01 短篇案例

Darex是一家生產(chǎn)鉆頭刃磨機(jī)和磨刀機(jī)的公司，生產(chǎn)節(jié)奏較快，有許多重復(fù)性高、勞動(dòng)量大的工序。該公司將優(yōu)傲機(jī)器人部署到了螺絲緊固和開箱應(yīng)用中，借助優(yōu)傲機(jī)器人，將原始的安裝工位迅速擴(kuò)展成了一條全面的自動(dòng)化生產(chǎn)線。全套系統(tǒng)均為公司內(nèi)部開發(fā)。
 

02 挑戰(zhàn)

Darex是一家位于俄勒岡州阿什蘭的第四代家族企業(yè)，公司需要在不招人的前提下提高產(chǎn)能。Darex的運(yùn)營(yíng)總監(jiān)John Griffin表示，阿什蘭地區(qū)正面臨著“招工難”的窘境，他說(shuō)：“我需要用同等的資源做更多的事情。”Darex還需要一種節(jié)省空間的解決方案。Griffin希望引入機(jī)器人，自動(dòng)化磨刀機(jī)塑料外殼組裝中的螺絲緊固，以及開箱和裝箱工序，他說(shuō)：“我們的生產(chǎn)空間有限，所以我們不想單獨(dú)建立一個(gè)工作區(qū)，更希望能直接集成到我們的生產(chǎn)線中。”公司原本打算使用開箱機(jī)張開紙箱。Griffin表示：“但他們工作量肯定不會(huì)飽和，而且能處理的紙箱類型也不多，我們想提高靈活性。”

03 解決方案

Griffin在貿(mào)易展覽會(huì)上曾多次見過(guò)優(yōu)傲機(jī)器人的產(chǎn)品。他回憶說(shuō)：“這種機(jī)器人的編程似乎很簡(jiǎn)單，甚至連不賣機(jī)器人的廠商也在自己的展位上使用這種機(jī)器人。所以，我感覺這種機(jī)器人應(yīng)該是挺受歡迎的。”協(xié)作式機(jī)器人十分安全，當(dāng)機(jī)械臂在行進(jìn)途中遇到障礙物時(shí)會(huì)自動(dòng)停止移動(dòng)，所以內(nèi)置安全機(jī)制是優(yōu)傲機(jī)器人的一大亮點(diǎn)。通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估后，協(xié)作式機(jī)器人的周邊就無(wú)需設(shè)置防護(hù)欄了。Griffin表示：“所以，即使員工與協(xié)作式機(jī)器人并肩工作，我也不用安裝防護(hù)欄。”

04 投資回報(bào)周期縮至1年內(nèi)，效率提升30%

設(shè)置防護(hù)欄是一項(xiàng)成本高昂、勞心費(fèi)神的工作，但協(xié)作式機(jī)器人無(wú)需設(shè)置防護(hù)欄，成本優(yōu)勢(shì)更加突出。當(dāng)Griffin發(fā)現(xiàn)優(yōu)傲協(xié)作式機(jī)器人的投資回報(bào)周期還不到1年的時(shí)候，他感到非常意外：“采購(gòu)之前，我還估計(jì)投資回報(bào)周期得有16個(gè)月呢。我們的生產(chǎn)效率提高了30%。有了機(jī)器人以后，生產(chǎn)線上就用不了那么多員工了。我可以安排員工從事其他工作，生產(chǎn)其他產(chǎn)品，這樣一來(lái)，靈活性就提高了。”之前，Darex每周只能生產(chǎn)兩種產(chǎn)品，現(xiàn)在提高到了四種。

05 螺絲緊固：自動(dòng)化生產(chǎn)碩果累累

啟動(dòng)自動(dòng)化項(xiàng)目時(shí)，磨刀機(jī)的組裝工作是一個(gè)首選的領(lǐng)域。Griffin說(shuō)：“在之前的操作中，我們的操作員用手持式氣動(dòng)螺絲刀從螺絲送料器上取下一個(gè)螺絲，然后將其插入機(jī)床，旋至特定扭矩，這個(gè)過(guò)程非常單調(diào)，而且很累人。”為了將操作員從這種枯燥的工作中解放出來(lái)，Darex選擇了UR3桌面協(xié)作式機(jī)器人。公司將螺絲送料器和氣動(dòng)螺絲刀都保留了下來(lái)；唯一不同的是執(zhí)行任務(wù)的主體由操作員變成了協(xié)作式機(jī)器人。Darex公司的生產(chǎn)工程主管Sam Jacobson告訴我們，有時(shí)外殼上的孔難以察覺，所以操作員可能會(huì)漏掉一些。他說(shuō)：“UR3每次都會(huì)一個(gè)孔不落的安裝螺絲，如果出現(xiàn)漏裝的情況，它會(huì)第一時(shí)間通知我們。引入?yún)f(xié)作式機(jī)器人后，我們的產(chǎn)品質(zhì)量的確大有改觀。”

06 協(xié)作式機(jī)器人成為主角

螺絲緊固應(yīng)用改造成功后，Darex打算將這一成功案例推廣到整條裝配線中。Jacobson說(shuō)：“這次成功為自動(dòng)化生產(chǎn)開了個(gè)好頭，我們決定繼續(xù)推進(jìn)改造，增設(shè)傳送系統(tǒng)和可編程邏輯控制器能控制的各種設(shè)備（如氣壓機(jī)），并在包裝應(yīng)用中再添加1臺(tái)機(jī)器人。”他解釋說(shuō)：“我決定使用優(yōu)傲控制器對(duì)整條生產(chǎn)線進(jìn)行編程和處理，并借助Modbus通信技術(shù)，通過(guò)優(yōu)傲協(xié)作式機(jī)器人的示教器連接各種可編程邏輯控制器。在優(yōu)傲的幫助下，我可以快速完成所有編程工作，我很慶幸選擇了優(yōu)傲。”

07 開箱：UR5處理多步操作

把紙箱張開，然后放入產(chǎn)品，再包裝妥當(dāng)，在Darex，這同樣是一項(xiàng)單調(diào)、勞動(dòng)量大的工作。優(yōu)傲機(jī)器人的中型協(xié)作式機(jī)器人UR5接手了這項(xiàng)工作，UR5會(huì)先抓起一個(gè)紙箱板，并將其張開。之后，機(jī)器人將紙箱放在一個(gè)平臺(tái)上，然后，抓起傳送帶傳來(lái)的4個(gè)包裝盒，放入紙箱內(nèi)。包裝盒全部放入后，機(jī)器人會(huì)合上紙箱蓋子，并將紙箱推向膠帶封口機(jī)。

08 DAREX新機(jī)器人技術(shù)員競(jìng)聘比賽

Darex首次采購(gòu)協(xié)作式機(jī)器人時(shí)，生產(chǎn)主管想了很多調(diào)動(dòng)員工熱情，讓大家愛上操作機(jī)器人的方法。他還需要找一個(gè)專職的機(jī)器人技術(shù)員，負(fù)責(zé)檢查生產(chǎn)線上所有機(jī)器人的運(yùn)行情況。Griffin表示：“所以，我想到了競(jìng)聘這個(gè)辦法。我把優(yōu)傲學(xué)院的網(wǎng)址告知了所有人，告訴他們可以自行學(xué)習(xí)網(wǎng)課，然后我會(huì)根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容給他們安排考試，讓大家競(jìng)聘上崗。”優(yōu)傲學(xué)院提供9個(gè)交互式在線模塊，介紹了優(yōu)傲協(xié)作式機(jī)器人的基礎(chǔ)編程和設(shè)置知識(shí)。Darex舉辦了數(shù)輪比賽，考題便是為協(xié)作式機(jī)器人編程。26歲的Brittany Mohrman過(guò)關(guān)斬將，成功脫穎而出。“我很喜歡接觸新鮮事物，所以我就參加了這次競(jìng)聘，認(rèn)真學(xué)習(xí)了相關(guān)知識(shí)，希望能一舉奪魁。優(yōu)傲學(xué)院的課程內(nèi)容包括理解各種程序周期、調(diào)整路點(diǎn)變化，以及確定機(jī)器人工具重心的位置�，F(xiàn)在，我的工作有趣多了。”

09 下一步是碼垛

紙箱離開膠帶封口機(jī)后，下一步操作便是碼垛，Darex希望這里也能早日實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)。Griffin說(shuō)：“我們的許多產(chǎn)品和紙盒在尺寸和形狀上都非常相似，所以這是我們打算實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)的一個(gè)領(lǐng)域。當(dāng)然，員工們也就不用整天爬高上低了。參考已經(jīng)完成自動(dòng)化改造的裝配線，我們可以把成功經(jīng)驗(yàn)輕松復(fù)制到其他生產(chǎn)區(qū)域中，這樣幾次后，其他產(chǎn)品就也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)了。”

克服的自動(dòng)化挑戰(zhàn)：

效率提高30%

靈活性提高，產(chǎn)品種類從過(guò)去的每周2種，提高至每周4種

提高螺絲緊固應(yīng)用環(huán)節(jié)的產(chǎn)品質(zhì)量

能與生產(chǎn)線上的員工并肩作業(yè)，無(wú)需設(shè)置防護(hù)欄

零維護(hù)，無(wú)停機(jī)時(shí)間或生產(chǎn)線中斷

消除重復(fù)性以及不符合人體工程學(xué)的工作流程

關(guān)鍵價(jià)值驅(qū)動(dòng)因素：

投資回報(bào)周期小于12個(gè)月

編程簡(jiǎn)單

協(xié)作性與安全性

借助優(yōu)傲控制器，可控制整條裝配線

協(xié)作式機(jī)器人完成的任務(wù)：

開箱、包裝

螺絲緊固

控制裝配線
 

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