01 短篇案例

Bernacki Industrial Services成立于2007年，主營(yíng)業(yè)務(wù)是生產(chǎn)精密零件。該公司專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)機(jī)械零部件，如歐洲工廠和裝配線(xiàn)使用的閥體。公司最初的辦公地點(diǎn)位于波蘭加西恩卡的技術(shù)孵化園區(qū)。目前，該公司在靠近熱舒夫的加西恩卡經(jīng)濟(jì)特區(qū)、喀爾巴阡山省附近的喀爾巴阡航天科技園和位于航空谷的公司等地?fù)碛?00平方米大廳。在Bernacki運(yùn)行的11臺(tái)CNC機(jī)床中，有7臺(tái)經(jīng)過(guò)改造后集成了協(xié)作機(jī)器人。3臺(tái)優(yōu)傲UR10e協(xié)作機(jī)器人在機(jī)械園內(nèi)三班倒作業(yè)，它們不僅優(yōu)化了運(yùn)營(yíng)效率，還提高了部件的制造精度。優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人易于編程、兼容機(jī)床、外形小巧、安全性高，因此成功入選。引入第3臺(tái)UR10e后，公司只花了12個(gè)月就賺回了投資成本。

02 挑戰(zhàn)

公司于2015年啟動(dòng)生產(chǎn)。目前，該公司有11臺(tái)數(shù)控機(jī)床、約20名員工，80家客戶(hù)遍布液壓、傳感器和氣動(dòng)等行業(yè)，營(yíng)業(yè)額逐年增加。

Bernacki Industrial Services總經(jīng)理Nikodem Bernacki表示：“我們能根據(jù)客戶(hù)提供的設(shè)計(jì)圖紙，在數(shù)控機(jī)床上生產(chǎn)零部件。每個(gè)訂單平均需要80個(gè)小時(shí)才能完成，每個(gè)訂單要求的產(chǎn)品類(lèi)型不盡相同。沒(méi)有兩個(gè)完全相同的零件，因?yàn)榭蛻?hù)每次訂購(gòu)的產(chǎn)品都不一樣，所以每份訂單都要單獨(dú)處理。”

工廠改革后，一名操作員需要管理多臺(tái)機(jī)床。組織變革能在保障安全的同時(shí)提高生產(chǎn)力。然而，操作員的工作制度很難改變，由于大廳空間有限，職業(yè)安全和健康條例十分嚴(yán)格，因此工廠計(jì)劃探索一種更靈活、更安全、更易于重新配置的解決方案。為了提高Bernacki Industrial Services的生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)力，引入機(jī)器人勢(shì)在必行。

03 解決方案

工廠管理者慢慢發(fā)現(xiàn)：協(xié)作機(jī)器人可以完成為機(jī)床提供生產(chǎn)部件、將部件放入機(jī)床和存儲(chǔ)成品零件的工作，這樣就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。

工廠采用了波蘭經(jīng)銷(xiāo)商ProCobot提供優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人，以及UR+平臺(tái)支持的Robotiq機(jī)械手。2019年4月，Bernacki引進(jìn)了第一臺(tái)UR10e協(xié)作機(jī)器人，幾個(gè)月后，他們又增配了兩臺(tái)協(xié)作機(jī)器人。

每臺(tái)機(jī)器人從專(zhuān)門(mén)準(zhǔn)備的托盤(pán)（由網(wǎng)格插針組成）上取下部件，這樣機(jī)器就能正確地評(píng)估部件的位置，可靠地拾取每個(gè)部件。機(jī)器人機(jī)械手的手指是內(nèi)部3D打印的，專(zhuān)門(mén)用于搬運(yùn)部件。拾起后，手指會(huì)將待加工部件放置在數(shù)控機(jī)床中。

機(jī)器人會(huì)自行打開(kāi)機(jī)床的門(mén)，然后把部件放入工作空間。為了確定數(shù)控機(jī)床已準(zhǔn)備好進(jìn)行連續(xù)操作，協(xié)作機(jī)器人會(huì)與機(jī)床交換信號(hào)，確保機(jī)床已準(zhǔn)備好插入待加工部件。CobotPlanet利用C-interconnector在協(xié)作機(jī)器人與機(jī)床之間通信。接下來(lái)，機(jī)器人會(huì)把部件精確地放置在機(jī)床的主軸中。協(xié)作機(jī)器人的機(jī)械手夾爪和它的整條機(jī)械臂必須以0.5 mm的公差移動(dòng)，才能準(zhǔn)確地將部件放置到位。收到確認(rèn)部件已正確放置在機(jī)床中的信號(hào)后，協(xié)作機(jī)器人將離開(kāi)工作空間，關(guān)閉門(mén)，并向數(shù)控機(jī)床發(fā)送信息，表示自己可以開(kāi)始工作。機(jī)床開(kāi)始運(yùn)行后，協(xié)作機(jī)器人會(huì)等待另一個(gè)通知它任務(wù)已經(jīng)結(jié)束的信號(hào)。它再次打開(kāi)通向工作空間的門(mén)，取出加工好的成品部件，并向其方向噴射空氣，吹開(kāi)主軸上的金屬屑。這時(shí)，成品部件會(huì)精確地放置在專(zhuān)門(mén)準(zhǔn)備的托盤(pán)上。鑒于機(jī)器人移動(dòng)時(shí)必須保障員工人身安全，整個(gè)循環(huán)大約會(huì)持續(xù)一分鐘。

Nikodem Bernacki表示：“與協(xié)作機(jī)器人并肩奮戰(zhàn)幾個(gè)月后，我們知道了怎樣在數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)流程中充分發(fā)揮它們的價(jià)值。這項(xiàng)工作對(duì)精度和可重復(fù)性的要求都很高?！?/span>

帶機(jī)器人和底座的整個(gè)工作站重約60公斤，兩名員工就能挪動(dòng)。

Nikodem Bernacki繼續(xù)說(shuō)：“協(xié)作機(jī)器人穩(wěn)定牢固，運(yùn)輸方便，20分鐘就能更換完畢。如果要微調(diào)機(jī)床和機(jī)器人，也只需要一個(gè)小時(shí)左右就能恢復(fù)生產(chǎn)?！?/span>

目前，公司有兩名操作員，負(fù)責(zé)看管11臺(tái)機(jī)床。員工可以更換數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)的零件、準(zhǔn)備零件、在機(jī)床和車(chē)床之間運(yùn)輸零件、給機(jī)器人編程，還能將協(xié)作機(jī)器人移至其他工作站。

Nikodem Bernacki說(shuō)：“我們的目標(biāo)是盡可能地利用機(jī)械園的資源——三班倒的協(xié)作機(jī)器人幫我們實(shí)現(xiàn)了這個(gè)目標(biāo)。”

?

量身定制

優(yōu)傲機(jī)器人編程簡(jiǎn)單，外形小巧又能滿(mǎn)足公司的需要，可以輕松、快速地集成到其他機(jī)器上，因此成功入選。安全性也是優(yōu)傲的一大亮點(diǎn)，它們的內(nèi)置安全功能經(jīng)過(guò)了認(rèn)證，可以與員工并肩工作。操作員很快就掌握了協(xié)作機(jī)器人的操作要領(lǐng)，事實(shí)證明，這種機(jī)器人非常好用。

Bernacki Industrial Services在操作協(xié)作機(jī)器人的過(guò)程中積累了不少經(jīng)驗(yàn)，這些寶貴的經(jīng)驗(yàn)后來(lái)轉(zhuǎn)化成了公司的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。公司還自行發(fā)明了一種將協(xié)作機(jī)器人安裝到地面的方法。此外，Bernacki還開(kāi)發(fā)了一種專(zhuān)有的機(jī)械手手指3D打印方法，這種手指能用來(lái)檢索各種幾何形狀的制造零件。

Nikodem Bernacki表示：“優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人接過(guò)了不少以前需要人工完成的任務(wù)，這給我們留下了很深的印象。我親自參與了引入首臺(tái)協(xié)作機(jī)器人后的部分工作，如編寫(xiě)程序、開(kāi)發(fā)概念和工作站。我們能快速將協(xié)作機(jī)器人與標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械手集成在一起，實(shí)現(xiàn)完全兼容?！?/span>