在当今高速发展的智能制造和自动化世界中，每一个细小的部分都起到了至关重要的作用。而在这其中，轴承作为确保机器稳定运转的关键部件，其重要性不容小觑。在本文中，我们将探讨轴承在工业 4.0 背景下所扮演的角色，以及它为工业自动化和机器人技术所带来的变革。

专业轴承供应商 SMB Bearings 的总经理 Chris Johnson 解释了为什么轴承作为充分发挥更紧凑、更快速、更精确工业机器人潜力的重要组件不容忽视。

俗话说："不忘本"。"它们是你现在所能做的一切的基础"。供应链管理者已将注意力转向整合机器人和自动化技术，以保持竞争力。

在普华永道的《2020 数字工厂》报告中，98% 的受访制造商表示，他们希望将数字技术集成到制造执行系统（MES）中，以提高效率。仓库自动化也越来越受欢迎，根据 Interact Analysis 的数据，到 2025 年，这一市场将增长近一倍，达到 680 亿美元。

自动化的普及可归因于多种因素，包括大流行病和极端天气对供应链造成的破坏、电子商务的复杂性以及劳动力短缺。后者的部分原因是美国的 "大辞职潮"，由于缺乏对 COVID-19 的保护、工资停滞和生活成本上升，美国员工在 2021 年初开始集体自愿辞职。

据英国《金融时报》报道，"分析师称，长期的劳动力短缺加速了自动化的普及，将一项节约成本的举措转变为竞争力的关键问题"，因为制造商在人员短缺的情况下仍在寻求维持收入。文章指出，"供应链经理们现在把目光投向了日趋成熟的技术，以减轻劳动力的压力"，自动化不仅关系到投资回报，还关系到业务的连续性。

Gartner 也认为，自动化是取代人工、耗时流程的必由之路。Gartner 特别推荐超自动化（hyperautomation），这是一种将人工智能、传感器、机器学习和机器人流程自动化等工业物联网（IIoT）技术结合起来使用的趋势，目的是尽可能多地实现业务和 IT 流程自动化。

新模式

可以肯定的是，工业界并不希望回到大流行之前的经营方式，而是正在向新的物流和供应链模式迁移。

在这方面，机器人和自动化将发挥至关重要的作用。工业机器人和自动化在降低成本、提高生产率、提高效率和竞争力方面的能力是有目共睹的。每年，机器人都在加强与人类的协作，并能以更小的占地面积实现相同的功能。

机器人通常用于单调的搬运和装配任务。然而，据预测，软件和固件平台以及与之相连的机器人将更多地集成到制造商的企业资源规划（ERP）和制造执行系统（MES）中。与此同时，从生产和包装到外科手术环境，以及仓库中的大规模应用，机器人正变得更加紧凑、快速，并能执行更加复杂和精确的任务。

无论应用领域如何，机器人速度、机动性和精度的提高都有赖于高精度轴承。铬钢混合轴承、陶瓷轴承和回转支承在机器人应用中都很常见，但 SMB Bearings 的客户最常选择的是薄壁轴承。

正确的轴承

机器人能够以更高的精度和准确度执行任务的能力很大程度上归功于使用薄壁轴承的研究和开发——但它们是什么？

顾名思义，薄壁轴承非常薄且紧凑，宽度和厚度有限。例如，SMB Bearings 提供 EZO 品牌薄壁滚珠轴承，采用 SAE52100 铬钢或 440 级不锈钢制成的开式、屏蔽式或密封式轴承。它们设计用于承受径向载荷以及两个方向的中等推力载荷，并在薄型设计中提供高精度。

薄壁轴承的横截面不会随着孔径的增加而改变。内环和外环的尺寸差别很小，因此空间要求不需要改变。这些类型的轴承有助于机器人小型化、减轻重量并减少扭矩损失。

然而，这些轴承的薄度也带来了设计挑战。例如，如果在没有任何润滑剂的情况下旋转薄壁轴承的内圈，然后用手指和拇指轻轻挤压外圈，内圈将停止旋转。这展示了该设备令人难以置信的灵活性。

如果套圈成型不完美，即使是微小的差异也会使轴承无法平稳运行，产生热量和噪音，增加轴承故障的风险。因此，制造过程必须极其精确，以确保两个环具有尽可能高的圆度，以及轴承本身良好的噪音水平。

例如，手术室中的机器人（其中一些使用 EZO 品牌轴承）现在能够执行复杂的手术，大大减少对患者的影响，缩短恢复时间。使用轴承的其他应用包括机器人外骨骼，使仓库工人能够举起更重的重量，以及让社会护理人员举起人以降低受伤风险。

抓住任何物体

英国影子机器人公司是最先进的拟人机器人手的设计者和制造商，在制造灵巧机器人方面拥有多年经验，这些机器人可以在科研设施等领域执行灵活的任务。但与智能抓取系统™不同，这些类型的机器人不适合工业应用。该系统设计坚固可靠，采用人工智能技术，能够拾取多种类型的物体，从而减少工厂对人手的需求。扭矩传感确保机器人手能够最准确、最可靠地抓住任何物体。

为了正常工作，该系统需要尺寸精度公差非常严格的特定轴承。该公司联系了 SMB Bearings，该公司推荐并供应其EZO 薄型精密轴承，重要的是，这些轴承的形状和尺寸相同。轴承尺寸的任何不一致都会影响机器人关节位置的准确性和整体行为。

Shadow Robot 公司的测试和反复试验证明了正确的摩擦系数及其相应的油脂填充百分比，以实现最佳性能。这些轴承具有适当的质量、公差和一致性水平。这些特性确保轴承中的摩擦力可预测且准确，从而提供控制机器人运动所必需的摩擦力水平。

最后，客户称赞 EZO 薄型精密轴承易于安装，并且对其机器人的使用寿命至关重要，他们甚至预计该轴承的使用寿命比智能抓取系统的大多数其他部件都要长。所有轴承均按照客户的具体规格提供。

目前，智能技术和工业 4.0 已成为每个制造商和供应链管理者的首要议程。虽然轴承作为智能技术可能不是人们最关心的话题，但它们仍然是关键部件，对于许多自动化技术（尤其是机器人）的最佳性能至关重要。

毕竟，如果轴承能够实现智能抓取系统等智能系统的可靠性和稳健性，那么制造商“永远不要忘记基础知识”至关重要，因为这是充分利用工业 4.0 的基础。

随着工业 4.0 的持续发展，对轴承的需求和关注度正在增加。对于机器人和自动化系统来说，高质量、高性能的轴承是不可或缺的组件。对于制造商来说，选择正确的轴承可以提高机器的性能、准确性和可靠性，从而达到提高生产效率和竞争力的目的。

SMB Bearings一直致力于为其客户提供高质量的轴承，无论是标准的还是定制的。为了确保机器人和自动化系统达到其最大的潜力，确保选择合适的轴承是至关重要的。

在未来，我们期待轴承技术的进一步创新，以满足工业界对更高性能、更高效率和更长寿命的要求。而在此过程中，轴承将继续是智能制造、自动化和机器人技术的无声英雄。