01 短篇案例

Tomenson Machine Works是制造精密液壓分路閥箱的全球性公司。在該公司的芝加哥總部，優(yōu)傲機(jī)器人公司的UR3協(xié)作機(jī)器人正在執(zhí)行銷釘沖壓工藝，處理幾十個不同尺寸的零件。協(xié)作機(jī)器人驅(qū)動的解決方案降低了40%的上料錯誤率，提高了公司的利潤率，并在6-7個月內(nèi)實(shí)現(xiàn)了投資回報。

02 挑戰(zhàn)

由于沖壓任務(wù)的重復(fù)性，Tomenson的員工滿意度遇到了一些問題。Tomenson Machine Works的二次加工負(fù)責(zé)人和質(zhì)量主管Geoffrey Rose解釋說：“操作雕刻機(jī)是一項單調(diào)乏味的工作。大家并不會說，‘太好了，我要去運(yùn)行8小時的雕刻機(jī)了。’”

公司決定引入自動化來緩解該問題，但這是Tomenson第一次嘗試使用機(jī)器人技術(shù)，他們必須找到一個易于部署的系統(tǒng)。運(yùn)營經(jīng)理Alex Roake說：“公司里沒有人接觸過協(xié)作機(jī)器人或類似機(jī)器，尤其是如今每天都在編程并運(yùn)行該系統(tǒng)的Geoffrey。他第一次看到協(xié)作機(jī)器人是我們把它運(yùn)來的第一天。”

Tomenson送入銷釘沖壓機(jī)的零件有幾十種不同的尺寸，因此該公司需要能夠處理零件差異的靈活解決方案。此外，由于工作單元內(nèi)的空間有限，這種解決方案還需要既能在員工周圍安全運(yùn)行又無需設(shè)置安全圍欄。

03 解決方案

對于Tomenson來說，協(xié)作自動化是目前的理想選擇，它占地面積小、易于部署，并能夠在工人周圍安全運(yùn)行。Roake解釋說：“機(jī)器人系統(tǒng)的協(xié)作性是必不可少的。機(jī)器人工作單元的空間非常緊張，我們知道自己不能引入可能需要設(shè)置防護(hù)的機(jī)械手和機(jī)器人。因此，協(xié)作性是我們選擇系統(tǒng)的一大主要因素。”

Tomenson選擇部署一臺配備RG6機(jī)械手的UR3協(xié)作機(jī)器人，該完整的解決方案易于使用，外形小巧，并具備內(nèi)置安全功能。RG6機(jī)械手屬于UR+平臺的產(chǎn)品, 這意味著它已通過認(rèn)證，可與優(yōu)傲機(jī)器人無縫協(xié)作，因為機(jī)械手的控制軟件完全集成在協(xié)作機(jī)器人的示教器上。

04 為自動化歡呼

在實(shí)現(xiàn)自動化之前，操作員需要站在或坐在凳子上，每次將一個零件送入銷釘沖壓機(jī)，然后用腳踏開關(guān)啟動銷釘沖壓機(jī)，整天都在重復(fù)這樣的工作。自動化的引入對員工士氣產(chǎn)生了直接影響。Roake回憶道：“在我們第一次開始安裝配備機(jī)械手的機(jī)器人時，我們以前的銷釘沖壓操作員就已經(jīng)歡呼了起來，因為這樣一來她就能調(diào)到其他部門，從事更有意義的工作，對此她感到非常興奮?，F(xiàn)在她在運(yùn)輸部門工作，輔助包裝零件，并在零件運(yùn)給客戶之前進(jìn)行檢查?！?/p>

銷釘沖壓應(yīng)用需要機(jī)械手處理大量不同的零件，但編程僅需花費(fèi)5至10分鐘，因為機(jī)器人可對每個零件使用相同的基本代碼，而且機(jī)械手在抓取零件時能夠感應(yīng)到不同的零件尺寸。

05 現(xiàn)在不懼怕對小零件報價

自部署UR3以后，Tomenson已經(jīng)見證到協(xié)作機(jī)器人所帶來的顯著優(yōu)勢。Roake說：“自從我們引入自動化和機(jī)械手以來，不同之處是上料錯誤率大幅減少。自從引入該系統(tǒng)以來，因雕刻錯誤面或雕刻錯誤方向而造成的上料錯誤減少了約40%?！?/p>

利潤率也有所提高，尤其是小型產(chǎn)品。Roake解釋說：“在部署該系統(tǒng)和機(jī)械手之前，我們的小零件利潤率必定非常低?！彼f：“如果我們現(xiàn)在看到小型產(chǎn)品，我們并不懼怕報價，因為我們知道處理這些成千上萬的產(chǎn)品將由機(jī)器人完成，而不是人類。如今，我們早已不再害怕簽下超大批量小零件的訂單?！彼a(bǔ)充說，通過使用機(jī)械手和機(jī)器人輕松實(shí)現(xiàn)小零件的自動化，公司能夠節(jié)省工程時間，并重新分配工人，讓工人們專注于具有復(fù)雜工藝和更長周期、需要更加細(xì)心處理的大零件。

06 投資回報期短

最終，Tomenson希望使用機(jī)器人和機(jī)械手取代第一班次的操作員，以此快速獲得投資回報，據(jù)估計，一個班次的系統(tǒng)投資回報周期為13個月。Roake補(bǔ)充說：“我們計算一下，如果我們第一班次和第二班次現(xiàn)在都可以運(yùn)行協(xié)作機(jī)器人，那么投資回報周期大概會縮短到一半，因此，我們在大約六到七個月內(nèi)就能獲得投資回報?！?/p>

隨著重復(fù)性操作的自動化和工作人員被轉(zhuǎn)移到更有價值的任務(wù)上，Tomenson發(fā)現(xiàn)他們在需要部署操作員的地方也節(jié)省了人力資源。Tomenson的運(yùn)營經(jīng)理介紹說：“現(xiàn)在我們裝上可運(yùn)行45分鐘左右的傳送帶，然后一直不斷裝卸傳送帶。傳送帶可在無人看管的情況下運(yùn)行45分鐘，因此，一名工人即可同時運(yùn)行線鋸和機(jī)器人，無需安排兩人分別負(fù)責(zé)。就節(jié)約成本而言，機(jī)器人和機(jī)械手基本上相當(dāng)于一名操作員?！?/p>

07 積累經(jīng)驗

在體驗到UR3的易用性后，Tomenson正在探索其他協(xié)作自動化的可能性。他說：“現(xiàn)在，我們已經(jīng)成功部署了一個協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用，我們已經(jīng)開始研究協(xié)作自動化在后生產(chǎn)或運(yùn)輸階段，甚至是裝載數(shù)控機(jī)床方面的其他可能性。編程簡單是我們堅信能夠?qū)f(xié)作自動化擴(kuò)展到其他部門的原因所在，因為我們可以使用現(xiàn)有員工完成編程，無需額外雇用一名程序員?！?/p>

事實(shí)上，一些關(guān)于機(jī)器人技術(shù)未來潛在應(yīng)用的實(shí)用想法往往誕生于車間。Roake解釋說：“我們的幾名員工主動向我們提出了他們所希望的機(jī)器人系統(tǒng)下一階段部署點(diǎn)的想法。每個人的好奇心都達(dá)到了歷史高點(diǎn)?！?/p>