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什么是伺服系統(tǒng)？
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（或給定值）的任意變化的自動控制系統(tǒng)。它的主要任務是按控制命令的要求、對功率進行放大、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)定性高和適應性強等基本性能。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；適應性強是指反應快、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)又有異步電機伺服系統(tǒng)和同步電機伺服系統(tǒng)兩種。<發(fā)于2014-08-20> -
傳感器的應用有哪些
在現(xiàn)代工業(yè)設備中，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，安全等級也可以提高，設備可以增值;工業(yè)設備作為自動化系統(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的整體，無論是單機自動化或作為大型自動化裝置的一部分，都使該工業(yè)設備的用途擴大。綜上所述，作為工業(yè)設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、檢測點取樣設備及放大器(進行抗干擾處理及信號傳輸)，當然還有電源及現(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>
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未來的工廠的方向：自動化高效化是目標
智能工廠是構成工業(yè)4.0的核心元素。在智能工廠內(nèi)不僅要求單體設備是智能的，而且要求工廠內(nèi)的所有設施、設備與資源（機器、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，使工廠內(nèi)外的萬物互聯(lián)，形成全新的業(yè)務模式。
未來的工廠將走向全新的方向自動化高效化是目標
從某種意義上說，工業(yè)4.0是用CPS系統(tǒng)對生產(chǎn)設備進行智能升級，使其可以智能地根據(jù)實時信息進行分析、判斷、自我調(diào)整、自動驅(qū)動生產(chǎn)，構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)。
在建設智能工廠時，要重點關注模塊化、數(shù)字化、自動化和智能化四大技術課題。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商向模塊供應商轉(zhuǎn)型，全程參與產(chǎn)品設計、供應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)品設計、供應商集成、制造以及物流服務的全流程供應鏈集成體系。
智能化，制造企業(yè)應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。而標準化、模塊化和數(shù)字化的產(chǎn)品設計，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)品設計實現(xiàn)了標準化與模塊化，生產(chǎn)制造實現(xiàn)了全面信息化與深度自動化，基本達到了智能生產(chǎn)、智能裝配、智能物流以及智能供應鏈管理。
以寶馬3系為例，從325i到335i多個車型的發(fā)動機共用同一產(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)動機產(chǎn)品多樣化，這種低成本、定制化生產(chǎn)的核心基礎即是標準化。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、制造和客戶的重要環(huán)節(jié)，也是構建未來智能工廠的基石。智能單元化物流技術、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。
作為歐洲權威的物流規(guī)劃和應用研究機構、工業(yè)4.0物流技術研發(fā)和應用研究的前沿陣地，德國物流研究院（Fraunhofer IML）自主研發(fā)了inBin智能周轉(zhuǎn)箱技術。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)自動要貨和補貨的功能。基于智能箱的輸送系統(tǒng)可采用分散控制技術，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目的地。
另一方面，可通過智能箱與智能物流設備（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)的新紀元。在Multi Shuttle基礎上，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，打破了穿梭車技術的最后一個瓶頸——提升機對流量的限制。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>
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日本廠商積極布局機器人在華市場
自2013年開始，廣東、浙江和江蘇等省份相繼推出了“機器換人”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。2013年，中國次超過日本，成為全球更大的工業(yè)機器人買家。據(jù)國際機器人聯(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)機器人有望以年率15%以上的速度擴大。而世界市場的增速預計為6%，中國的高增速非常突出。
日本機器人制造商已洞悉到了中國市場的這一新機會，紛紛將工業(yè)機器人核心部件生產(chǎn)線遷往中國。
日本控制設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%，達到70萬臺。中國工業(yè)機器人市場已經(jīng)擴大至超過日美的規(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)機器人關節(jié)部位的精密減速器。一般來說，每臺機器人要使用6個，可以起到增加貨物運送能力的作用。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行。2016年將生產(chǎn)10萬臺，計劃在關注市場擴大速度的同時，到2020年提高至20萬臺。<發(fā)于2015-05-12>
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四方面助推智能制造 打造先進制造業(yè)升級版
為落實“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃，加快推進信息化與工業(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，打造天津先進制造業(yè)的升級版。
參加論壇的市工信委相關負責人向記者介紹，積極探索在新常態(tài)下加快推進兩化深度融合的新途徑，促進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，今年本市將重點做好四方面工作，首先是要加快推進智能制造生產(chǎn)方式，大力推進企業(yè)數(shù)字化制造，不斷提高產(chǎn)品研發(fā)、設計、制造、管理、服務水平；推進生產(chǎn)過程智能化，深化物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等信息技術在制造業(yè)領域深度應用；開展關鍵環(huán)節(jié)集成應用試點示范，逐步在重點企業(yè)推廣數(shù)字化車間和數(shù)字工廠建設，探索全產(chǎn)業(yè)鏈綜合集成新途徑。
第二是要結合實際，大力發(fā)展云制造等新型生產(chǎn)方式。要加快推進互聯(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)品設計、制造、銷售、采購、管理、服務等環(huán)節(jié)企業(yè)間的協(xié)同；加快濱海工業(yè)云平臺建設，加快推進研發(fā)設計、數(shù)據(jù)、營銷、客戶、市場、服務等資源的開放共享，推進制造需求和社會化服務融合發(fā)展。
第三是要創(chuàng)新模式，推進電子商務與制造業(yè)融合發(fā)展。深化重點行業(yè)電子商務應用，促進生產(chǎn)性服務業(yè)發(fā)展壯大。支持企業(yè)集團電商平臺向第三方行業(yè)平臺轉(zhuǎn)化，增強面向制造業(yè)供應鏈協(xié)同服務能力，提高產(chǎn)業(yè)鏈整體水平和效率，鼓勵引導電子商務、現(xiàn)代物流、金融、租賃、保險與制造業(yè)融合發(fā)展。
第四是要強化評估，加快推進兩化融合管理體系建設。兩化融合管理體系建設是當前推進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。同時，加強區(qū)域企業(yè)兩化融合水平評估，加強分類引導和推進，推動企業(yè)對標，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>
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自動化率97%的工廠長什么樣？
不停揮舞機械手的智能化機器人，自動駁運系統(tǒng)上來來回回的運輸小車（AGC），車身車間高達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臺機器人，整個車間的自動率高達97%。在車云菌半個多小時的觀察中，包括車身高密度機器人焊接、等離子釬焊、后輪罩滾邊、側圍內(nèi)板上料在內(nèi)的各大工位上，各種機械手肆意的揮動，在整個車間區(qū)域內(nèi)，幾乎看不見工人，自動化程度極高。
高密度機器人 車身補焊線高密度機器人工位
上海通用泛亞工程師稱，大規(guī)模使用機器人的優(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、車身補焊線高密度機器人工位上實現(xiàn)了單一工位內(nèi)布置焊接機器人16臺，16臺機器人同時工作，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、側位內(nèi)板機器人上料工位采用內(nèi)側圍總成自動裝配至地板總成工藝，機器人高精度的工作，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臺機器人，是上海通用最新啟用的R-1000iA系列輕量化機器人，并配備了輕量化焊槍。據(jù)悉，該機器人具有運動速度快，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)使用機器人自動識別車型，自動抓取玻璃進行涂膠作業(yè)。有意思的是，機器人會利用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，前后風擋移栽采用分離設計，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，這里的四輪定位設備采用非接觸式3D激光頭行檢測，其檢測精度遠遠高于之前的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）機運設備，在拼裝過程中同步，實現(xiàn)車身和底盤的精準定位和拼合，拼合精度可達0.1 mm，這個數(shù)值在國際上處于領陣營。
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器人、噴涂機器人及各類開門開蓋機器人108臺，自動化率達到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，一方面降低新風量，達到節(jié)能目的。在沖壓車間內(nèi)，最值得一提的是自動駁運系統(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動作。
在這套技術運用之前，傳統(tǒng)工廠沖壓車間都是用采用人工開叉車進行料架運輸?shù)膭幼鳎谧詣踊≤嚰夹g，避免了傳統(tǒng)運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>
