圖1 目前在汽車或包裝行業(yè)中經常使用的線性生產線在未來的工廠中將不復存在，取而代之的將是更加靈活、可移動和模塊化的生產方式

在20世紀初亨利·福特將流水線生產引入到了汽車制造業(yè)，他的分工和標準化理念不僅徹底改變了汽車制造業(yè)，也重新定義了整個工業(yè)生產模式，這種新的生產方式很快就進入了其他的行業(yè)，并迅速成為成功的典范。無論是今天或是百年以后，裝配線生產都將被認為是工業(yè)進步，自動化，優(yōu)化和高效的代名詞，即使標準化的大規(guī)模生產在許多地方的工廠中仍然占據著主導地位，裝配線也早就開始逐漸被淘汰，這個曾經的成功案例，在未來工廠的靈活和智能化的生產中已確定不再占有一席之地。我們現(xiàn)在所熟知的按照相同生產順序和生產步驟來工作的生產線將在未來的智能工廠中不再存在。

從標準化到定制化

利用裝配傳送帶進行批量生產的剛性生產線將被擁有靈活性、適應性和獨立性的生產模式取代。我們將會看到一種可變、模塊化且能夠自我優(yōu)化的生產模式。納博特斯克精密機器歐洲有限公司的行業(yè)銷售總監(jiān)Daniel Obladen說：“未來的智能工廠能夠自行組織生產, 預制的標準化生產過程將不再存在，取而代之是能夠在生產車間移動的機械手臂，無人運輸系統(tǒng)和工件，它們將根據需要自行移動到需要加工的位置上。”雖然每個部件都在此獨立工作，但并非沒有系統(tǒng)操控，因為所有部件相互關聯(lián)，并且知道哪個工件需要進入哪個工序，哪個加工位置正好空出來以及如何調整好這些工作過程。這樣一來就不會出現(xiàn)生產停滯的情況。這項技術的驅動因素主要是生產數(shù)字化以及生產定制化、多樣化和批量化的發(fā)展趨勢的述求。

工業(yè)4.0智能工廠需要最大的靈活性，這也就意味著機械手臂和外部設備需要最大的靈活度。技術發(fā)展正在突飛猛進，盡管機械手臂在通常情況下還只是固定在原地，并按照所編程序完成重復的運動過程，但下一代的機械手臂已經被應用于起始孔。Daniel Obladen強調說：“未來的機器人是可移動的。它無需軌道或預設路徑，便可自主定位導航， 在車間里自由移動。”這些自主移動機械手臂不僅能夠在熟悉的環(huán)境中找到路徑，也可以在未知環(huán)境中進行自主定位。

圖2 RF-P系列是專為在空間有限卻需要快速生產周期和高速輸出的應用而設計的

Obladen明確了解這些趨勢，因為納博特斯克的市場份額高達六成，是無可爭議的全球齒輪市場領導者。許多類型的齒輪都是針對機械手臂領域的需求進行的優(yōu)化。這些齒輪具有極其小巧輕便，強勁有力，速度極快以及非常靈活等特點。納博特斯克的一個特殊優(yōu)勢是定制服務，即與客戶一起開發(fā)能夠完全滿足用戶需求的定制化傳動解決方案。

近年來，納博特斯克日本母公司的歐洲子公司，已經從簡單的齒輪供應商發(fā)展成為能夠提供完整驅動解決方案的系統(tǒng)供應商。位于杜塞爾多夫的公司總部團隊在電氣和控制技術專業(yè)領域的涉獵范圍不斷擴大。一直以來，這些精確可靠的偏心齒輪不僅用于機械手臂的“關節(jié)”中， 還被用于外部設備和其他的行業(yè)解決方案。目前博納特斯克正在研發(fā)一種機電傳動控制系統(tǒng)，這是一個帶有麥克納姆輪的傳動裝置，該系統(tǒng)將提供未來生產所需的移動性。

圖3 帶有麥克納姆輪的驅動系統(tǒng)：由于其特殊的設計，麥克納姆輪無需設定轉彎直徑便可以向各個方向自由移動，它適用于工廠的移動應用場景

與傳統(tǒng)輪子不同，麥克納姆輪的輪輞上安裝有許多可旋轉的桶型滾子，這些滾子通常與整個輪子的中軸成45°。這種特殊設計能夠實現(xiàn)全向移動，無論是原地旋轉，以任意半徑的弧線移動，還是在狹窄空間內靈活穿梭。麥克納姆輪可以讓無人駕駛的運輸車、輸送車以及移動機械手臂像氣墊船一樣向各個方向自由移動和轉動，完全無需設定軌道和轉彎直徑，特別是在狹窄的空間里，麥克拉姆輪擁有很大的優(yōu)勢。Daniel Obladen說：“我們在用于生產機械手臂軸承的精密齒輪方面很有實力，目前正在利用我們的知識和經驗繼續(xù)進行研發(fā)。對我們來說滿足客戶的高質量要求，并通過持續(xù)研發(fā)能夠為客戶提供全新的解決方案。”

在狹窄空間中高速移動的傳動齒輪

納博特斯克的全集成分散式驅動系統(tǒng)中安裝了齒輪單元中的所有必要組件，這為用戶在設計FTS解決方案時提供了最大的自由度。由于使用了擺線齒輪，這個緊湊且極其堅固的驅動系統(tǒng)將完全無需維護。Obladen解釋說：“我們的齒輪運動不僅精確，還具有對FTS齒輪傳動裝置至關重要的特性。”納博特斯克的齒輪極其堅固和可靠，以其耐用性著稱，它們的緊湊型設計和能夠吸收徑向力和軸向力的主軸使其成為了制作麥克拉姆輪的不二之選。納博特斯克在其新的驅動系統(tǒng)中使用了一種特殊的齒輪，這種齒輪是由RF-P實心軸安裝套件的優(yōu)化而來。RF-P系列是專為在空間有限卻需要較短生產周期以及高速輸出的應用而設計的，因此緊湊型RF-P安裝套件非常適合用于FTS齒輪驅動。

圖4 麥克納姆輪讓無人駕駛的運輸系統(tǒng)（FTS）獲得了前所未有的移動性

能夠全向移動的運輸車和機械手臂

雖然大多數(shù)行業(yè)仍然按照傳統(tǒng)的生產模式運作，但是未來的生產模式其實早已啟動。納博特斯克憑借其帶有麥克納姆輪的全向傳動系統(tǒng)能夠為新一代移動機械手臂和未來靈活的模塊化生產提供技術支持。