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Marty Linn 認為柔性化是如今通用汽車（General Motors）制造加工的關鍵所在。

因此，整車制造廠的工程師們正在研制提高短周期訂單處理能力的方法。關于這個活動Linn知之甚詳，因為他就是通用汽車控制、傳送、機器人技術與焊接部門（CCRW）中專負責機器人技術那一塊的首席工程師。在2004年初擔任這個職位之前，他在白車身部門里做了兩年負責先進技術的總成工程師。而再向前追溯五年左右，他則是CCRW里負責機器人技術、焊接與C-Flex的首席工程師。所有這些職位有個共同點，那就是它們都致力于提高柔性，而這正是通用汽車積極推行的一個項目。Linn說，“實際上我們一直想成為世界上最具柔性的汽車制造商?！边@個計劃并非簡單讓組裝廠具備生產(chǎn)各種單一產(chǎn)品的能力，而是讓某個工廠能真正地形成復合產(chǎn)品生產(chǎn)結構。為了獲得這種能力，它意味著要運用到機器人。

我們使用大量機器人。Linn說，“我們在北美的每個組裝廠都使用機器人人。”機器人的數(shù)量遠遠超過預計。既有用于車身車間里用于點焊的大型焊槍（其中包括一些弧焊），也有用于材料的處理與材料的派發(fā)。噴漆車間是高度機器人化的。通用汽車金屬加工部用于裝配生產(chǎn)的金屬零件已大量使用機器人進行搬運工作?！皺C器人在我們的裝配廠里就象日常用品一樣隨處可見?！盠inn補充道，“實用的點焊機器人被大量應用?！钡^續(xù)指出，“在過去四年里我看到機器人越來越多的應用，比如使用7軸運動機器人來獲得更高制造能力之類?！彼鼈冋趫?zhí)行更具“合作性”的加工，如用一個機器人夾持零件而其它兩個進行焊接。

Linn經(jīng)常提到的一個目標是“消除專機設備”。換句話說，長期以來一直用于汽車裝配加工的標準專用設備與夾具，正逐漸讓路給機器人。事實上，Linn充滿信心地稱 ：“我們相信我們在使用柔性機器人夾具與裝備方面明顯遙遙領先于世界上任何一家公司。”他特別提到了C-Flex機器人。C-Flex是指車身車間使用同一種可編程設備與機器人共同焊接多種不同型號車身鑲板（包括底板、車廂蓋、引擎罩與發(fā)動機隔板）的可編程設備系統(tǒng)。這樣做的好處是給人印象深刻而且具有多樣性。首先，當推出新車型時車身車間用可編程方法能節(jié)約1億美元，而且可適用于通用汽車不斷推出的新型或重大改型的轎車與卡車。在2004年共投放市場20種車型， 而北美30個工廠里為數(shù)一半的工廠同時參與了新車型開發(fā)制造工作，資金迅速得到節(jié)省。同時，C-Flex也能節(jié)約空間，車身車間節(jié)省了大約150,000平方英尺的空間面積。其可編程性還能節(jié)約時間，通用汽車已經(jīng)在其許多工廠里安裝了C-Flex。

隨著柔性自動化生產(chǎn)線被用于替代專機設備，通用汽車研發(fā)的 C-Flex系統(tǒng)在車身車間里節(jié)省了大量成本。

但是，仍然有亟需安裝機器人的地方。他解釋道，“例如，底盤總成在用大型昂貴的專機設備。我們希望對它進行機器人化，提高柔性并消除依賴于一種車型的專機設備資本投資。”

多重計劃投資。在歷史上，應用柔性設備真正的遇到的阻礙之一是機器設備的投資依賴特定的計劃。雖然有針對后續(xù)計劃使用柔性設備的機會，但假設目標是控制計劃A的費用，那如果多花費那么一點錢卻能同時對計劃B有益，到底做不做呢？Linn 承認那的確存在爭論。他指出，“到目前為止，我們確立使用機器人已有時日?！盠inn解釋道，“通用公司財務人員根據(jù)項目分配資金的方法是先對多重項目進行一個總投資，然后通過各個項目的完成收入償還總投資成本?！?

再利用是使用機器人的綜合內(nèi)容之一。當然，Linn 承認工程師們都喜歡使用最新與最好的設備。但是柔性設備通常服務于快速變化的用途場合并完成某項任務。所以當廣泛的再利用機器人時，并不每次都有效?！爱斘覀兘Y束計劃時，我們?nèi)匀毁徺I新的機器人與設備。由于有效載荷與負載比的弱勢，機器人在一些應用里沒有優(yōu)勢而敗北。所以我們必須對它們進行整修與更換。雖然在一些新的計劃里我們進行了再利用，但是我們同時也外出采購新的機器人來取代再利用的那些機器人?！?

Linn說，他們已經(jīng)對包括Fanuc、ABB、KUKA與Comau在內(nèi)的機器人供應商進行標準化。我們?nèi)澜绲墓S里都有這些供應商的產(chǎn)品。但這并不意味著他們對來自其他設備供應商產(chǎn)品的新技術不感興趣。“對于人和技術，不管它是供應商的一個產(chǎn)品還是新的技術構想，我們都有一個適當?shù)呐鷾蔬^程。我們仔細檢查并進行商業(yè)應用與工程分析。如果它能解決所有問題并確實值得這么去解決，我們就批準它的使用。在我們對它真正標準化之前，我們將購買設備并在工廠里進行試驗?！彼^續(xù)說道，沒有使用某種產(chǎn)品并不意味著他們對能提供競爭優(yōu)勢的該種產(chǎn)品不感興趣。

通過計算達到預定目標。Linn 說，“在99.9%的應用類型里，我們進行離線編程，這完成得非常好。從集成觀點看，使我們陷入困境的事情是建模不當－軟管、電纜掉落的到處都是，這個沒能很好地建模。我們只能終止進入，不接觸任何關鍵接觸點，并確信我們沒有鉤住夾頭上的電纜?！鄙踔林挥型ㄟ^將機器人配備上集成外罩，才能將零部件隨處掉落的問題最小化。當然，離線編程正是通用汽車所致力開發(fā)的數(shù)學驅動產(chǎn)品與工藝的重要部分。Linn說，“特別對于制造領域，我們希望離線完成制造過程與計劃里的每件事情，不斷驗證以保證每個部分正常作用，最后能將它順利下載到車間進行運用?，F(xiàn)在最頭疼的事情是不能建立好的模型?！?

有趣的是機器人本身并不讓他們頭疼。Linn稱，“盡管機器人曾因為某些小故障（真實的或想象出來的）而被笑話，但機器人的可靠性卻不斷使人感到吃驚。機器人已成為工廠所有部門內(nèi)最為可靠的設備?！比绻麑⑺麄兊南鄬碗s性、性能與柔性結合在一起來看的話，不可否認，真的是一種了不起的成就。


隨著致力于生產(chǎn)更多優(yōu)質而低成本的轎車與卡車，通用汽車正認真貫徹一種讓機器人扮演重要角色的生產(chǎn)策略。

針對更快的鋁合金焊接的機器人系統(tǒng)

Panasonic 工廠自動化公司（Elgin, IL）工業(yè)部門經(jīng)理Tim Nacey注意到汽車里的鋁合金焊接應用數(shù)量在過去幾年里不斷上升。對此，Panasonic無疑相當感興趣，因為在過去的20年里，這個一直是他們所樂意見到的。最近，他們開發(fā)了名為MIG Force推挽式記錄進給系統(tǒng)，該系統(tǒng)特別設計用于優(yōu)化鋁合金MIG 焊接，該系統(tǒng)可提供以5 m/min進行蓋板焊接和以2 m/min進行蓋板圓角焊接的能力。該系統(tǒng)運行于公司內(nèi)的G系列機器人。該系列機器人之所以能與這個系統(tǒng)相匹配，其主要原因在于它們裝備了64位RISC控制器，這使得機器人的控制器不僅能控制機器人自身的運動，還能控制焊絲進給系統(tǒng)與波形程序（這有別于獨立控制的傳統(tǒng)弧焊系統(tǒng)）。Nacey解釋道，為了獲得快速、高質量的弧焊，必須協(xié)同控制焊絲進給速度、脈沖波形與機器人的運動。

焊絲進給系統(tǒng)具有拉直焊絲的行星滾輪裝置，所以當焊絲走到焊接處時并不會彎曲，因此更為精確。重要的是，該進給系統(tǒng)能與曲率檢測電路相協(xié)調，這個在使用小直徑焊絲時，非常重要。同時，該系統(tǒng)有助于保證可靠的起弧，這在需要完成疊焊時更顯重要性（例如在電弧不斷反復觸發(fā)與停止的時候）。如果有電機載荷的變化，那表明有焊絲彎曲的可能性，控制器能在彎曲發(fā)生前關閉焊絲進給系統(tǒng)。

由于鋁合金的特性，熱量會從焊點傳遞到正被焊接的鋁合金，因此焊接過程很不容易控制好。后果之一便是會造成焊接點的改變。通過在不降低焊接速度的前提下調節(jié)電流數(shù)值來控制波形的方法，Panasonic系統(tǒng)很好地解決了鋁合金焊接的這些問題。

Nacey指出，當有些人在考慮使用混合激光系統(tǒng)進行鋁合金焊接時，Panasonic系統(tǒng)則能以其十分之一的價格來達到其80%的焊接速度的能力。