工業(yè)4.0與工業(yè)機(jī)器人

對軸承未來發(fā)展前景的研究，必須考慮到各個(gè)行業(yè)的發(fā)展前景，軸承作為重要的基礎(chǔ)零部件，它的應(yīng)用范圍涉及各行各業(yè)。工業(yè)4.0作為第四次工業(yè)革命，是一個(gè)需要綜合考慮的大趨勢，在2013年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上正式推出，其核心目標(biāo)是提升德國工業(yè)競爭力，在新一輪工業(yè)革命中占據(jù)先機(jī)。此后，德國政府將其納入了“德國2020高科技戰(zhàn)略”中提出的未來十大計(jì)劃之一，即工業(yè)4.0。它的主要目標(biāo)是利用物聯(lián)信息系統(tǒng)(Cyber-PhysicalSystem，簡稱CPS)，將生產(chǎn)中的供給、生產(chǎn)、銷售信息數(shù)據(jù)化、智能化，最終實(shí)現(xiàn)快速、高效、個(gè)性化的產(chǎn)品供給。2015年5月，國務(wù)院正式發(fā)布《中國制造2025》，部署全面實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略，開啟了“工業(yè)4.0”強(qiáng)國建設(shè)新征程。

智能化生產(chǎn)

工業(yè)4.0有三個(gè)核心點(diǎn)：一是“智能工廠”，主要研究生產(chǎn)系統(tǒng)和流程的智能化，以及網(wǎng)絡(luò)分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)；二是“智能生產(chǎn)”，主要研究企業(yè)生產(chǎn)物流管理，人機(jī)交互，以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用。這項(xiàng)計(jì)劃將特別側(cè)重于吸引中小企業(yè)參與，力求使中小企業(yè)成為新一代智能化生產(chǎn)技術(shù)的用戶和受益者，同時(shí)也是先進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)造者和供應(yīng)者；第三，“智能物流”，即主要通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、物流網(wǎng)絡(luò)等方式，對物流資源進(jìn)行整合，充分發(fā)揮現(xiàn)有物流資源提供者的效率，使需求方快速獲得服務(wù)匹配，得到物流支持。接下來，我們將看到如下的圖表：

工業(yè)4.0生態(tài)系統(tǒng)

工業(yè)4.0怎樣實(shí)現(xiàn)？這就要求我們要用信息化技術(shù)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革，即智能化時(shí)代的到來，其中工業(yè)機(jī)器人是"工業(yè)4.0"的關(guān)鍵技術(shù)，也是《中國制造2025》重點(diǎn)研究的領(lǐng)域。在工業(yè)4.0生態(tài)鏈中，機(jī)器人是不可忽視的重要一環(huán)，而研究諧波減速器柔性薄壁滾動(dòng)軸承的性能特征，進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，有利于掌握工業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件的核心技術(shù)，克服國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)瓶頸。

20世紀(jì)80年代，中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)開始從“七五”科技攻關(guān)開始，在國家“863計(jì)劃”科技攻關(guān)項(xiàng)目的支持下，經(jīng)過十幾年的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用，中國的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模，但是，在具有中國特色的社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)的大環(huán)境下，中國的機(jī)器人生產(chǎn)相對國外品牌沒有什么優(yōu)勢。相反，相對于國外品牌，國產(chǎn)的機(jī)器人在工作時(shí)間、定位精度、定位速度和精度保持度等方面都處于劣勢。造成這種現(xiàn)象的主要原因是其重要部件的某些基本部件不能滿足要求。作為工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵配套部件，工業(yè)機(jī)器人軸承對機(jī)器人的運(yùn)行平穩(wěn)性、重復(fù)定位精度、旋轉(zhuǎn)精度和工作可靠性等關(guān)鍵性能指標(biāo)有重要影響。

與工業(yè)4.0相結(jié)合，現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人向輕型化發(fā)展的趨勢，要求其配套的軸承更加輕巧，壁厚更加薄。在有限的安裝空間中，由于要滿足工業(yè)機(jī)器人主機(jī)對軸承承載能力、精度、剛度和摩擦力矩等方面的要求，一般軸承的選型難以滿足這一要求，而薄壁軸承追求外形極限尺寸，具有重量輕、體積小、精度高、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，可以很好地解決這一問題。

工業(yè)機(jī)器人專用軸承主要有等截面薄壁軸承、交叉薄壁圓柱滾子軸承、RV減速機(jī)用柔性軸承和諧波減速機(jī)用柔性軸承等，多數(shù)采用非標(biāo)準(zhǔn)的多滾子軸承等設(shè)計(jì)原則。但是由于它的壁很厚，如何在實(shí)際加工中保證較高的加工精度，是需要仔細(xì)揣摩和技術(shù)攻關(guān)的。

雖然目前國內(nèi)生產(chǎn)加工的機(jī)器人也很多，但與真正意義上的工業(yè)4.0要求相比，技術(shù)水平還存在很大差距。國內(nèi)外企業(yè)都在加快工業(yè)4.0的實(shí)現(xiàn)步伐，如何提前進(jìn)入工業(yè)4.0是各企業(yè)單位共同考慮的問題，那么對它的技術(shù)研究和儲(chǔ)備就顯得尤為重要，以便在工業(yè)4.0真正來臨時(shí)，更快地占領(lǐng)市場份額。