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优傲机器人将塑料和金属航空部件的产量翻了一番

发布时间:2020-04-27

01 短篇案例

Tool Gauge位于美国华盛顿州西部的塔科马港市,是一家生产精密金属和塑料部件及组件的公司,客户主要为航空航天类企业。由于长期客户合同无法重新谈判,Tool Gauge将目光投向了自动化,希望借此缓解劳动力短缺的局面,降低人工成本。两台优傲协作式机器人实现了这一目标,人工成本缩减达75%,点胶和数控机床管理应用的产能翻了一番,员工们也摆脱了大量重复、枯燥的工作内容。现在,工作的价值和安全性提高了,大家对工作的满意度也跟着上来了。

优傲机器人


02 挑战

Tool Gauge的总经理Jim Lee打算发展国际化业务,但却遇到了瓶颈。尽管该公司与美国西北部地区的许多客户合作密切,但这些客户也可以在其他国家和地区开展业务,比如人工成本更低的市场。Lee计划雇佣100名新员工,但在美国西北部地区的劳动力市场上根本找不到这么多人,他说:“我们很清楚,要想提高核心竞争力,我们不应该一味地增设新机构,而应该掌握更多新技术,然后用这些技术创造更多价值。” 


优傲机器人

即便Tool Gauge招到了操作员,操作员的工作内容也很难由人工完成,尤其是往塑料挤压件上涂胶水这种工作。Tool Gauge的制造工程师Steve Ouzts表示:“需要涂胶水的区域非常狭窄,所以时间一长,操作员肯定会累,而这又增加了工伤的风险,废品率也会跟着往上涨。”


03 解决方案

Tool Gauge需要提升效率,他们发现优傲机器人(UR)的协作式机器人能满足他们的需求。Lee介绍了优傲协作式机器人的三项关键优势。“我们选择优傲机器人的第一个原因,就是因为他们的产品是协作式机器人:我们一度认为自动化生产是笔大投资,所以在这件事上,过去我们总是畏手畏脚,但优傲机器人改变了我们的想法。第二,我们不想把部分生产线转移到自动化单元中,但引入优傲机器人后,我们发现这种情况并不会发生。第三,我们可以将优傲协作式机器人配置到数百种应用场景中;它们是高度可配置的,并且可以轻松移动。所以对我们来说,优傲是最佳解决方案。”

优傲机器人


04 金属加工应用中的优傲协作式机器人带来了立竿见影的回报

Tool Gauge安装了两台优傲协作式机器人,以完成金属和塑料零件部门中重复性高的工作。在金属零件方面,一名熟练的专职数控机械师正在生产一个易损坏的铜制加工件,机械师只需将零件从数控滑槽上取下、清洗、冲洗、干燥并装箱即可。现在,这些零件会通过一个近距离传感器,该传感器会向UR3协作式机器人发送信号,然后机器人会拣选这些零件。随后,协作式机器人会先将零件放入冲洗槽中冲洗,然后把它们放在烘干机前烘干,最后,零件将被放入单独的纸箱单元中。


优傲机器人

借助优傲协作式机器人中内置的堆垛向导,Tool Gauge可以轻松编程机器人,让机器人将每个零件放入网格化布局的盒子的开放单元中。引入优傲机器人后,Lee将机械师安排到了价值更高的工作中(如设置和编程数控机床),机械师的才能得以充分挖掘,他表示:“启用优傲机器人后,人工成本骤降,第一批订单我们就省下了9,000美元,这样的情形以后必然会越来越多。”


05 协作式机器人将产量翻番,同时将人工成本减少75%

在注塑部门,一台UR5机器人的工作内容是完成复杂的塑料挤出装配,拾起塑料板的端盖,并将这些端盖移过点胶机。在端盖中正确点胶后,UR5会将零件放置在工作台的执行器中,然后零件会被夹具夹紧。然后,操作员会接过零件,检查粘合情况,并移出零件。放在以前,这项任务需要四名操作员合力完成,日均产能大约为200个。现在,只要一名操作员与一台UR5协作式机器人就能实现自动化生产,日均产能可升至400个,废品率可从15%降至3%。


优傲机器人

Tool Gauge的首席执行官Debbie Lee表示,由于劳动量下降,重复性动作导致的身体损伤减少,这也为公司省下了不少成本。她说:“机器人承担这些单调的工作后,生产车间里的工伤和纠纷事件也变少了。”


06 缺乏机器人操作经验,也能轻松编程

在接触优傲机器人之前,除了在大学里使用过传统非直观的SCARA机器人外,制造工程师Ouzts对机器人知识不甚了解。轻松编程是优傲机器人的一项巨大优势。他说:“优傲机器人的图形用户界面非常直观,这点打动了我。而且软件中的所有术语都很通俗易懂,理解起来不费劲儿,我能清楚地知道代码从头到尾的运行方式,图形化的正面反馈能显示我的每个指令让机器人执行的每个动作。”

优傲机器人


优傲机器人能将数字和模拟输入信号轻松连接到控制箱,这是它的另一项优势。Ouzts发现,使用近距离传感器就像将电线插入一个12伏数字输入端口一样简单,只需从UR3示教器上的I/O屏幕上选择该传感器,然后等待传感器发送信号,告知协作式机器人拣选零件的时间即可。


07 协作式机器人大受员工欢迎

引入优傲协作式机器人后,公司的新员工岗位编制从100人缩减到了50人,而且能为新员工提供他们想要的工作岗位。Lee说:“原先手工操作的工作内容被机器人接管后,员工们都喜形于色,大家很喜欢和机器人一起工作,我觉得我们还得再订购些。这些机器人很实用,工作时很安静,他们生产的产品类型和数量都能提前设置。如果你去问问大家对优傲机器人的安全性能是否有顾虑,那你肯定只能听到一个声音:‘完全没有’”。


优傲机器人

08 投资回报率远超预期,未来将部署更多的协作式机器人

在航空航天工业中,产品样式可能二三十年都不会变,因此资本的投资回报周期会比许多其他行业长。一开始,Lee认为机器人的投资回报周期能达到3-4年就不错了,但优傲机器人的时间还不到1年,这让他万万没想到。他情不自禁地说道:“真是太棒了。”


协作式机器人能够轻松移动和重新编程,以满足其他应用需要,臂端工具可轻松更换,因此Tool Gauge可将协作式机器人部署到多种应用中,以实现提高产能的目标。例如,协作式机器人能替代注塑机上的传统机器人,还能管理压力机、完成多种加工任务以及最终装配任务。

优傲机器人

工程师Ouzts计划将协作式机器人部署到工作量更大的岗位中,比如铆接和装配应用。他说:“一个特定的零件需要安装20个铆钉,这对于人工操作来说工作量太大,但对于机器人来说,倒是很合适。”


Ouzts讲述他和机器人一起工作的场景时,喜悦之情溢于言表。他说:“探索未来的感觉好极了,对于大多数制造企业来说,自动化发展是大势所趋,未来肯定人人都喜欢。”


克服的自动化挑战:

在劳动力短缺的背景下,依然保有竞争力

让高价值员工从事核心工作

自动化单调繁重的工作

缩减1/2岗位编制

无需任何防护栏即可自动执行,能够与工人并肩作业

零维护,无停机时间或机器周期中断


关键价值驱动因素:

投资回报周期小于12个月

人工成本削减75%

产能翻倍

废品率从15%骤降至3%

点胶路径完全一致

协作性与安全性

编程简单

可轻松与外围设备(如传感器)相连


协作式机器人完成的任务:

拣选和放置待点胶的塑料挤压件

零件冲洗和干燥处理

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