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合作機器人的案例透視

丹麥友奧機器人行業智能官

項目背景

北京北汽李爾汽車系統有限公司主要為汽車企業提供配套設施,包括為北京奔馳c級乘用車和SUV-GLK、新壹代E級車、北京汽車自主品牌薩博和C50系列車型提供座椅系統集成。

作為汽車供應商,BAIC李爾非常重視產品研發和設計能力,不斷提高生產效率和產品質量,致力於為用戶提供可靠的產品和解決方案。

近年來,隨著工業自動化的升級,汽車零部件的生產要求更高的精度、效率和可靠性。因此,BAIC李爾公司壹直在考慮用合作機器人來代替部分人工操作,以提高生產線的自動化程度,增強公司的市場競爭力。

項目挑戰

作為汽車座椅生產的重要環節,擰緊座椅上的螺絲是壹項極其重要卻又重復枯燥的工作。生產線員工整天重復同樣的動作,很容易感到單調乏味,長時間保持同樣的工作姿勢,會對員工健康造成傷害,影響生產效率。

解決辦法

綜合考慮生產車間的情況:生產線安裝空間有限,傳統工業機器人整體使用成本過高,BAIC李爾最終選擇了優傲機器人。

優傲機器人不僅能滿足自動化的要求,而且從綜合使用成本來看也很經濟。與傳統機器人相比,優傲機器人輕巧緊湊,節省空間,易於在多個應用工位重新部署,無需改變生產線的生產布局,無需安全圍欄隔離即可運行,可與生產線員工協同工作。

同時具有設置簡單、運行可靠、用戶體驗流暢等優點,從而大大縮短集成調試周期,降低項目風險。

即使員工沒有編程經驗,優傲的專利技術也能讓他快速設置和操作協作機器人,只需要幾分鐘就能掌握如何啟動和停止機器,為機器編寫程序。而且和機器人壹起工作可以大大減輕員工的工作強度和壓力,讓工作變得更有趣。

同時,原本負責這部分工作的生產線員工的角色也可以改變——從操作工變成機器人調度員,他們可以進行附加值更高的生產工作,工廠可以根據不同生產線的需求安排他們的工作,這使得人員配備更加靈活機動,進壹步增強了公司的市場競爭力。

2018年,優傲合作機器人全球銷量突破25000臺。為紀念這壹重要裏程碑,優傲向全球各地區的幸運合作夥伴贈送了優傲限量版黃金機器人。北汽李爾是優傲機器人在中國最重要的合作夥伴之壹。友奧機器人授予北汽李爾中國唯壹的友奧合作機器人黃金版。

在北汽李爾實現自動化生產轉型升級的過程中,友奧合作機器人非常榮幸能夠參與其中。作為協同機器人的領軍企業之壹,優傲機器人將繼續努力為具有未來視野的用戶實現協同創新,提供通用的應用生態系統。未來,優傲將繼續秉承“幫助用戶實現自動化,簡化重復行業”的理念,幫助企業實現工業自動化轉型升級。

除了汽車座椅擰緊,UR還提供各種扭矩擰緊應用解決方案。

簡介

百泰奇公司將四臺UR5協作機器人引入註塑生產線,主要負責搬運、碼垛、夾持貨物進行檢測。UR合作機器人靈活的手臂和編程能力非常適合用在需要復雜人機工程的生產線上,成功為百泰奇節省了35%以上的人力成本,解決了生產線噪音等環境影響帶來的工作嚴重不足,大大降低了工廠潛在的在職災害風險。目前,巴泰奇11%的生產過程由UR合作機器人輔助。其高機動性不僅為工廠帶來更多的空間使用效益,也有助於公司保持運營和策略制定的靈活性,從而根據客戶小而多樣的生產需求實時調整生產線,提供高質量的定制產品,優化公司的整體競爭力。

挑戰

塑料註塑制造商百泰奇公司十余年來壹直積極研究和優化塑料模具行業技術,致力於提供高品質的產品,服務於五豐、星橋科技、歐洲知名家具零售商等多家國內外大型企業。通過自動化生產設備的引進,巴泰奇期望不斷實現質量穩定和量產擴張的目標,為客戶小額多樣的定制需求提供更全面的流程服務。

巴泰奇最初將大型自動化生產設備引入生產線。然而,大型工業自動化機床伴隨著噪音、巨大的安裝空間、安全距離設置、人才招聘困難、工人嚴重短缺等風險,使得企業難以應對因產量增加而產生的更高的產出彈性需求。因此,巴泰奇希望通過引入可以靈活調整流程、安全風險低的合作機器人來填補人才缺口。同時,同事們也希望通過人機合作的特點,重新分配生產線的人力資源,優化生產效率,降低職業傷害的風險,為員工創造壹個更加友好和安全的工作環境。

解決辦法

目前,巴泰奇已經在搬運、碼垛、取貨、放貨等流程中引入了4臺UR5協作機器人。UR合作機器人可以代替員工在充滿巨大噪音和大型工業自動化機器的環境中工作,幫助巴泰奇節省超過35%的人力成本,解決工作環境帶來的高離職率和人力不足的燃眉之急。

經過風險評估,UR合作機器人可以在沒有防護圍欄的情況下與員工壹起工作。以前包裝產品時,要靠純人力整理、堆放產品,然後彎腰放入箱內,長此以往容易導致員工身體疲勞、關節和腰部不適。通過使用UR合作機器人,百泰奇的員工擺脫了高度重復性的工作,降低了長時間勞動帶來的職業傷害風險。而且工人學習簡單的故障排除只需要1小時左右。80%以上的員工有操作合作機器人的經驗。UR合作機器人使員工從生產執行者變成監督者。公司還可以根據工作流程設置靈活調整人力,提高生產線效率。

各軸+-360°自由角度的UR協作機器人,可以輕松模仿人體工程學,靈活適應多條生產線的需求。在裝箱作業的情況下,由於塑料制品的弧度與擺放位置不固定,成品只能以特殊的角度擺放在包裝箱內。壹旦角度不對,很可能導致產品的塌陷、擠壓等損壞。UR合作機器人內置的安全系統,可以保護產品在裝箱過程中的安全,大大降低損壞的概率,兼顧安全性和速度。兩個箱子壹個托盤的工作量可以在20分鐘內完成,同樣的動作如果換成工業機器人可能會直接壓壞產品。

而且UR合作機器人,易於編程,易於安裝,內置大量模塊化程序,有助於提高程序設置的效率,並且可以方便地與其他自動化設備集成。壹個協作機器人可以完成檢測、分類、碼垛等多個環節。百泰奇利用UR5配合生產線現有視覺傳感器,由機器人將塑料儲物盒拿到傳感器上完成良品率檢測後,直接分類碼垛。公司不再需要為不同功能的自動化機器騰出工廠。隨著產能的逐步擴大,百泰奇使用UR合作機器人有效地精簡了自動化生產流程,增加了工廠空間的使用效率。公司的資源可以更集中在產品研發和技術改進上,創造公司成長的良性循環。

項目檔案

名稱:加拿大範例電子公司

產品:揚聲器和超重低音揚聲器

行業:揚聲器行業

應用:拋光

目的:解決生產中反復打磨造成的大量手工勞動,提高生產效率。

關鍵價值驅動:機器人必須像人壹樣精準靈活。

下面和人機合作機器人專家UR壹起來看看這個案例的細節:

案例背景:

加拿大揚聲器廠商Paradigm Electronics在機箱上做了招牌“午夜櫻桃”,受到很多用戶的喜愛。但在實際制作過程中,為了做出花紋,工藝非常復雜,每壹層漆都要塗上多層漆,同時還要反復送去打磨,需要大量的體力勞動,找壹個能完成操作的人也不容易。範式電子在與許多技術熟練的人交流後,意識到他們需要使用可以像人類壹樣靈活準確的機器人。

挑戰:

通過大量的研究,範式電子意識到合作機器人可以取代這個工作站,並立即做足功課,考察了幾家不同的機器人制造商。在打磨的應用場景中,不僅要考慮能完成作業任務的機器人,還要考慮成本效益:也就是說,所有(直接和間接)成本都要納入這個項目中,以考核項目回收周期。

解決方案:

範式電子使用UR10合作機器人,使機器人和人在同壹工作環境中工作。它們以並行操作的方式工作,這樣人機交互就可以安全地進行。他們之間有著密切的合作關系。

研磨、拋光和均勻砂光的任務都需要非常特殊且通常細致的接觸。具有力控制的通用機器人(作為其編程結構的壹部分)可以做到這壹點,它可以提供靈活的解決方案並自動調整位置以實現預期的力。機械臂可以自己對其周圍環境(如工件)施加特定的力。這是壹項有價值的功能,可以由其他制造商作為附加技術提供。但卻是優傲的標準配置。

優勢:

UR人機協同機器人作為壹種新的生產工具,在實際使用中可以為用戶節省時間、人力和硬件成本。範式電子僅用14個月就能收回成本。

部署時間大大縮短:

事實上,範式電子在生產過程中還使用了另壹種機器人:笛卡爾機器人。他們需要大量安全防護人員的防護裝置,根本無法實現工人與機器人的真正配合。同時,他們必須配備所有必要的實物保護手段,使工作單位對人類安全。另外,它的安裝啟動周期很長,笛卡爾機器人的調試需要5個月。然而,從收到優傲機器人到安裝並激活它只需要壹個多月的時間。

集成力控制功能:

範式電子選擇優傲機器人的另壹個重要原因是它具有力控功能。在拋光過程中,如果用力過大,表面產生的熱量和效果都會大大降低,而優傲機器人可以根據力的控制來工作,所以是壹個巨大的優勢。當然,為了達到最終的制作效果,也可以使用力反饋系統的技術,但是並不劃算,而且這整套系統的價格有時候抵得上壹整臺機器人。

易於編程和使用:

用戶的另壹個驚喜是UR10的編程相當簡單。範例電子公司的員工很快就學會了如何用機器人做壹些教學操作:他們可以將機器人移動到所需的位置,然後用教學設備進行精細的動作。操作員可以很容易地在菜單中找到程序,輕敲鍵盤,激活機器人,然後讓機器人開始壹天的工作。

範式電子與UR10的第壹次親密接觸令人滿意。目前,他們正在考慮如何將人機合作機器人應用於生產線的其他場景,例如希望將其用於操作各種噴漆工藝的噴漆車間,還計劃將機器人引入生產更多拋物線形狀的新系列揚聲器。有了這麽強大又好用的工具,工人從繁重的勞動中解放出來,生產效率提高50%!

項目檔案

名稱:日產橫濱工廠生產線

公司規模:3200人

產品:發動機,電動和混合動力汽車發動機。

工業:汽車及零部件制造

應用:搬運、裝卸、擰緊螺栓。

目的:解決加班生產線節拍問題,提高生產效率。

關鍵價值驅動:滿足負載需求、靈活性和安全性。

下面和人機合作機器人專家UR壹起來看看這個案例的細節:

案例背景:

日產橫濱工廠的生產線是壹家生產發動機、軸、電動汽車和混合動力汽車用電機的工廠,涵蓋原材料加工到組裝。為了提高生產效率,日產對生產線加班進行了分析,希望通過使用機器人來消除這壹瓶頸。最終,優傲UR10人機協同機器人分別應用於兩條生產線,提高了工廠的整體生產效率,節省了額外人工帶來的成本。

挑戰:

在發動機裝配過程的進氣管安裝階段,工廠遇到了這樣壹個問題:工人的配置會根據產量的變化進行調整,但每次調整的時間長短不壹,導致部分工位的間隔超過額定時限,成為生產線的瓶頸。因此,日產決定嘗試引入機器人,希望通過新的生產方式解決生產節拍中的加班問題。

解決方案:

為了測試人機配合程度,橫濱工廠從壹開始就使用了優傲機器人:由於工人位於傳送帶的對面,工廠希望配合的機器人不需要安全圍欄。機器人需要搬運自重約4 kg的進氣管,進氣管手柄總重量約6 kg,因此要求機器人必須能夠承受這樣的載荷。在對比了其他機器人品牌後,日產選擇使用UR10。

日產與集成商Kantum Electronics合作,快速學習機器人的性能和用法,然後快速安裝。除了搬運零件,日產還在另壹條生產線上的UR機器人手臂上安裝了螺母扳手,用於擰下NAD凸輪螺栓。

優勢:

通過使用新的生產工具,日產解決了生產線節拍超時的問題。並從實際使用過程中感受機器人帶來的便利。

減輕團隊的負擔:

在實際使用過程中,由於人工操作,工人們不得不手動搬運沈重的進氣管,這使得他們在壹天的工作之後非常疲憊。現在用優傲機器人代替人工運送零件給工人,工人直接組裝,大大減輕了他們的勞動負荷。

安全人機協作:

由於UR機器人不需要安全圍欄,所以工廠在使用過程中可以靈活設置工作站,讓機器人可以放心地和工人壹起工作。這樣不會對現有的生產線布局造成太大的改變,節省大量的項目測試和開發時間。因此,日產汽車考慮今後將人機合作機器人投入更廣泛的應用。

重量輕,易於安裝:

UR機器人重量輕,可以使用100V電源,不需要安裝安全圍欄。與以前使用的其他設備相比,日產可以更方便地調整生產。在壹個應用案例中,UR機器人安裝在壹個裝有腳輪的平臺上,方便移動。這種組合非常便於生產和應用。

緊湊的結構和靈活的部署:

工廠內部空間有限,安裝空間也有限。所以日產在選擇機器人方案時,要求機器人能和工人壹起使用空間。而且機器人不需要固定的安裝位置,可以根據生產要求移動。

投資回收期短;

基於兩班制,日產使用UR人機合作機器人後,可在1年內收回成本。以前因為緊急的生產需求,會需要增加人員,從而產生額外的人力成本。現在使用機器人後,可以靈活滿足各種生產需求,節省人力開支。

未來,日產計劃進壹步擴大機器人的用途,嘗試在各種場景中使用UR機器人。對於工廠來說,雖然會根據產量的變化調整工人的配置,但是將機器人移動到生產節拍超時的工位,就可以消除生產瓶頸。有了這樣壹個強大易用的工具,工廠在靈活調配和提高生產效率方面有了更多的想象空間!

項目檔案

名稱:大陸汽車電子

公司規模:500人

產品:汽車儀表板

工業:汽車及零部件制造

應用:取放,機床裝卸。

目的:解決生產線自動化,提高生產效率。

鍵值驅動:編程簡單、靈活、安全。

下面和人機合作機器人專家UR壹起來看看這個案例的細節:

案例背景:

與跨國公司大陸集團的合作,是這個行業壹個絕佳的轉型案例。作為汽車領域的領導者,大陸集團是迄今為止自動化程度最高的制造商,率先向工業4.0邁進。2016年,公司決定購買幾臺UR10合作機器人,進行PCB板的自動化制造加工。與人工操作相比,轉換時間減少了50%(從40分鐘減少到20分鐘)。

挑戰:

作為壹家成長中的公司,大陸集團在汽車行業已有25年的歷史,並壹直專註於創新,因此在與其他頂級公司的競爭中贏得了許多重要項目。西班牙大陸公司的工廠經理西裏爾·霍加德(Cyril Hogard)在談到引入UR協作機器人的初衷時表示:公司是在行業競爭激烈的背景下運營的,主要挑戰之壹是提高生產率。當他兩年前第壹次聽說合作機器人時,他立刻相信合作機器人憑借其集成簡單、維護成本低、生產率提高等優勢,將成為工業4.0中大陸汽車發展的基石。

解決方案:

西班牙大陸汽車公司選擇了AUO機器人來執行制造過程中PCB板和元器件的裝卸和檢查任務,這是壹項單調重復的工作,對精度要求很高。

在項目初期,大陸汽車安裝了兩臺UR10機器人,用於裝卸PCB板和組裝元件。目前已增加到6個UR10合作機器人,另有3個UR10項目正在進行中。

大陸汽車的工程師積極參與了項目開發。當我們開始第壹個項目時,我們都知道這意味著大陸汽車正在使用具有更現代機器人概念的合作機器人從事開創性的技術工作,也預示著以自動化和工業物聯網(IIOT)為核心的智能工廠的出現。

負責UR機器人應用的工程師維克多·坎頓(Víctor Cantón)接受了挑戰,盡管他之前沒有機器人方面的經驗。幾個星期後,他了解了UR合作機器人的基本知識,並能夠開始編程。項目前期已經在實驗室使用了壹臺優傲機器人進行測試,計算節拍,規劃運動路徑,為簡化和加快現場實施做準備。

優勢:

大陸集團的團隊對UR合作機器人在其生產線上的應用效果非常滿意,產品優勢在操作過程中顯露無疑。

控制和靈活性:編程非常簡單;所有的電子設備和機器人控制器都集成到中央控制器中,因此它們可以在沒有外部專家幫助的情況下重新編程。

減輕團隊負擔:協作機器人的到來意味著操作員的角色發生了變化,操作員不再需要執行復雜的任務,例如將組件從壹個工作站移動到下壹個工作站。他們現在可以專註於能夠提高產量的技能任務。

降低成本:大陸集團在車間自動移動零件,與人工操作相比,轉換時間減少了50%(從40分鐘減少到20分鐘),降低了運營成本。

安全:大陸集團的團隊對合作機器人相關的安全措施非常滿意。例如,操作員可以在任何時候進入該單元,當操作員接近機器人時,機器人立即停止操作,因為附加的傳感器停止了。

對於大陸航空的西班牙工廠來說,最大的挑戰來自產能。協作機器人之所以能成為解決問題的關鍵,是因為它不是壹個裝置,而是壹個工具,它能像“同事”壹樣與現有的團隊和系統緊密合作。無論是在產品安裝部署、掌握編程,還是安全方面,都更加簡單易用,幫助用戶盡可能降低隱性成本,讓工具的使用“零門檻”。

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UR機器人從安裝、調試到投入使用,只需要很短的時間。UR機器人壹個小時就可以重新部署,而傳統機器人至少需要壹周;UR機器人可以在短短幾周內開始壹個新項目,而傳統工業機器人通常需要半年以上。快速的生產周期將有助於健林更靈活地應對市場需求的變化,增強產品的競爭力。目前UR機器人在建林生產線的主要應用包括:

雙臂機器人裝配產品

兩個UR機器人可以合作完成產品裝配。因為裝配過程中有很多工序,壹個機器人通常很難實現機器利用率的最優化。優傲機器人關節靈活,占用空間小,非常適合雙臂協作應用。雙臂操作* * *享受工作空間,利用通訊協調雙臂動作順序,使整個操作過程準確有序、靈活高效。

熱板焊接機裝載和卸載

UR機器人在進行圓盤焊機的上下料操作時,采用雙吸盤,圓盤工位壹次性完成上下料動作,整體動作連貫緊湊。UR機器人先用左磁鐵吸住要焊接的底板,然後把成品取下來放在底板上,最後放在右側堆垛。

產品組裝

UR機器人在組裝產品時,首先從振動盤的出口處取出堅果,放入穴位,然後取放待加工的產品,最後取出組裝好的產品。由於裝配工藝的要求,機器人TCP需要多次旋轉方向。利用UR機器人各關節的超高自由度,可以輕松完成教學放置。

產品拾取和放置

在產品的取放過程中,UR機器人被吊在壹個空間不大的圓盤工作站上,左右工人隨機送料。螺絲擰緊後,UR機器人將成品取下,然後根據帶線情況分類擺放。靈活的UR機器人使生產線的改造和調整更加容易。

註塑、脫模、熱焊和氣體測試。

只需要壹個UR機器人就可以完成註塑、取零件、出澆口、熱焊、試氣四個工序。傳統生產模式下,操作工壹次只能完成壹道工序,半成品通過周轉箱轉移回來。UR機器人系列化的生產工藝,可以有效節省人力,保證產品質量。

預先放置的插件

在預鑲件的應用中,壹個UR機器人可以同時操作三臺註塑機,工具端配有六個鉗口。機器人靈活的手腕可以快速切換到任何取料位置。利用彎頭的超高靈活性,工具從上方移動,避免水平幹擾。

機器人視覺拾取

UR機器人配備了視覺系統,用於精確拾取位置混亂的零件。只需將零件放在傳送帶上,視覺系統就可以判斷零件的類型和位置,並通過插座將信息傳輸給機器人。機器人可以完成定位和采摘,大大減少了餵食過程中的輔助人力。

滑軌配有優傲機器人註塑機拾取零件

滑軌上安裝了壹個輕型UR機器人,以擴展機器人的工作空間。當機器相距較遠,不方便移動時,機器人可以借助滑軌實現多工位操作。使用機器人可以實現多臺註塑機的自動化加工流程,有效節約成本,提高機器的工作效率。

創造安全的工作環境,促進人機良性合作

在引入UR機器人之前,建林有大量的工作站,都是人工操作。當操作高度重復時,人腦會感到疲勞,有些工作站是危險的。當這些工位由UR機器人承擔時,工人在安全的基礎上從繁重的重復性工作中解脫出來,不僅促進了人與機器的良性合作,還大大提高了工作效率,保證了產品良率。

合理配置人力資源,提高盈利能力

丹麥友奧機器人公司中國區總經理Adam Sobieski說:

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UR機器人的操作簡單靈活,不需要對現有的建林生產線進行太多的調整,就可以輕松集成到整個裝配中。並且方便編程設置,不再需要安排固定人員進行長期維護,從而節省人力成本。

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UR機器人解放勞動力後,工人可以從事需要發揮思維能力、更有附加值的工作,公司也不用填補他們的崗位。這充分利用了公司內部資源,實現了人員的靈活調配,既有效降低了員工流失率,又降低了人力成本,從而提高了盈利能力。

建林實業總工程師謝先生表示:“人機協同機器人是工業制造中強大的創新力量,為自動化生產賦予了前所未有的靈活性。隨著人機協作機器人的不斷發展,自動化生產將不再是長周期、大批量、單品標準化制造的代名詞,而是具有了定制化、小批量、多品種制造的可能性。因此,我們對丹麥優傲機器人的發展前景充滿信心。”