行业背景

随着清洁能源不断深入人心，在过去的短短十年间，新能源汽车井喷式的增长，俨然已经成为行业的最强势头。根据中国汽车工业协会最新数据显示，今年1-5月，我国新能源汽车产销累计完成300.5万辆和294万辆，同比分别增长45.1%和46.8%，继续保持了高速增长态势。同时，新能源汽车市场占有率也达到了27.7%。

诚然，出于对环境的关注、对地球的保护，清洁能源的使用与新能源汽车的发展势在必行，但这是否意味着燃油车将被彻底放弃？

中国汽车工程学会常务副理事长兼秘书长张进华先生认为，“高效化、电气化、智能化是当前动力系统发展的主要方向，内燃机系统、混合动力系统、纯电动系统、增程式系统、燃料电池系统等车用动力路线将在未来很长一段时间共存。”

对于燃油汽车生产商来说，一方面需要做的，是提升内燃机的制造工艺，使其在使用过程中物尽其用使用能源，减少碳排放强度来维护环境生态，而更为重要的一个方面，是用更先进的管理模式、人机合作等工业4.0先进技术，提升整体制造生产线的流程效率，来应对产业收窄的局势下的严峻挑战。

能顺势而变，用智能换潜能的企业比比皆是，我们一起来看看著名内燃机企业纬湃科技是如何应对时代的挑战吧。

企业介绍

纬湃科技是是全球现代内燃机关键部件生产和开发的领军企业之一，主要生产喷油器、废气再循环阀和颗粒过滤器再生系统。其在意大利比萨省拥有两家工厂，负责开发现代内燃机的关键部件，特别是与燃油喷射和废气排放管理有关的部件。动力总成领域的这些部件面临着一些超复杂的装配挑战，需要尤其灵活和精确的自动化解决方案，以确保较高的重复精度。

案例详情

为了保持领军地位和竞争优势，纬湃科技通过机器人和自动化技术部署了工业4.0解决方案——利用24台优傲协作机器人，广泛采用精益生产和工作单元设计技术，协作机器人在与操作人员共享的开放式工作空间内运转，方便人工干预，保证灵活性和超高的精度。

优傲协作机器人们负责完成干燥和分配装置（DDU）、燃油导轨和还原剂定量配给装置（RDU）的复杂装配工作，同时，还能执行产品检验和电枢码垛任务。自纬湃科技部署协作机器人后，生产周期大幅缩短，生产线上的操作人员也无需再从事不符合人体工程学的工作，确保员工的身心健康。

“我们从2016年开始使用优傲协作机器人。部署这些机器人后，我们改善了许多工艺的人体工程学，将操作人员从附加值低的任务中解放出来，从而提高生产力和效率。”

——Alessio Papucci

意大利纬湃科技首席数字官（CDO）

应用介绍

01

干燥和分配装置（DDU）装配

安装在DDU装配线第七轴上的优傲协作机器人

优傲协作机器人是DDU生产线的核心，而DDU是柴油发动机颗粒过滤器再生系统的关键部件。纬湃科技在天花板上安装的第七水平轴上部署了1台UR5e协作机器人（装载能力为5kg，工作直径为1.5m），并在相邻工作站的循环生产线上部署了另外3台UR5e协作机器人，将装配线的周期时间控制在30秒。安装在第七轴上的协作机器人负责将待装配的部件装载到工作站上，并在装配周期结束时取出成品，将协作机器人安装在线性轴上为其提供了额外的自由度，从而增强了灵活性。

位于相邻工作单元的第2台UR5e协作机器人负责将固定装置安装在部件上。对于纬湃科技来说，协作机器人可在保持工作单元开放式布局的同时，提供灵活性和确保应用安全，以便操作人员能够干预生产流程并执行必要的维护工作。第3/4台协作机器人负责为成品涂抹润滑剂，并操纵一系列过程控制摄像头，利用人工智能协议检查所有部件是否安装到位。

02

燃油导轨装配

在燃油导轨生产线（装配复杂度超高的柴油发动机部件之一）上，10台UR10协作机器人（有效载荷为10kg，工作范围为1300mm）成对分布在5条相同的装配线上，发挥着至关重要的作用。它们的任务是替代人工，实现部件装卸的自动化。

在生产线上安装优傲协作机器人，无需对布局和生产结构进行大幅调整：这得益于协作机器人的协作特性，其内置安全系统，无需设置围栏（基于风险评估）即可投入使用。部署协作机器人后，生产周期时间缩短了11%， 现在70%以上的重复性最高和最不符合人体工程学的任务不再需要人工操作。

03

还原剂定量配给装置（RDU）装配

为了降低污染排放，现代柴油发动机配有选择性催化还原（SCR）催化剂，通过还原剂定量配给装置（RDU）注入还原剂，从而减少氮氧化物的排放。纬湃科技在RDU装配线上安装了5台UR5协作机器人，负责在RDU管道上安装保护性橡胶组件。

为配合各种子组件的装配，产品设计具有不同的公差范围，因此装配过程中的插入操作需要具备很高的灵活性。为了能够拾取各种尺寸的护套，Robotiq协作夹持器具有自适应和力度控制功能，确保在强制插入操作时做出正确的反应。这项应用不仅消除了无价值的人工操作，还提高了生产线效率。

04

电枢码垛

使用UR3协作机器人后，操作人员无需再一次次将电枢码垛在金属托盘上，可以将其从劳累的重复性工作中解放出来。

在这一应用中，传送带将电枢输送到选择器，选择器通过平行于传送带方向移动的高架电轴和垂直于传送带方向移动的气动轴将电枢定位到拾取点上。电枢到达指定位置后，UR3协作机器人使用定制的双抓手一次拾取两个电枢，然后将它们码垛在金属托盘上。码垛模式是通过Polyscope向导程序开发的。在降低应用速度和加速度以减少关节磨损和确保更高精度后，纬湃科技使用双抓手操作，在同一周期内拾取和放置两个电枢，从而提高生产率。

多功能性是纬湃的关注重点：通过一系列简单的调整，如抓手改装和选择系统，该公司能够处理和码垛各种部件，实现多样化应用。

优势总结

在生产线上安装优傲协作机器人后，纬湃科技内部工艺的人体工程学得到大幅改善——以前由人工完成的一系列复杂装配任务实现自动化后，公司可以让工人从事附加值更高的工作，从而提高产量。

其次，优傲协作机器人的灵活性和协作性也让纬湃科技受益颇多：协作机器人大多在开放式工作站中运转，操作人员可以在必要时进行干预。

最后，也是最重要的一点——工序的周期时间得到大幅缩短，生产率也随之提高。