如图2所示，把机器人装在导轨上，从而延伸了机器人的作业空间，提高了机器人的工作能力和应用范围，实现了一台机器人在导轨上移动，对应多台CNC的自动化生产系统。

为了让机器人专心完成对CNC数控机床的取放料工作，通过规划“二二相连”供收料流水线，在原有N套“一拖二”系统的基础上，建立专用的物流快速输送通道，如图3所示，实现物料的快速供应和产品的快速周转，使机器人及时配合CNC完成取放料作业，达到产能的最大化，并且满足小批量、多品种的产品生产通用性要求。

无论是“一拖二”、“一拖N”还是“二二相连”等系统的开发，都实现了机器人与CNC数控机床的集成化生产，机器人配合CNC数控机床，完成了产品的连续生产加工过程。机器人集成化生产节省了操作人力，提高了CNC数控机床的利用率，避免了过多的人工干预导致的产能、品质等不稳定状况的发生。

在CNC的辅助生产环节中，自动化设备的开发与应用同样较好地解决了生产中人力需求较多、生产效率不足等问题。比如， 原有流动夹具的装拆夹过程， 人力需求较多， 劳动强度大，生产效率较低，开发流动夹具的自动装拆夹设备，以代替装拆夹人员。

针对产品在CNC加工后的品质检测环节，检测人力需求多，生产效率低，且人工检测品质不易保证，从而开发了自动检测设备，代替检测人员。同时，自动化设备的取放料过程，都可通过机器人自动完成。

无论是机器人集成系统，还是自动化设备，其重要的衡量指标，是适应相似产品的生产互换性。互换性越好，则系统或设备的价值、使用效率及寿命就越高。机器人集成系统互换性的基本要求是产品变更后，只需调整流动夹具、末端执行器（手爪）等与产品相适应的部分，而不会影响机器人集成系统整体的运行方式及功能实现。

4. 智能工厂初步规划

机器人集成CNC数控生产加工过程的实现，不仅需充分考虑产品生产节拍（TT）、加工周期（CT）等条件，还要合理规划车间生产布局、物流方式，实现物料快速周转。

科学合理的工厂自动物流系统的规划，是实现智能工厂的前提条件。在CNC“一拖N”系统、“二二相连”系统及自动化设备等基础上，根据各加工单元和工站的物料需求方式、需求量及需求节拍等，建立系统化集成的物料供给系统，开发物流调度逻辑，设置各物流对接站点。

利用AGV自动移载机器人代替物流人员，将车间一个个孤立的生产设备、加工单元、工站、自动装拆、检测等环节有机连接起来，以减少中间环节、缩短产品物流周期，使加工、装配、检测、物流及取放物料等生产过程融为一体，实现物料准确、连续、及时地在各工站之间进行自动传递对接，如图4所示。

在机器人集成CNC系统、自动化设备以及AGV自动物流系统等基础上，构建CNC车间的SCADA数据采集、数据分析、远程监控、实时显示及异常处理等功能的智能生产系统。

通过SCADA系统，实时采集、分析、监控产品在CNC机床的加工数据、设备状态信息、AGV实时运行状况、产能及生产效率、设备故障及原因分析、产品检测数据等，并将生产数据、信息（刀具寿命、产能、检测数据等）实时传递到生产数据监控中心，使CNC刀具实时自动换刀或自动补偿，以确保产品生产品质和生产运行连续，同时，还不断优化生产工艺，降低损耗，提高效率。最终，替代了车间的部分生产技术及管理人员、品质人员以及维修保养人员。

通过建立“机器人集成CNC数控生产系统+自动化设备+AGV自动物流系统+SCADA网络监控系统”，使智能工厂的目标实现又前进了一步。

5. 结语

工业机器人通过高效率、可互换的末端执行装置（手爪）以及与数控机床等设备对接的集成化辅助机械装置、流水线等，提高了机器人的动作效率，扩展了作业空间，替代了大量的生产人力，满足了产能要求。

然而，经过长期的机器人生产应用实践，企业不再满足机器人只是在有限程度上代替生产人力、达成产能，持续发展才是企业追求的根本目标。

因此，通过建立生产大数据系统，使机器人在系统环境中，不仅有效执行生产加工任务，同时，维护生产管理，持续不断地提升产品品质、生产工艺及管理水平。达到这样的智慧化程度，不仅需要大幅提升机器人集成技术，更需要企业精益生产管理能力与机器人集成技术的紧密融合。