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在现代工业生产中，工业机器人一般都不是单机使用的，而是作为工业生产系统的一个组成部分来使用。将工业机器人应用于生产系统的一般过程如下：
1）全面考虑并明确自动化要求，包括提高劳动生产率、增加产量、减轻劳动强度、改善劳动条件、保障经济效益和社会就业率等问题。
2）制定机器人化计划。在全面可靠的调查研究基础上，制定长期的机器人化计划，包括确定自动化目标、培训技术人员、编绘作业类别一览表、编制机器人化顺序表和大致日程表等。
3）探讨使用机器人的条件。结合自身具备的生产系统条件，选用合适类型的机器人。
4）对辅助作业和机器人性能进行标准化处理。辅助作业大致分为搬运型和操作型两种，根据不同的作业内容、复杂程度或与外围机械在共同任务中的关联性，所使用的工业机器人的坐标系统、关节和自由度数、运动速度、作业范围、工作精度和承载能力等也不同，因此必须对机器人系统进行标准化处理工作。此外，还要判别各机器人分别具有哪些适于特定用途的性能，进行机器人性能及其表示方法的标准化工作。
5）设计机器人化作业系统方案。设计并比较各种理想的、可行的或折中的机器人化作业系统方案，选定最符合使用要求的机器人及其配套设备来组成机器人化柔性综合作业系统。
6）选择适宜的机器人系统评价指标。建立和选用适宜的机器人系统评价指标与方法，既要考虑到适应产品变化和生产计划变更的灵活性，又要兼顾目前和长远的经济效益。
7）详细设计和具体实施。对选定的实施方案进行进一步详细的设计工作，并提出具体实施细则、交付执行。
将工业机器人应用于生产的过程一般称为工业机器人系统集成项目。工业机器人系统集成是指由工业机器人应用集成公司将工业机器人和其他外部设备形成具体的工业机器人系统集成方案，并将方案中部件装配调试形成具体的工业机器人工作站或者生产线，最后交付给工业机器人应用企业。工业机器人项目的实施流程主要包括项目方案设计、制造装配以及现场安装和调试三个阶段，更加细化的流程如图3-5所示。
图3-5 工业机器人项目的实施流程
项目咨询是指工业机器人用户根据其自身需求与工业机器人制造商进行沟通的过程。在这个过程中，第一是用户向制造商描述自己的需求，比如需要用机器人做什么、应达到的程度等；第二是制造商根据用户提供的信息回答用户的疑问或提出建议；第三是客户提供必要的一些设计图纸，比如零件图纸；第四是制造商到客户工厂了解工艺流程、加工节拍、现场布局等相关资料信息，并到客户现场实地考察、核实、确定加工工件的工艺工序、尺寸、加工时间、产量等实际情况。
根据用户提供的信息和制造商了解到的信息，制造商设计一个较具体的方案，比如机器人的选型，根据所要设计的机器人负载和臂载等，确定选择的工业机器人机身和臂部的具体型号，根据性价比选择品牌；机器人的手爪选择，根据零件的重量，确定选择单手爪还是双手爪或四手爪，根据工件形状，确定选择是机械夹持还是真空吸附或电磁手爪等。
方案设计完成之后，制造商就可以给用户列一个用户确认单。确认单里包括工业机器人所有部件的性能参数、规格、型号以及将要用的数量等，同时还描述了将要生产出来的工业机器人所能达到的标准参数，比如外观体态、体积大小、重量、灵敏度以及工作后的预计工作效率等。
在用户确认了设计方案之后，机器人制造商会根据方案提出一个报价，如果双方都没有什么异议，最后就进行合同的签订。
设计方案细化是在签订合同之后，制造商开始准备前，对整个机器人制造实施过程的一个详细、具体的考虑。
1）考虑数控机床的选型，按工件加工工艺的要求，选择所需机床的类型；按工件材质不同，选择适用的机床；按工件加工的精度要求，选用不同精密机床；按工件形状，选用三轴或增加第四轴及五轴联动机床；按工件产量的需要，核定所需机床的数量。对所有符合这些条件，能满足加工要求的品牌机床，最终按性价比原则，做出选择。
2）考虑安装布局，根据工艺流程和车间现场条件确定机床和机器人安装方式。机器人的安装方式可以按照地装式、天吊式、架装式、龙门式。
3）考虑系统设计，总系统设计实现对机床和机器人的统一管理，实现机床自动切削，机器人配合数控机床加工过程中的自动上下料。
4）考虑上/下料机构等物料设备设计，根据上料机构的储料功能，保证2h以上加工的储备量。下料机构具备工件检测功能，配有人工抽检滑台。根据需要，配备零件搁置台，实现工件翻转。
按图定制手爪、上/下料机构、控制电柜等外围设备的零部件，把制造加工完成的外围设备零部件组装成部件成品，将机器人所需要的零部件都准备好之后，便可以在生产线上把机器人的样品制造出来了。
在机器人实际调试检验之前，根据设计方案做出机器人自动化的3D动态仿真模拟，防止机器人受周边设备干涉的风险。按照3D仿真位置，布置机器人和外围设备，并模拟运行。按技术协议要求，调试检验，直至符合要求。
制造商在调试工业机器人时，可以请用户现场观摩，如果有问题可以及时和技术人员进行沟通，防止前期没有实物时的沟通不到位而带来的错误理解。如果没有问题，制造商和用户就可以按双方签订的《技术协议》进行验收。
如果所生产的工业机器人体积、质量不是很大，可以先在制造商的工厂进行组装，然后再将其运送到用户指定处进行安装；如果所生产的工业机器人体积、质量比较大，出库时不方便运送，则可以先将工业机器人的部件运送到用户指定处，再将工业机器人的部件进行组装，如图3-6和图3-7所示。
图3-6 工业机器人出库发货
图3-7 工业机器人部件组装
工业机器人运送到用户指定现场后，按现场设计布局位置的要求，机床和工业机器人以及周边设施安装就位，比如机床数控系统的PLC与总控制PLC的连接、工业机器人接口与总控制的接口连接、周边设备接口与总控制的接口的连接。在安装调试过程中，首先一个必备环节就是现场示教。采用工业机器人示教器，通过点动找到工件上料夹持位坐标，并保持记忆；找到机床卡盘夹持位坐标，并保持记忆；找到机床卡盘下料的夹持位坐标，并保持记忆。其次模拟运行，按机器人30%速度运行。然后进行路径优化，按工业机器人90%速度运行。故障率考核，检测工业机器人自动化连续运行能力和工作质量等如图3-8所示。
工业机器人安装调试好之后，制造商需要派专门的技术人员对用户的相关人员进行操作培训，比如对机器人的编程操作培训、了解项目运行情况并处理问题、机器人使用的注意事项、机器人的安全操作规程、机器人的日常保养与维护等。对技术资料的学习，包括对机械目录、电器说明书、维修手册等资料的学习。除了对用户的相关人员培训之外，在用户的相关人员还未熟练掌握机器人的使用技术时，制造商是需要派技术人员进驻用户现场的，如图3-9所示。
图3-8 工业机器人现场安装调试
图3-9 操作培训、进驻现场
在机器人正式投入使用后，用户与制造商还会组织一次最终的验收，主要是考查机器人是不是完全能够满足用户的需求，以及一些日常的使用情况，比如生产效率、出现故障频率等，如图3-10所示。一般来说，机器人的质量保障是在质保期内，按“三包”要求免费提供维修和配件；在质保期外，对于普通故障，可以电话、传真或电子邮件形式指导用户尽快恢复生产，对于用户不能自己解决的故障，制造商应提供上门服务，可适当收取服务费和材料费。根据工业机器人制造商出厂的要求，按周期定期检查、保养清洗工业机器人，更换润滑油和电池等。
图3-10 工业机器人的保养与维护