【ZiDongHua之“品牌自定位”收錄關(guān)鍵詞：華航唯實(shí) 機(jī)器人 智能制造 物聯(lián)網(wǎng)】
 
　　華航唯實(shí)：實(shí)現(xiàn)機(jī)器人CAM領(lǐng)域國產(chǎn)替代
 
　　2024年12月30日，工信部聯(lián)合市場監(jiān)管總局公布了2024年度智能制造系統(tǒng)解決方案“揭榜掛帥”項(xiàng)目名單，全國共83個(gè)項(xiàng)目上榜，我市達(dá)美盛等8家企業(yè)項(xiàng)目成功揭榜。智能制造系統(tǒng)解決方案“揭榜掛帥”項(xiàng)目旨在面向重點(diǎn)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級(jí)需求，聚焦智能工廠建設(shè)堵點(diǎn)痛點(diǎn)，培育一批專業(yè)化解決方案供應(yīng)商，形成先進(jìn)適用、自主可控、可復(fù)制推廣的智能制造系統(tǒng)解決方案產(chǎn)品和服務(wù)并應(yīng)用驗(yàn)證。
 
　　為進(jìn)一步宣傳推廣我市智能制造系統(tǒng)解決方案優(yōu)秀成果，市經(jīng)濟(jì)和信息化局特設(shè)“北京智造巡禮——解決方案篇”專欄，充分發(fā)揮揭榜單位供給能力，助力廣大企業(yè)系統(tǒng)深入推進(jìn)智能制造。
 
　　企業(yè)基本情況
 
　　北京華航唯實(shí)機(jī)器人科技股份有限公司（簡稱“華航唯實(shí)”）成立于2013年，是工信部重點(diǎn)支持的國家級(jí)專精特新“小巨人”企業(yè)，承擔(dān)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“智能機(jī)器人重點(diǎn)專項(xiàng)”等多項(xiàng)研究任務(wù)。
 
　　公司立足智能制造領(lǐng)域，堅(jiān)持自主可控、持續(xù)創(chuàng)新，聚焦生產(chǎn)車間數(shù)字化，開發(fā)了工業(yè)機(jī)器人離線編程軟件、智能產(chǎn)線設(shè)計(jì)與虛擬調(diào)試軟件、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、管控一體化MES系統(tǒng)等一系列工業(yè)軟件。
 
　　其中，創(chuàng)新研發(fā)的工業(yè)機(jī)器人離線編程軟件，是較早在國內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用、發(fā)展較為成熟的機(jī)器人CAM軟件之一，打破了國外在該領(lǐng)域的技術(shù)封鎖與壟斷，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人CAM領(lǐng)域國產(chǎn)替代，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于航空、航天、船舶、工程機(jī)械、高鐵、新能源、新基建等高端領(lǐng)域。
 
　　2024年，華航唯實(shí)“面向航空航天行業(yè)的工業(yè)機(jī)器人工藝數(shù)字化平臺(tái)解決方案”入選工信部智能制造系統(tǒng)解決方案“揭榜掛帥”項(xiàng)目。
 
 
　　行業(yè)面臨痛點(diǎn)
 
　?。?）航空航天裝備在焊接、噴涂和打磨中存在的工藝數(shù)據(jù)積累少、智能化調(diào)整能力差、響應(yīng)慢，難以實(shí)現(xiàn)高精度焊縫跟蹤、均勻噴涂及力控磨拋；裝備結(jié)構(gòu)件傳統(tǒng)制造手工作業(yè)模式效率低下、良品率不高。
 
　?。?）由于不同工藝的規(guī)則分散且依賴人工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行工藝設(shè)置，新工藝編制耗時(shí)，經(jīng)驗(yàn)難以量化，缺乏遷移學(xué)習(xí)能力。
 
　?。?）現(xiàn)有的工藝規(guī)劃平臺(tái)大多以本地服務(wù)為主，對(duì)工藝和系統(tǒng)特性考慮不足，導(dǎo)致仿真與實(shí)際差距大，應(yīng)用場景受限。
 
　?。?）目前機(jī)器人工藝規(guī)劃多用國外軟件，我國現(xiàn)有的規(guī)劃軟件存在技術(shù)卡脖子問題。
 
　　核心應(yīng)用場景
 
　　華航唯實(shí)針對(duì)上述行業(yè)痛點(diǎn)，基于“需求牽引、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、平臺(tái)研制”總體技術(shù)路線，突破高精度焊縫跟蹤控制、機(jī)器人高精度可控余量力控磨拋、多因素耦合高精度噴涂流量控制、異構(gòu)工藝數(shù)據(jù)融合及工藝規(guī)則遷移學(xué)習(xí)、工藝路徑規(guī)劃與工藝效果高精度虛擬仿真及工藝數(shù)據(jù)中臺(tái)與虛擬仿真平臺(tái)搭建等關(guān)鍵技術(shù)，研制出“智能工藝云服務(wù)中臺(tái)+離線編程虛擬仿真軟件”的工業(yè)機(jī)器人工藝數(shù)字化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)典型工藝覆蓋、多品牌兼容、智能工藝離線編程、高精度工藝仿真、高并發(fā)操作等功能。
 
 
　　高精度焊接跟蹤控制與高帶寬力控磨拋
 
　　通過對(duì)基于電流和視覺等信號(hào)的高精度電弧和激光焊縫跟蹤技術(shù)與機(jī)器人路徑、加工參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)控方法和機(jī)器人-環(huán)境剛度匹配的高帶寬高精度力控技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件機(jī)器人高精度焊接路徑、加工參數(shù)在線自適應(yīng)調(diào)控與復(fù)雜曲面可控余量高精度機(jī)器人磨拋加工；解決由于機(jī)器人焊接、打磨工藝數(shù)據(jù)積累少，智能化調(diào)整能力差、響應(yīng)慢，致使復(fù)雜零件機(jī)器人焊接、打磨設(shè)備智能化程度低、應(yīng)用場景受限，機(jī)器人在復(fù)雜零件高精度焊接和打磨等高端工藝應(yīng)用不足問題。
 
　　基于模型與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人工藝質(zhì)量預(yù)測和優(yōu)化
 
　　通過建立基于模型與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)融合的工藝機(jī)理模型，為工藝仿真、質(zhì)量預(yù)測提供理論支撐研究;研究面向工藝序列與工藝參數(shù)的目標(biāo)優(yōu)化模型，保障工藝優(yōu)化效果。解決機(jī)器人工業(yè)應(yīng)用中工藝規(guī)則分散、歷史數(shù)據(jù)繁雜、工藝復(fù)用性差、加工過程需要大量依賴人工經(jīng)驗(yàn)、高端加工應(yīng)用場景需要高精度質(zhì)量預(yù)測和工藝優(yōu)化技術(shù)支持等問題。
 
　　海量異構(gòu)工藝數(shù)據(jù)融合及工藝規(guī)則遷移學(xué)習(xí)
 
　　通過對(duì)焊接、噴涂、打磨等不同工藝異構(gòu)工藝數(shù)據(jù)的抽象及工藝規(guī)則的遷移學(xué)習(xí)技術(shù)的研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)海量異構(gòu)工藝數(shù)據(jù)的抽象化表達(dá)。從而解決現(xiàn)有機(jī)器人工藝平臺(tái)主要以本地服務(wù)為主，工藝規(guī)則和工藝參數(shù)主要由經(jīng)驗(yàn)豐富的工藝員進(jìn)行規(guī)劃，面對(duì)新工藝或新產(chǎn)品，需耗費(fèi)大量時(shí)間重新編制工藝，且人工經(jīng)驗(yàn)難以量化，不具備工藝規(guī)則的遷移學(xué)習(xí)能力等問題。
 
　　工藝路徑規(guī)劃與工藝效果高精度虛擬仿真
 
　　研究基于幾何拓?fù)浜?D網(wǎng)格的特定工藝的運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃技術(shù)、特征與參數(shù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，同時(shí)考慮工藝路徑仿真、機(jī)器人I0事件仿真、工藝效果仿真，結(jié)合智能碰撞檢測技術(shù)，提高工業(yè)機(jī)器人工藝應(yīng)用的編程效率，為機(jī)器人實(shí)際應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持。解決現(xiàn)有技術(shù)對(duì)工藝特點(diǎn)、系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)特性等因素考慮不足，規(guī)劃與仿真效果與實(shí)際有一定差距，在生產(chǎn)應(yīng)用中具有較大局限性等問題。
 
　　應(yīng)用案例情況
 
　　在機(jī)器人離線編程全球榜單中，華航唯實(shí)的PQArt工業(yè)機(jī)器人離線編程軟件在國內(nèi)市場位居前列，目前服務(wù)企業(yè)、院校超1000家，擁有30萬用戶，在焊接、噴涂、磨拋、鉆鉚、激光切割等多種工藝方面有豐富的前期積累。
 
　　翼類飛行裝備尾翼焊接場景
 
　　基于本方案構(gòu)建的激光焊接典型機(jī)器人應(yīng)用工藝焊縫跟蹤控制模型和相應(yīng)數(shù)據(jù)集，在工業(yè)機(jī)器人工藝數(shù)字化平臺(tái)中，利用數(shù)據(jù)中臺(tái)中存儲(chǔ)的機(jī)器人模型搭建與實(shí)際一致的作業(yè)場景，利用離線編程軟件中的焊接工藝包及相應(yīng)的軌跡規(guī)劃及仿真模塊，生成焊接軌跡，滿足焊接工藝需求，將焊接效率提高30%，焊接質(zhì)量提升20%。解決傳統(tǒng)形式焊接下人工示教編程的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)航天產(chǎn)品激光焊接工序的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變。
 
　　超高速飛行器復(fù)雜異形件噴涂場景
 
　　基于本方案構(gòu)建的噴涂沉積工藝模型與相應(yīng)數(shù)據(jù)集，在工業(yè)機(jī)器人工藝數(shù)字化平臺(tái)中，利用存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)中臺(tái)的機(jī)器人模型搭建與實(shí)際一致的作業(yè)場景，并利用離線編程軟件中的噴涂工藝包及相應(yīng)的軌跡規(guī)劃及仿真模塊，生成噴涂軌跡，滿足噴涂工藝需求。