1共性平台的组成
基于工业机器人的智能化生产管理服务平台主要内容包括3大块:生产管理服务平台、过程检测服务平台、过程控制服务平台。生产管理服务平台研究的共性技术包括分布式智能管理、均衡化混流生产技术和MES/EＲP管理技术，利用检测到工件的特征信息和优化后的工艺参数，对生产设备进行自适应调配。过程检测服务平台研究包括三维信息在线识别与位姿检测技术、数字化物流跟踪技术，通过对加工过程中的工件的特征、位置和姿态进行检测和跟踪，得到工件的信息参数。过程控制服务平台研究包括加工参数优化技术，对生产管理服务平台和过程检测服务平台的工件加工的过程进行参数优化控制。通过以上3个平台的相互协同，直接应用到装备制造业典型生产工艺如零部件搬运、工件上下料、喷涂、抛磨加工等过程，最终实现加工的自适应性和智能化。同时通过对技术的模块化包装，通过组态的形式实现技术外包，应用到其他行业如食品分拣、包装物流、焊接等领域。
1.1生产管理服务平台
在分布式智能管理技术、均衡化混流生产技术和MES/EＲP管理等相关技术的基础上，形成更广泛的行业应用的生产管理相关技术的研究服务平台，能够将相关技术快速应用于其他行业的类似应用。
(1)分布式智能管理技术
智能化生产线一般选用分布式控制方案，分布模式不像集中式那样对主数控装置有着很强的依赖性，其结构模块相对比较独立，具有分段实时性，而且系统各模块之间界面分明，可并行开发，方面维护。如图2所示为机器人柔性生产线控制方案，这种控制结构可分为3层:控制管理层、单元控制层和设备控制层。控制管理层即柔性生产线的主数控装置，按照作业计划，分解作业计划和工艺规划，生成命令，下载到单元机，并接受单元机的反馈信息，协调整个系统的运行。单元管理层对一个根据工艺要求组建的生产单元进行控制，每个单元可能包括机床、机器人等设备。单元数控装置常采用PLC设备，PLC通讯通常采用实时性、稳定性较好的总线方式。设备控制层对单个设备的控制，包括机床数控装置CNC、机器人数控装置、输送带位置数控装置、传感器(图象识别器、代码识别器)等。
(2)均衡化混流生产关键技术
一般制造业企业都存在库存量和在制品储备量高，企业库存积压严重、生产效率低下等问题［3］，均衡化混流生产要求将工艺流程、生产作业方法基本相同的若干个产品品种，在一条流水线上科学地均衡地编排投产顺序，实行有节奏、按比例地混合连续流水生产，并以品种、产量、工时、设备负荷全面均衡为前提的生产模式。基于工业机器人技术应用和均衡化混流生产的理念相结合，既可满足市场大批量的需要，又能同时生产多种产品，满足不同客户的要求。但如何布置生产设备，快速调换工、模、夹具，组织多品种均衡化混流生产，依然是企业安排生产的难点。
(3)MES/EＲP管理
随着信息技术的不断发展，企业制造信息化的进程不断深入，车间制造执行系统(MES)作为一种先进的计算机辅助管理思想和工具，逐步成为提高车间管理水平和竞争实力的重要手段［4］。MES系统是在MＲP所产生的加工制造订单的基础上，按照交货期的前后和生产优先级原则，以及车间的生产资源情况(如设备、人员、物料的可用性及加工能力的大小等)，将零部件的生产计划以订单形式的下达给车间，在车间内部，根据零部件的工艺路线等信息制定车间的日计划、组织日常的生产。同时，在订单的生产过程中，实时地采集车间生产的动态信息，了解生产进度，发现问题及时解决。
1.2过程控制服务平台
过程控制服务平台主要对生产管理服务平台和过程检测服务平台的工件加工的加工过程进行参数优化控制。加工参数优化技术主要解决数控加工中切削参数的选择对加工效率、加工质量和生产成本的影响问题。应主要从建立合适的加工数学模型、制定变量约束规则、构思参数优化方法、设计合适的试验方法，建立优化的工艺参数库等几方面考虑。
1.3过程检测服务平台
生产过程的质量控制少不了过程检测，通过对三维信息在线识别与位姿检测技术、数字化物流跟踪技术的研究，通过对加工过程中的工件的特征、位置和姿态进行检测和跟踪，得到工件的信息参数。
(1)基于三维信息的在线工件识别与位姿检测
对在线工件的三维信息检测及匹配技术进行研究，实现三维形貌的检测，并通过标准工件和实际检测数据的三维匹配，实现对工件的识别并获取其位置和姿态信息。应从工件三维信息检测系统研究、工件信息的三维匹配技术研究、工件的轨迹规划等几方面考虑。
(2)数字化物流跟踪技术
基于信号自动识别目标对象，并能获取相关数据，且无须人工干预，可工作于各种恶劣环境的识别技术［5］，是数字化物流的基础。应剖析当前物流跟踪管理的主要识别技术的特点和优缺点，研究和分析制造业物流管理框架体系，对基于无线射频识别ＲFID技术与传统的标签设别技术的对比和分析，找出适合企业物流管理的数字化物流跟踪应用体系。
2结束语
工业机器人的应用市场需求在我国增长快速，但综合性的应用服务平台的提出还是一个新概念。服务平台的目标和对象如何设定，研究的共性技术有与企业的实际需求怎么样相结合起来，如何立足装备制造业需求，推广到其它工业生产自动化行业，都是建立以工业机器人为基础的智能化生产管理服务平台应考虑的问题。
作者：梁殿胜 阴雷鸣 单位：广州数控设备有限公司
