機器人正在重新回到制造議程當中，而且這一次是出于更為重要的原因。盡管機器人的應用范圍從焊接與切割一直到裝配與托盤裝運，它們卻不再會有更多可以做的事情，現在，這些機器人可以更好地配置，從而更好地完成這些作業。現在，這些機器夠完成多項任務。

迄今為止，機器人并非因為缺乏能力而使其前進長期受阻，導致停滯不前的原因主要是用戶克服傳統作業、識別潛在用途的能力。

機器人具有更大的能力與更高的復雜性，這為離線編程機器人的重要性帶來了一絲希望。如果沒有一些離線能力，很難認真考慮這些新用途，井快速得以應用。

離線編程通過為設計、自動化制造工作間模擬創造出一個交互式軟件環境，從而減少了編程機器人所需的時間與成本。對機器人的規劃越好，機器人便會發揮的作用就越大。

機器人的全過程編程可以在三維虛擬工廠里實現，而不必將其從生產中撤出來。這能夠讓工程師們為機器人開發出最佳順序，同時幫助他們設計出更好的工作間。

在涂漆、點焊、電弧焊接、磨光、裝配與壓床操作等汽車應用過程中，離線編程允許工程師們進行可到達性研究，并鑒別碰撞。它能夠在任何資本設備投資之前，鑒別一項工藝是否可行。

大多數機器人都具有一種離線編程的能力。然而這些離線編程能力傾向于具有特殊性，不適合模擬包含有各種構造機器人的工作間。

大多數機器人現在有望很快執行若干項任務。它們可以控制外部設備、從另一個系統中讀取數據，并焊接零件。離線編程變得重要起來，試差法不再是一項選擇。

離線編程軟件為 CAD／CAM （計算機輔助設計／計算機輔助制造）系統與工廠地面設備提供了連接。這樣，制造商可以利用 CAD 模型布置零件，與模擬工作間的機器人及其它設備建立聯系。隨后，通過三維 CAD幾何學為機器人產生出“點對點”或連續通路。

這可以使用于點焊、涂漆、膠合與切割的機器人通路實現最佳化。三維 CAD 幾何學還可以覺察并避免設備、零件與固定設備之間的碰撞。

基礎離線編程系統能夠讓用戶通過一種“虛擬”機器人控制器創造程序，像是在真正的機器人身上一樣，這可以減少額外培訓的需要。但是這些系統在生產率提高方面的顯然不具有競爭力，生產率提高可以通過離線編程前端的全三維模擬來實現。

模擬軟件的最佳測試是觀察它操縱CAD數據的效果。該軟件在屏幕上保持良好運動的同時，同時能夠模擬多少個機器人？

有效的離線編程取決于機器人模擬的質量。機器人模型必須包括精確的運動學描述與路徑規劃算法。機器人模型的檢驗也應通多種測試，與真實機器人進行比較來實現。

這些機器人模型可以隨意被添置到模擬工作間中。這一特點使工程師對循環時間進行比較，以及接觸到各種機器人成為可能。該模擬環境能夠在機器人身上，或者零件部位，或者任何其它工作間參數實現快速、簡易的改變。

一項典型的離線編程包裝提供制造動力學裝置的工具，以及普遍的工作間組件，例如抓爪、運輸機與轉盤。于是，機器人可以被自動地放入某一工作間位點，使循環時間降到最小。

離線編程可以在整個供應鏈中被使用。車輛制造商正在將其使用在標準機器人身上，同時還將其應用于進行焊接、沖壓與涂漆車間應用的專家機器人。供應商們也正在使用離線編程來生產出屬于他們自己的模擬與程序。

日產汽車公司位于英國森德蘭的工廠于 1984 年首次投產時，機器人便已經成為了該工廠的一大特征。這一工廠是歐洲生產率最高的工廠，而自動化投資成為其成功的重要一部分。

今天，日產汽車公司在其 Primera 、 Almera 與 Micra 等車型生產線上使用Fanuc與 Nachi 機器人。這些機器人進行焊接、處理與噴涂等作業。 Cimstation 機器人（ CsR ）離線編程軟件于 2001 年首次被該工廠使用，為 Primera 轎車的生產作準備。

從那時起，它被用于準備新型程序，并提高其它車型生產線的生產力。

在森德蘭工廠，生產規劃小組通過由IDEAS CAD 軟件生產的三維模型來工作。日產公司白車身工程師 Adam Garbutt 對離線編程的靈活性表示歡迎：“在離線方法之前，我們的時間十分有限，通常是通過夜班與周末加班來對機器人進行在線編程。 CsR 軟件能夠讓機器人在不進入生產線的情況下進行編程。我們還可以在得到實體零件之前，為新車型制定機器人程序。”

CSR 軟件已經成為日產公司柔性生產系統中的一項重要工具，該系統通過許多機器人對工作區進行劃分。“一個帶有 160 公斤工具的機器人全速運動可以達到每秒 5 米， " Garbutt 說，“這意味著一次碰撞可導致嚴重設備損壞與工廠停工。 CSR 軟件能夠讓我們證明這一全速運動是否合適，井對機器人通路與全速相互影響進行優化，將生產風險降至最低。”

日產公司工程師和生產部門都在使用 CSR 軟件。這一方法確保對最終機器人程序的普遍理解及生產所有權。

機器人操作靈活性對一個機器人能夠擁有長達 20 年的使用壽命而言具有重要意義。日產公司通過再次利用現有機器人與可以使用機器人的生產線，將該公司對機器人的投資效益最大化。

而機器人的自由運動依賴于快速整合進入生產線、將生產中斷最小化的能力。“ CCR 軟件能夠讓我們在安裝機床之前創造出一個機器人通路。同時， CSR 軟件還可以讓我們改變機器人類型，例如，在機器人類型報廢或不合適的地方，更換這些機器人， Garbutt 說道。機器人的成本持續降低，與此同時，提高車間場地生產力的壓力卻正在增加。工廠中機器人數目，確切地說，應該是由機器人來完成的工作數目在今后幾年里將開始增加。從生產過程中獲得更多的回報將不可避免地意味著由工程師進行的離線編程工作會變得更多起來。(end)