機(jī)器人正在重新回到制造議程當(dāng)中，而且這一次是出于更為重要的原因。盡管機(jī)器人的應(yīng)用范圍從焊接與切割一直到裝配與托盤裝運(yùn)，它們卻不再會(huì)有更多可以做的事情，現(xiàn)在，這些機(jī)器人可以更好地配置，從而更好地完成這些作業(yè)。現(xiàn)在，這些機(jī)器夠完成多項(xiàng)任務(wù)。
迄今為止，機(jī)器人并非因?yàn)槿狈δ芰Χ蛊淝斑M(jìn)長(zhǎng)期受阻，導(dǎo)致停滯不前的原因主要是用戶克服傳統(tǒng)作業(yè)、識(shí)別潛在用途的能力。
機(jī)器人具有更大的能力與更高的復(fù)雜性，這為離線編程機(jī)器人的重要性帶來(lái)了一絲希望。如果沒(méi)有一些離線能力，很難認(rèn)真考慮這些新用途，井快速得以應(yīng)用。
離線編程通過(guò)為設(shè)計(jì)、自動(dòng)化制造工作間模擬創(chuàng)造出一個(gè)交互式軟件環(huán)境，從而減少了編程機(jī)器人所需的時(shí)間與成本。對(duì)機(jī)器人的規(guī)劃越好，機(jī)器人便會(huì)發(fā)揮的作用就越大。
機(jī)器人的全過(guò)程編程可以在三維虛擬工廠里實(shí)現(xiàn)，而不必將其從生產(chǎn)中撤出來(lái)。這能夠讓工程師們?yōu)闄C(jī)器人開(kāi)發(fā)出最佳順序，同時(shí)幫助他們?cè)O(shè)計(jì)出更好的工作間。
在涂漆、點(diǎn)焊、電弧焊接、磨光、裝配與壓床操作等汽車應(yīng)用過(guò)程中，離線編程允許工程師們進(jìn)行可到達(dá)性研究，并鑒別碰撞。它能夠在任何資本設(shè)備投資之前，鑒別一項(xiàng)工藝是否可行。
大多數(shù)機(jī)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(gòu)造機(jī)器人的工作間。
大多數(shù)機(jī)器人現(xiàn)在有望很快執(zhí)行若干項(xiàng)任務(wù)。它們可以控制外部設(shè)備、從另一個(gè)系統(tǒng)中讀取數(shù)據(jù)，并焊接零件。離線編程變得重要起來(lái)，試差法不再是一項(xiàng)選擇。
離線編程軟件為 CAD／CAM （計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)／計(jì)算機(jī)輔助制造）系統(tǒng)與工廠地面設(shè)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(jī)器人及其它設(shè)備建立聯(lián)系。隨后，通過(guò)三維 CAD幾何學(xué)為機(jī)器人產(chǎn)生出“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”或連續(xù)通路。
這可以使用于點(diǎn)焊、涂漆、膠合與切割的機(jī)器人通路實(shí)現(xiàn)最佳化。三維 CAD 幾何學(xué)還可以覺(jué)察并避免設(shè)備、零件與固定設(shè)備之間的碰撞。
基礎(chǔ)離線編程系統(tǒng)能夠讓用戶通過(guò)一種“虛擬”機(jī)器人控制器創(chuàng)造程序，像是在真正的機(jī)器人身上一樣，這可以減少額外培訓(xùn)的需要。但是這些系統(tǒng)在生產(chǎn)率提高方面的顯然不具有競(jìng)爭(zhēng)力，生產(chǎn)率提高可以通過(guò)離線編程前端的全三維模擬來(lái)實(shí)現(xiàn)。
模擬軟件的最佳測(cè)試是觀察它操縱CAD數(shù)據(jù)的效果。該軟件在屏幕上保持良好運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，同時(shí)能夠模擬多少個(gè)機(jī)器人？
有效的離線編程取決于機(jī)器人模擬的質(zhì)量。機(jī)器人模型必須包括精確的運(yùn)動(dòng)學(xué)描述與路徑規(guī)劃算法。機(jī)器人模型的檢驗(yàn)也應(yīng)通多種測(cè)試，與真實(shí)機(jī)器人進(jìn)行比較來(lái)實(shí)現(xiàn)。
這些機(jī)器人模型可以隨意被添置到模擬工作間中。這一特點(diǎn)使工程師對(duì)循環(huán)時(shí)間進(jìn)行比較，以及接觸到各種機(jī)器人成為可能。該模擬環(huán)境能夠在機(jī)器人身上，或者零件部位，或者任何其它工作間參數(shù)實(shí)現(xiàn)快速、簡(jiǎn)易的改變。
一項(xiàng)典型的離線編程包裝提供制造動(dòng)力學(xué)裝置的工具，以及普遍的工作間組件，例如抓爪、運(yùn)輸機(jī)與轉(zhuǎn)盤。于是，機(jī)器人可以被自動(dòng)地放入某一工作間位點(diǎn)，使循環(huán)時(shí)間降到最小。
離線編程可以在整個(gè)供應(yīng)鏈中被使用。車輛制造商正在將其使用在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器人身上，同時(shí)還將其應(yīng)用于進(jìn)行焊接、沖壓與涂漆車間應(yīng)用的專家機(jī)器人。供應(yīng)商們也正在使用離線編程來(lái)生產(chǎn)出屬于他們自己的模擬與程序。
日產(chǎn)汽車公司位于英國(guó)森德蘭的工廠于 1984 年首次投產(chǎn)時(shí)，機(jī)器人便已經(jīng)成為了該工廠的一大特征。這一工廠是歐洲生產(chǎn)率最高的工廠，而自動(dòng)化投資成為其成功的重要一部分。
今天，日產(chǎn)汽車公司在其 Primera 、 Almera 與 Micra 等車型生產(chǎn)線上使用Fanuc與 Nachi 機(jī)器人。這些機(jī)器人進(jìn)行焊接、處理與噴涂等作業(yè)。 Cimstation 機(jī)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(chǎn)作準(zhǔn)備。
從那時(shí)起，它被用于準(zhǔn)備新型程序，并提高其它車型生產(chǎn)線的生產(chǎn)力。
在森德蘭工廠，生產(chǎn)規(guī)劃小組通過(guò)由IDEAS CAD 軟件生產(chǎn)的三維模型來(lái)工作。日產(chǎn)公司白車身工程師 Adam Garbutt 對(duì)離線編程的靈活性表示歡迎：“在離線方法之前，我們的時(shí)間十分有限，通常是通過(guò)夜班與周末加班來(lái)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行在線編程。 CsR 軟件能夠讓機(jī)器人在不進(jìn)入生產(chǎn)線的情況下進(jìn)行編程。我們還可以在得到實(shí)體零件之前，為新車型制定機(jī)器人程序?！?
CSR 軟件已經(jīng)成為日產(chǎn)公司柔性生產(chǎn)系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要工具，該系統(tǒng)通過(guò)許多機(jī)器人對(duì)工作區(qū)進(jìn)行劃分?！耙粋€(gè)帶有 160 公斤工具的機(jī)器人全速運(yùn)動(dòng)可以達(dá)到每秒 5 米， " Garbutt 說(shuō)，“這意味著一次碰撞可導(dǎo)致嚴(yán)重設(shè)備損壞與工廠停工。 CSR 軟件能夠讓我們證明這一全速運(yùn)動(dòng)是否合適，井對(duì)機(jī)器人通路與全速相互影響進(jìn)行優(yōu)化，將生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)降至最低?！?
日產(chǎn)公司工程師和生產(chǎn)部門都在使用 CSR 軟件。這一方法確保對(duì)最終機(jī)器人程序的普遍理解及生產(chǎn)所有權(quán)。
機(jī)器人操作靈活性對(duì)一個(gè)機(jī)器人能夠擁有長(zhǎng)達(dá) 20 年的使用壽命而言具有重要意義。日產(chǎn)公司通過(guò)再次利用現(xiàn)有機(jī)器人與可以使用機(jī)器人的生產(chǎn)線，將該公司對(duì)機(jī)器人的投資效益最大化。
而機(jī)器人的自由運(yùn)動(dòng)依賴于快速整合進(jìn)入生產(chǎn)線、將生產(chǎn)中斷最小化的能力。“ CCR 軟件能夠讓我們?cè)诎惭b機(jī)床之前創(chuàng)造出一個(gè)機(jī)器人通路。同時(shí)， CSR 軟件還可以讓我們改變機(jī)器人類型，例如，在機(jī)器人類型報(bào)廢或不合適的地方，更換這些機(jī)器人， Garbutt 說(shuō)道。機(jī)器人的成本持續(xù)降低，與此同時(shí)，提高車間場(chǎng)地生產(chǎn)力的壓力卻正在增加。工廠中機(jī)器人數(shù)目，確切地說(shuō)，應(yīng)該是由機(jī)器人來(lái)完成的工作數(shù)目在今后幾年里將開(kāi)始增加。從生產(chǎn)過(guò)程中獲得更多的回報(bào)將不可避免地意味著由工程師進(jìn)行的離線編程工作會(huì)變得更多起來(lái)。
