(zhì)好。

三、伺服系統(tǒng)的種類

      通常根據(jù)伺服驅(qū)動機(jī)的種類來分類，有電氣式、油壓式或電氣—油壓式三種。

      伺服系統(tǒng)若按功能來分，則有計量伺服和功率伺服系統(tǒng)、模擬伺服和功率伺服系統(tǒng)、位置伺服和加速度伺服系統(tǒng)等。

      電氣式伺服系統(tǒng)根據(jù)電氣信號可分為DC直流伺服系統(tǒng)和AC交流伺服系統(tǒng)二大類。
      AC交流伺服系統(tǒng)又有異步電機(jī)伺服系統(tǒng)和同步電機(jī)伺服系統(tǒng)兩種。<發(fā)于2014-08-20>

在現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備中，傳感器和檢測儀表是不可或缺的一部分，從以下兩方面來看，傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)備如在其上增加了必要的傳感器，配備精密測量部件(附件)，則其功能和精度可以提高，便于用戶操作和維護(hù)，安全等級也可以提高，設(shè)備可以增值;工業(yè)設(shè)備作為自動化系統(tǒng)的控制對象或作為自動化系統(tǒng)的一部分，必須能與自動化系統(tǒng)的三部分(檢測、控制、執(zhí)行)相兼容或提供接口，使之集成為一個有機(jī)的整體，無論是單機(jī)自動化或作為大型自動化裝置的一部分，都使該工業(yè)設(shè)備的用途擴(kuò)大。綜上所述，作為工業(yè)設(shè)備本身增加傳感器和檢測儀表、測量儀表或提供接口，是傳統(tǒng)設(shè)備更新?lián)Q代的必要條件。

　　傳感器是一種把非電量轉(zhuǎn)變成電信號的器件，而檢測儀表在模擬電影情況下，一般是包括傳感器、檢測點取樣設(shè)備及放大器(進(jìn)行抗干擾處理及信號傳輸)，當(dāng)然還有電源及現(xiàn)場顯示部分(可選擇)，電信號一般為連續(xù)量、離散量兩種，實際上還可分成模擬量、開關(guān)量、脈沖量等，模擬信號傳輸采用統(tǒng)一信號(4-20mADC等)。數(shù)字化過程中，檢測儀表變化比較大，經(jīng)過幾個階段，近來多采用ASIC專用集成電路，而且把傳感器和微處理器及網(wǎng)絡(luò)接口封裝在一個器件中，完成信息獲取、處理、傳輸、存貯等功能。在自動化儀表中經(jīng)常把檢測儀表稱為變送器，如問題變送器、壓力變送器等。<發(fā)于2014-07-29>

智能工廠是構(gòu)成工業(yè)4.0的核心元素。在智能工廠內(nèi)不僅要求單體設(shè)備是智能的，而且要求工廠內(nèi)的所有設(shè)施、設(shè)備與資源（機(jī)器、物流器具、原材料、產(chǎn)品等）實現(xiàn)互通互聯(lián)，以滿足智能生產(chǎn)和智能物流的要求。通過互聯(lián)網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)，使工廠內(nèi)外的萬物互聯(lián)，形成全新的業(yè)務(wù)模式。

未來的工廠將走向全新的方向自動化高效化是目標(biāo) 

從某種意義上說，工業(yè)4.0是用CPS系統(tǒng)對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行智能升級，使其可以智能地根據(jù)實時信息進(jìn)行分析、判斷、自我調(diào)整、自動驅(qū)動生產(chǎn)，構(gòu)成一個具有自律分散型系統(tǒng)（ADS）的智能工廠，最終實現(xiàn)制造業(yè)的大規(guī)模、低成本定制化生產(chǎn)。 

在建設(shè)智能工廠時，要重點關(guān)注模塊化、數(shù)字化、自動化和智能化四大技術(shù)課題。模塊化是實現(xiàn)智能工廠規(guī)模化生產(chǎn)和客戶需求個性化定制的前提條件，這需要主要零部件供應(yīng)商向模塊供應(yīng)商轉(zhuǎn)型，全程參與產(chǎn)品設(shè)計、供應(yīng)模式選擇以及單元化物流的規(guī)劃。 

數(shù)字化，縱向看是實現(xiàn)工廠內(nèi)各個層面，乃至每臺設(shè)備數(shù)字化建模與互聯(lián)互通；橫向看，是打造從客戶需求，到產(chǎn)品設(shè)計、供應(yīng)商集成、制造以及物流服務(wù)的全流程供應(yīng)鏈集成體系。 

智能化，制造企業(yè)應(yīng)搭建一個虛實融合系統(tǒng)，根據(jù)客戶個性化定制需求，實現(xiàn)虛擬的設(shè)計、制造與裝配，再通過智能工廠完成生產(chǎn)制造過程，有效解決定制產(chǎn)品周期長、效率低、成本高的問題。在智能工廠里企業(yè)可與客戶實現(xiàn)零距離對話，客戶也可通過多種方式參與到產(chǎn)品“智造”全過程中來。 

面向工業(yè)4.0的智能生產(chǎn) 

工業(yè)4.0時代，隨著信息技術(shù)向制造業(yè)全面滲入，可實現(xiàn)對生產(chǎn)要素的高靈活配置和大規(guī)模定制化生產(chǎn)，由此打破傳統(tǒng)的生產(chǎn)流程、生產(chǎn)模式及管理方式。 

未來是智能聯(lián)網(wǎng)式生產(chǎn)的時代，不僅是單一工廠、而是企業(yè)多個工廠之間將通過聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建起虛擬制造體系，為企業(yè)生產(chǎn)提供全面智能支持。而標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和數(shù)字化的產(chǎn)品設(shè)計，是實現(xiàn)智能生產(chǎn)的前提。 

德國汽車工業(yè)已率先引入低成本客戶化定制的概念，產(chǎn)品設(shè)計實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化，生產(chǎn)制造實現(xiàn)了全面信息化與深度自動化，基本達(dá)到了智能生產(chǎn)、智能裝配、智能物流以及智能供應(yīng)鏈管理。 

以寶馬3系為例，從325i到335i多個車型的發(fā)動機(jī)共用同一產(chǎn)線，絕大部分硬件是通用的，只是通過選配不同的電控和軟件產(chǎn)品來實現(xiàn)發(fā)動機(jī)產(chǎn)品多樣化，這種低成本、定制化生產(chǎn)的核心基礎(chǔ)即是標(biāo)準(zhǔn)化。為此，寶馬能在不改變生產(chǎn)節(jié)拍的前提下，實現(xiàn)每臺下線車型都能滿足大規(guī)模定制的市場需求，即每一臺寶馬汽車都是根據(jù)客戶化定制生產(chǎn)出來的。 

工業(yè)4.0時代的制造企業(yè)不再自上而下地推動生產(chǎn)，而是從客戶需求開始，實現(xiàn)訂單、客戶化設(shè)計，采購、物流、生產(chǎn)計劃到生產(chǎn)的全流程拉式生產(chǎn)，并通過虛實融合實現(xiàn)各環(huán)節(jié)的互通互聯(lián)。這種高效靈活的拉動生產(chǎn)方式也代表著制造業(yè)未來的發(fā)展方向。 

面向工業(yè)4.0的智能物流 

工業(yè)4.0時代，客戶需求高度個性化，產(chǎn)品創(chuàng)新周期繼續(xù)縮短，生產(chǎn)節(jié)拍不斷加快，這些不僅是智能生產(chǎn)面臨的重要課題，也是對支撐生產(chǎn)的物流系統(tǒng)提出的巨大挑戰(zhàn)。 

智能物流是工業(yè)4.0核心組成部分。在工業(yè)4.0智能工廠框架內(nèi)，智能物流是聯(lián)接供應(yīng)、制造和客戶的重要環(huán)節(jié)，也是構(gòu)建未來智能工廠的基石。智能單元化物流技術(shù)、自動物流裝備以及智能物流信息系統(tǒng)是打造智能物流的核心元素。 

作為歐洲權(quán)威的物流規(guī)劃和應(yīng)用研究機(jī)構(gòu)、工業(yè)4.0物流技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用研究的前沿陣地，德國物流研究院（Fraunhofer IML）自主研發(fā)了inBin智能周轉(zhuǎn)箱技術(shù)。通過在周轉(zhuǎn)箱上加裝感知與智能控制單元，實現(xiàn)了物流單元的智能化。 

智能箱既能自主管理箱內(nèi)的庫存，又能向上級系統(tǒng)及時報告智能箱的狀態(tài)，實現(xiàn)自動要貨和補(bǔ)貨的功能。基于智能箱的輸送系統(tǒng)可采用分散控制技術(shù)，智能箱不再是被動單元，而是給輸送系統(tǒng)發(fā)號施令的“主人”。在智能箱的指揮下，輸送系統(tǒng)可以自動地將箱子送達(dá)目的地。 

另一方面，可通過智能箱與智能物流設(shè)備（如穿梭車）集成，實現(xiàn)面向工業(yè)4.0的智能、高效、靈活的物流系統(tǒng)。2003年，德國物流研究院率先研制出全球首臺輕型高速穿梭車Multi Shuttle，開啟了高柔性自動化物流系統(tǒng)的新紀(jì)元。在Multi Shuttle基礎(chǔ)上，德國物流研究院于2011年研發(fā)出可在貨架和地面行走的兩棲穿梭車“魔浮”Multi Shuttle Move，打通了物流與生產(chǎn)環(huán)節(jié)的傳統(tǒng)壁壘。 

2014年又推出可自行攀爬的蜘蛛車Rack Racer，打破了穿梭車技術(shù)的最后一個瓶頸——提升機(jī)對流量的限制。與傳統(tǒng)穿梭小車不同的是，Multi Shuttle Move每臺小車都能獨立“思考”。即在行走過程中，需要與哪些設(shè)備聯(lián)網(wǎng)通信，遇到障礙物如何處理……都可以智能地獨立解決。<發(fā)于2015-08-05>

自2013年開始，廣東、浙江和江蘇等省份相繼推出了“機(jī)器換人”的政府計劃。例如浙江省就計劃投入5000億元，未來5年內(nèi)每年實施5000個機(jī)器換人項目，推動工業(yè)生產(chǎn)方式由“制造”向“智造”轉(zhuǎn)變。

但市場早已先一步做出了反應(yīng)。2013年，中國次超過日本，成為全球更大的工業(yè)機(jī)器人買家。據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會（IFR）統(tǒng)計顯示，2013年中國市場規(guī)模約為3.7萬臺。今后受工資上漲和勞動力不足等影響，中國市場上的工業(yè)機(jī)器人有望以年率15%以上的速度擴(kuò)大。而世界市場的增速預(yù)計為6%，中國的高增速非常突出。

日本機(jī)器人制造商已洞悉到了中國市場的這一新機(jī)會，紛紛將工業(yè)機(jī)器人核心部件生產(chǎn)線遷往中國。

日本控制設(shè)備巨頭納博特斯克將自2016年起開始在中國生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人用核心零部件。將投資近50億日元新建工廠，面向中國市場每年生產(chǎn)10萬臺工業(yè)機(jī)器人。

納博特斯克目前在全球市場占有約60%的份額，該公司整體的年產(chǎn)能力將增加約20%，達(dá)到70萬臺。中國工業(yè)機(jī)器人市場已經(jīng)擴(kuò)大至超過日美的規(guī)模，在中國生產(chǎn)的必要性正在提高。

納博特斯克將在中國生產(chǎn)的是，嵌入工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)部位的精密減速器。一般來說，每臺機(jī)器人要使用6個，可以起到增加貨物運(yùn)送能力的作用。作為該公司的生產(chǎn)基地，三重縣工廠的開工率已經(jīng)超過90%，增產(chǎn)空間越來越小。

目前正在江蘇省和上海市等地尋找工廠用地，力爭2016年上半年使總建筑面積1.5萬平方米左右的新工廠投入運(yùn)行。2016年將生產(chǎn)10萬臺，計劃在關(guān)注市場擴(kuò)大速度的同時，到2020年提高至20萬臺。<發(fā)于2015-05-12>

為落實“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃，加快推進(jìn)信息化與工業(yè)化深度融合，創(chuàng)新新模式培育新業(yè)態(tài)，促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展，由天津智慧城市研究院主辦的“中國（天津）智能制造高峰論壇”昨天在本市召開，論壇圍繞“大力發(fā)展智能制造，助力產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展”主題，交流分享“智能制造”新理念，共謀天津大力發(fā)展智能制造之策，打造天津先進(jìn)制造業(yè)的升級版。

參加論壇的市工信委相關(guān)負(fù)責(zé)人向記者介紹，積極探索在新常態(tài)下加快推進(jìn)兩化深度融合的新途徑，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，今年本市將重點做好四方面工作，首先是要加快推進(jìn)智能制造生產(chǎn)方式，大力推進(jìn)企業(yè)數(shù)字化制造，不斷提高產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計、制造、管理、服務(wù)水平；推進(jìn)生產(chǎn)過程智能化，深化物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等信息技術(shù)在制造業(yè)領(lǐng)域深度應(yīng)用；開展關(guān)鍵環(huán)節(jié)集成應(yīng)用試點示范，逐步在重點企業(yè)推廣數(shù)字化車間和數(shù)字工廠建設(shè)，探索全產(chǎn)業(yè)鏈綜合集成新途徑。

第二是要結(jié)合實際，大力發(fā)展云制造等新型生產(chǎn)方式。要加快推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合創(chuàng)新，重點企業(yè)逐步實現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計、制造、銷售、采購、管理、服務(wù)等環(huán)節(jié)企業(yè)間的協(xié)同；加快濱海工業(yè)云平臺建設(shè)，加快推進(jìn)研發(fā)設(shè)計、數(shù)據(jù)、營銷、客戶、市場、服務(wù)等資源的開放共享，推進(jìn)制造需求和社會化服務(wù)融合發(fā)展。

第三是要創(chuàng)新模式，推進(jìn)電子商務(wù)與制造業(yè)融合發(fā)展。深化重點行業(yè)電子商務(wù)應(yīng)用，促進(jìn)生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)發(fā)展壯大。支持企業(yè)集團(tuán)電商平臺向第三方行業(yè)平臺轉(zhuǎn)化，增強(qiáng)面向制造業(yè)供應(yīng)鏈協(xié)同服務(wù)能力，提高產(chǎn)業(yè)鏈整體水平和效率，鼓勵引導(dǎo)電子商務(wù)、現(xiàn)代物流、金融、租賃、保險與制造業(yè)融合發(fā)展。

第四是要強(qiáng)化評估，加快推進(jìn)兩化融合管理體系建設(shè)。兩化融合管理體系建設(shè)是當(dāng)前推進(jìn)兩化融合工作的重要抓手，是規(guī)范企業(yè)兩化融合通用方法和手段的重要途徑。本市今年將繼續(xù)開展兩化融合管理體系貫標(biāo)。同時，加強(qiáng)區(qū)域企業(yè)兩化融合水平評估，加強(qiáng)分類引導(dǎo)和推進(jìn)，推動企業(yè)對標(biāo)，實現(xiàn)區(qū)域企業(yè)兩化融合水平全面升級。<發(fā)于2015-05-20>

不停揮舞機(jī)械手的智能化機(jī)器人，自動駁運(yùn)系統(tǒng)上來來回回的運(yùn)輸小車（AGC），車身車間高達(dá)97%的自動化率……上海通用武漢工廠一期試圖緊跟潮流，將科技注入冰冷的機(jī)械與制造。本文中，車云菌希望只甩干貨，圖文并茂的聊聊這個科技范兒十足的工廠、別克全新英朗的母體，究竟長什么樣？

等離子釬焊 車身車間與機(jī)器人

先從車身車間說起，因為這是上海通用武漢工廠中自動化率更高的車間，而這里更大的特點是滿眼盡是機(jī)器人。

據(jù)上海通用的工作人員介紹，武漢工廠一期項目的車身車間擁有452臺機(jī)器人，整個車間的自動率高達(dá)97%。在車云菌半個多小時的觀察中，包括車身高密度機(jī)器人焊接、等離子釬焊、后輪罩滾邊、側(cè)圍內(nèi)板上料在內(nèi)的各大工位上，各種機(jī)械手肆意的揮動，在整個車間區(qū)域內(nèi)，幾乎看不見工人，自動化程度極高。

高密度機(jī)器人 車身補(bǔ)焊線高密度機(jī)器人工位

上海通用泛亞工程師稱，大規(guī)模使用機(jī)器人的優(yōu)勢主要有兩點：一方面提高生產(chǎn)效率，一方面保證產(chǎn)品質(zhì)量。例如：

1、車身補(bǔ)焊線高密度機(jī)器人工位上實現(xiàn)了單一工位內(nèi)布置焊接機(jī)器人16臺，16臺機(jī)器人同時工作，可將焊點數(shù)提升至232個，這一方面可對工作效率和生產(chǎn)效率進(jìn)行大幅優(yōu)化，一方面在焊點質(zhì)量滿足要求的同時，使焊點更加均勻，外觀更加美觀。

2、側(cè)位內(nèi)板機(jī)器人上料工位采用內(nèi)側(cè)圍總成自動裝配至地板總成工藝，機(jī)器人高精度的工作，滿足了上料功能的同時，保證了上料穩(wěn)定性，提高了車身整體配合精度和外觀尺寸。

3、等離子釬焊工位上的機(jī)器人，可以在車輛的四門區(qū)域采用等離子釬焊工藝，速度為普通焊接的2-3倍，并且焊接熱變形小、無氣孔，焊縫寬度僅為普通焊接的1/3，使車輛外觀更美觀。          

后輪罩滾邊

值得注意的是，位于車身車間車身主線單工位的6臺機(jī)器人，是上海通用最新啟用的R-1000iA系列輕量化機(jī)器人，并配備了輕量化焊槍。據(jù)悉，該機(jī)器人具有運(yùn)動速度快，體積更小，匹配輕量化焊槍可迅速提升工作效率，同時單個焊點能有效節(jié)約電能20%，更加環(huán)保節(jié)能。

除了車身車間以外，上海通用武漢工廠一期的總裝車間也很有看頭。

先從總裝內(nèi)飾線說起。這里最吸引眼球的是智能化自動涂膠系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用機(jī)器人自動識別車型，自動抓取玻璃進(jìn)行涂膠作業(yè)。有意思的是，機(jī)器人會利用3D視覺系統(tǒng)來完成膠型的質(zhì)量檢測，時時監(jiān)控膠型的高度和寬度，參數(shù)異常時自動報警。

另外，前后風(fēng)擋移栽采用分離設(shè)計，取料后可分別自動追趕車輛，并與車輛同步隨行，在提升了生產(chǎn)效率的同時也提高了裝配質(zhì)量。

總裝車間里另一個具有“3D”概念的是總裝檢測線。據(jù)泛亞工程師介紹，這里的四輪定位設(shè)備采用非接觸式3D激光頭行檢測，其檢測精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于之前的2D激光頭，并適用于上海通用現(xiàn)有全系車型的檢測工作。

除此以外，檢測線動態(tài)車輛測試設(shè)備程序還可模擬汽車的動態(tài)傳動、制動和控制系統(tǒng)性能的測試，系統(tǒng)還會將測試的所有數(shù)據(jù)全部上傳通用汽車全球車輛數(shù)據(jù)庫，終身保存。

另一個需要重點提及的點是，上海通用武漢工廠總裝車間的底盤線還采用了EMS+VAC（Electrical monorail system + Variable Adjustable Carry）機(jī)運(yùn)設(shè)備，在拼裝過程中同步，實現(xiàn)車身和底盤的精準(zhǔn)定位和拼合，拼合精度可達(dá)0.1 mm，這個數(shù)值在國際上處于領(lǐng)陣營。

據(jù)悉，武漢工廠一期總裝工廠由內(nèi)飾線、底盤線、終裝線、門線、發(fā)動機(jī)線和檢測線組成， 包括134個主線工位。

油漆車間和沖壓車間雖然不像車身及總裝車間那樣機(jī)械手揮舞，科技范十足，但卻同樣不可小覷。

據(jù)上海通用工作人員介紹，油漆車間共采用涂膠機(jī)器人、噴涂機(jī)器人及各類開門開蓋機(jī)器人108臺，自動化率達(dá)到85%。車云菌獲悉，位于油漆車間的內(nèi)部噴涂系統(tǒng)，在噴房中使用了4個機(jī)器人噴涂車身內(nèi)部區(qū)域（門框及門蓋內(nèi)表面）替代手工噴涂，一方面節(jié)約油漆材料，一方面降低新風(fēng)量，達(dá)到節(jié)能目的。

在沖壓車間內(nèi)，最值得一提的是自動駁運(yùn)系統(tǒng)中實行自動巡航的小車（AGC），其可以根據(jù)系統(tǒng)的指令，自動按照工藝要求對料架實行搬運(yùn)動作。

在這套技術(shù)運(yùn)用之前，傳統(tǒng)工廠沖壓車間都是用采用人工開叉車進(jìn)行料架運(yùn)輸?shù)膭幼鳎谧詣踊≤嚰夹g(shù)，避免了傳統(tǒng)運(yùn)輸方式下多部叉車交叉作業(yè)容易形成的堵塞和安全隱患，同時降低了叉車作業(yè)的人力成本，并提高了生產(chǎn)效率。<發(fā)于2015-04-01>