伺服是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制的非常灵活方便。

一、 伺服系统的组成

       伺服系统可分为开环、半闭环、闭环控制系统。

       具有反馈的闭环自动控制系统由位置检测部分、偏差放大部分、执行部分及被控对象组成。

二、 伺服系统的性能要求

       伺服系统必须具备可控性好，稳定性高和适应性强等基本性能。说明一下，可控性好是指讯号消失以后，能立即自行停转；稳定性高是指转矩随转速的增加而均匀下降；适应性强是指反应快、灵敏、响态品质好。

三、伺服系统的种类

      通常根据伺服驱动机的种类来分类，有电气式、油压式或电气—油压式三种。

      伺服系统若按功能来分，则有计量伺服和功率伺服系统、模拟伺服和功率伺服系统、位置伺服和加速度伺服系统等。

      电气式伺服系统根据电气信号可分为DC直流伺服系统和AC交流伺服系统二大类。
      AC交流伺服系统又有异步电机伺服系统和同步电机伺服系统两种。<发于2014-08-20>

在现代工业设备中，传感器和检测仪表是不可或缺的一部分，从以下两方面来看，传统的工业设备如在其上增加了必要的传感器，配备精密测量部件(附件)，则其功能和精度可以提高，便于用户操作和维护，安全等级也可以提高，设备可以增值;工业设备作为自动化系统的控制对象或作为自动化系统的一部分，必须能与自动化系统的三部分(检测、控制、执行)相兼容或提供接口，使之集成为一个有机的整体，无论是单机自动化或作为大型自动化装置的一部分，都使该工业设备的用途扩大。综上所述，作为工业设备本身增加传感器和检测仪表、测量仪表或提供接口，是传统设备更新换代的必要条件。

　　传感器是一种把非电量转变成电信号的器件，而检测仪表在模拟电影情况下，一般是包括传感器、检测点取样设备及放大器(进行抗干扰处理及信号传输)，当然还有电源及现场显示部分(可选择)，电信号一般为连续量、离散量两种，实际上还可分成模拟量、开关量、脉冲量等，模拟信号传输采用统一信号(4-20mADC等)。数字化过程中，检测仪表变化比较大，经过几个阶段，近来多采用ASIC专用集成电路，而且把传感器和微处理器及网络接口封装在一个器件中，完成信息获取、处理、传输、存贮等功能。在自动化仪表中经常把检测仪表称为变送器，如问题变送器、压力变送器等。<发于2014-07-29>

智能工厂是构成工业4.0的核心元素。在智能工厂内不仅要求单体设备是智能的，而且要求工厂内的所有设施、设备与资源（机器、物流器具、原材料、产品等）实现互通互联，以满足智能生产和智能物流的要求。通过互联网等通信网络，使工厂内外的万物互联，形成全新的业务模式。

未来的工厂将走向全新的方向自动化高效化是目标 

从某种意义上说，工业4.0是用CPS系统对生产设备进行智能升级，使其可以智能地根据实时信息进行分析、判断、自我调整、自动驱动生产，构成一个具有自律分散型系统（ADS）的智能工厂，最终实现制造业的大规模、低成本定制化生产。 

在建设智能工厂时，要重点关注模块化、数字化、自动化和智能化四大技术课题。模块化是实现智能工厂规模化生产和客户需求个性化定制的前提条件，这需要主要零部件供应商向模块供应商转型，全程参与产品设计、供应模式选择以及单元化物流的规划。 

数字化，纵向看是实现工厂内各个层面，乃至每台设备数字化建模与互联互通；横向看，是打造从客户需求，到产品设计、供应商集成、制造以及物流服务的全流程供应链集成体系。 

智能化，制造企业应搭建一个虚实融合系统，根据客户个性化定制需求，实现虚拟的设计、制造与装配，再通过智能工厂完成生产制造过程，有效解决定制产品周期长、效率低、成本高的问题。在智能工厂里企业可与客户实现零距离对话，客户也可通过多种方式参与到产品“智造”全过程中来。 

面向工业4.0的智能生产 

工业4.0时代，随着信息技术向制造业全面渗入，可实现对生产要素的高灵活配置和大规模定制化生产，由此打破传统的生产流程、生产模式及管理方式。 

未来是智能联网式生产的时代，不仅是单一工厂、而是企业多个工厂之间将通过联网构建起虚拟制造体系，为企业生产提供全面智能支持。而标准化、模块化和数字化的产品设计，是实现智能生产的前提。 

德国汽车工业已率先引入低成本客户化定制的概念，产品设计实现了标准化与模块化，生产制造实现了全面信息化与深度自动化，基本达到了智能生产、智能装配、智能物流以及智能供应链管理。 

以宝马3系为例，从325i到335i多个车型的发动机共用同一产线，绝大部分硬件是通用的，只是通过选配不同的电控和软件产品来实现发动机产品多样化，这种低成本、定制化生产的核心基础即是标准化。为此，宝马能在不改变生产节拍的前提下，实现每台下线车型都能满足大规模定制的市场需求，即每一台宝马汽车都是根据客户化定制生产出来的。 

工业4.0时代的制造企业不再自上而下地推动生产，而是从客户需求开始，实现订单、客户化设计，采购、物流、生产计划到生产的全流程拉式生产，并通过虚实融合实现各环节的互通互联。这种高效灵活的拉动生产方式也代表着制造业未来的发展方向。 

面向工业4.0的智能物流 

工业4.0时代，客户需求高度个性化，产品创新周期继续缩短，生产节拍不断加快，这些不仅是智能生产面临的重要课题，也是对支撑生产的物流系统提出的巨大挑战。 

智能物流是工业4.0核心组成部分。在工业4.0智能工厂框架内，智能物流是联接供应、制造和客户的重要环节，也是构建未来智能工厂的基石。智能单元化物流技术、自动物流装备以及智能物流信息系统是打造智能物流的核心元素。 

作为欧洲权威的物流规划和应用研究机构、工业4.0物流技术研发和应用研究的前沿阵地，德国物流研究院（Fraunhofer IML）自主研发了inBin智能周转箱技术。通过在周转箱上加装感知与智能控制单元，实现了物流单元的智能化。 

智能箱既能自主管理箱内的库存，又能向上级系统及时报告智能箱的状态，实现自动要货和补货的功能。基于智能箱的输送系统可采用分散控制技术，智能箱不再是被动单元，而是给输送系统发号施令的“主人”。在智能箱的指挥下，输送系统可以自动地将箱子送达目的地。 

另一方面，可通过智能箱与智能物流设备（如穿梭车）集成，实现面向工业4.0的智能、高效、灵活的物流系统。2003年，德国物流研究院率先研制出全球首台轻型高速穿梭车Multi Shuttle，开启了高柔性自动化物流系统的新纪元。在Multi Shuttle基础上，德国物流研究院于2011年研发出可在货架和地面行走的两栖穿梭车“魔浮”Multi Shuttle Move，打通了物流与生产环节的传统壁垒。 

2014年又推出可自行攀爬的蜘蛛车Rack Racer，打破了穿梭车技术的最后一个瓶颈——提升机对流量的限制。与传统穿梭小车不同的是，Multi Shuttle Move每台小车都能独立“思考”。即在行走过程中，需要与哪些设备联网通信，遇到障碍物如何处理……都可以智能地独立解决。<发于2015-08-05>

自2013年开始，广东、浙江和江苏等省份相继推出了“机器换人”的政府计划。例如浙江省就计划投入5000亿元，未来5年内每年实施5000个机器换人项目，推动工业生产方式由“制造”向“智造”转变。

但市场早已先一步做出了反应。2013年，中国次超过日本，成为全球更大的工业机器人买家。据国际机器人联合会（IFR）统计显示，2013年中国市场规模约为3.7万台。今后受工资上涨和劳动力不足等影响，中国市场上的工业机器人有望以年率15%以上的速度扩大。而世界市场的增速预计为6%，中国的高增速非常突出。

日本机器人制造商已洞悉到了中国市场的这一新机会，纷纷将工业机器人核心部件生产线迁往中国。

日本控制设备巨头纳博特斯克将自2016年起开始在中国生产工业机器人用核心零部件。将投资近50亿日元新建工厂，面向中国市场每年生产10万台工业机器人。

纳博特斯克目前在全球市场占有约60%的份额，该公司整体的年产能力将增加约20%，达到70万台。中国工业机器人市场已经扩大至超过日美的规模，在中国生产的必要性正在提高。

纳博特斯克将在中国生产的是，嵌入工业机器人关节部位的精密减速器。一般来说，每台机器人要使用6个，可以起到增加货物运送能力的作用。作为该公司的生产基地，三重县工厂的开工率已经超过90%，增产空间越来越小。

目前正在江苏省和上海市等地寻找工厂用地，力争2016年上半年使总建筑面积1.5万平方米左右的新工厂投入运行。2016年将生产10万台，计划在关注市场扩大速度的同时，到2020年提高至20万台。<发于2015-05-12>

为落实“互联网+”行动计划，加快推进信息化与工业化深度融合，创新新模式培育新业态，促进传统产业转型发展，由天津智慧城市研究院主办的“中国（天津）智能制造高峰论坛”昨天在本市召开，论坛围绕“大力发展智能制造，助力产业转型发展”主题，交流分享“智能制造”新理念，共谋天津大力发展智能制造之策，打造天津先进制造业的升级版。

参加论坛的市工信委相关负责人向记者介绍，积极探索在新常态下加快推进两化深度融合的新途径，促进产业转型升级，今年本市将重点做好四方面工作，首先是要加快推进智能制造生产方式，大力推进企业数字化制造，不断提高产品研发、设计、制造、管理、服务水平；推进生产过程智能化，深化物联网、大数据、云计算等信息技术在制造业领域深度应用；开展关键环节集成应用试点示范，逐步在重点企业推广数字化车间和数字工厂建设，探索全产业链综合集成新途径。

第二是要结合实际，大力发展云制造等新型生产方式。要加快推进互联网与工业融合创新，重点企业逐步实现在产品设计、制造、销售、采购、管理、服务等环节企业间的协同；加快滨海工业云平台建设，加快推进研发设计、数据、营销、客户、市场、服务等资源的开放共享，推进制造需求和社会化服务融合发展。

第三是要创新模式，推进电子商务与制造业融合发展。深化重点行业电子商务应用，促进生产性服务业发展壮大。支持企业集团电商平台向第三方行业平台转化，增强面向制造业供应链协同服务能力，提高产业链整体水平和效率，鼓励引导电子商务、现代物流、金融、租赁、保险与制造业融合发展。

第四是要强化评估，加快推进两化融合管理体系建设。两化融合管理体系建设是当前推进两化融合工作的重要抓手，是规范企业两化融合通用方法和手段的重要途径。本市今年将继续开展两化融合管理体系贯标。同时，加强区域企业两化融合水平评估，加强分类引导和推进，推动企业对标，实现区域企业两化融合水平全面升级。<发于2015-05-20>

不停挥舞机械手的智能化机器人，自动驳运系统上来来回回的运输小车（AGC），车身车间高达97%的自动化率……上海通用武汉工厂一期试图紧跟潮流，将科技注入冰冷的机械与制造。本文中，车云菌希望只甩干货，图文并茂的聊聊这个科技范儿十足的工厂、别克全新英朗的母体，究竟长什么样？

等离子钎焊 车身车间与机器人

先从车身车间说起，因为这是上海通用武汉工厂中自动化率更高的车间，而这里更大的特点是满眼尽是机器人。

据上海通用的工作人员介绍，武汉工厂一期项目的车身车间拥有452台机器人，整个车间的自动率高达97%。在车云菌半个多小时的观察中，包括车身高密度机器人焊接、等离子钎焊、后轮罩滚边、侧围内板上料在内的各大工位上，各种机械手肆意的挥动，在整个车间区域内，几乎看不见工人，自动化程度极高。

高密度机器人 车身补焊线高密度机器人工位

上海通用泛亚工程师称，大规模使用机器人的优势主要有两点：一方面提高生产效率，一方面保证产品质量。例如：

1、车身补焊线高密度机器人工位上实现了单一工位内布置焊接机器人16台，16台机器人同时工作，可将焊点数提升至232个，这一方面可对工作效率和生产效率进行大幅优化，一方面在焊点质量满足要求的同时，使焊点更加均匀，外观更加美观。

2、侧位内板机器人上料工位采用内侧围总成自动装配至地板总成工艺，机器人高精度的工作，满足了上料功能的同时，保证了上料稳定性，提高了车身整体配合精度和外观尺寸。

3、等离子钎焊工位上的机器人，可以在车辆的四门区域采用等离子钎焊工艺，速度为普通焊接的2-3倍，并且焊接热变形小、无气孔，焊缝宽度仅为普通焊接的1/3，使车辆外观更美观。          

后轮罩滚边

值得注意的是，位于车身车间车身主线单工位的6台机器人，是上海通用最新启用的R-1000iA系列轻量化机器人，并配备了轻量化焊枪。据悉，该机器人具有运动速度快，体积更小，匹配轻量化焊枪可迅速提升工作效率，同时单个焊点能有效节约电能20%，更加环保节能。

除了车身车间以外，上海通用武汉工厂一期的总装车间也很有看头。

先从总装内饰线说起。这里最吸引眼球的是智能化自动涂胶系统，该系统使用机器人自动识别车型，自动抓取玻璃进行涂胶作业。有意思的是，机器人会利用3D视觉系统来完成胶型的质量检测，时时监控胶型的高度和宽度，参数异常时自动报警。

另外，前后风挡移栽采用分离设计，取料后可分别自动追赶车辆，并与车辆同步随行，在提升了生产效率的同时也提高了装配质量。

总装车间里另一个具有“3D”概念的是总装检测线。据泛亚工程师介绍，这里的四轮定位设备采用非接触式3D激光头行检测，其检测精度远远高于之前的2D激光头，并适用于上海通用现有全系车型的检测工作。

除此以外，检测线动态车辆测试设备程序还可模拟汽车的动态传动、制动和控制系统性能的测试，系统还会将测试的所有数据全部上传通用汽车全球车辆数据库，终身保存。

另一个需要重点提及的点是，上海通用武汉工厂总装车间的底盘线还采用了EMS+VAC（Electrical monorail system + Variable Adjustable Carry）机运设备，在拼装过程中同步，实现车身和底盘的精准定位和拼合，拼合精度可达0.1 mm，这个数值在国际上处于领阵营。

据悉，武汉工厂一期总装工厂由内饰线、底盘线、终装线、门线、发动机线和检测线组成， 包括134个主线工位。

油漆车间和冲压车间虽然不像车身及总装车间那样机械手挥舞，科技范十足，但却同样不可小觑。

据上海通用工作人员介绍，油漆车间共采用涂胶机器人、喷涂机器人及各类开门开盖机器人108台，自动化率达到85%。车云菌获悉，位于油漆车间的内部喷涂系统，在喷房中使用了4个机器人喷涂车身内部区域（门框及门盖内表面）替代手工喷涂，一方面节约油漆材料，一方面降低新风量，达到节能目的。

在冲压车间内，最值得一提的是自动驳运系统中实行自动巡航的小车（AGC），其可以根据系统的指令，自动按照工艺要求对料架实行搬运动作。

在这套技术运用之前，传统工厂冲压车间都是用采用人工开叉车进行料架运输的动作，而在自动化小车技术，避免了传统运输方式下多部叉车交叉作业容易形成的堵塞和安全隐患，同时降低了叉车作业的人力成本，并提高了生产效率。<发于2015-04-01>