01：短篇案例

Tool Gauge位于美國華盛頓州西部的塔科馬港市，是一家生產(chǎn)精密金屬和塑料部件及組件的公司，客戶(hù)主要為航空航天類(lèi)企業(yè)。由于長(cháng)期客戶(hù)合同無(wú)法重新談判，Tool Gauge將目光投向了自動(dòng)化，希望借此緩解勞動(dòng)力短缺的局面，降低人工成本。兩臺優(yōu)傲協(xié)作式機器人實(shí)現了這一目標，人工成本縮減達75%，點(diǎn)膠和數控機床管理應用的產(chǎn)能翻了一番，員工們也擺脫了大量重復、枯燥的工作內容?，F在，工作的價(jià)值和安全性提高了，大家對工作的滿(mǎn)意度也跟著(zhù)上來(lái)了。
 

02：挑戰

Tool Gauge的總經(jīng)理Jim Lee打算發(fā)展國際化業(yè)務(wù)，但卻遇到了瓶頸。盡管該公司與美國西北部地區的許多客戶(hù)合作密切，但這些客戶(hù)也可以在其他國家和地區開(kāi)展業(yè)務(wù)，比如人工成本更低的市場(chǎng)。Lee計劃雇傭100名新員工，但在美國西北部地區的勞動(dòng)力市場(chǎng)上根本找不到這么多人，他說(shuō)：“我們很清楚，要想提高核心競爭力，我們不應該一味地增設新機構，而應該掌握更多新技術(shù)，然后用這些技術(shù)創(chuàng )造更多價(jià)值?！?nbsp;

即便Tool Gauge招到了操作員，操作員的工作內容也很難由人工完成，尤其是往塑料擠壓件上涂膠水這種工作。Tool Gauge的制造工程師Steve Ouzts表示：“需要涂膠水的區域非常狹窄，所以時(shí)間一長(cháng)，操作員肯定會(huì )累，而這又增加了工傷的風(fēng)險，廢品率也會(huì )跟著(zhù)往上漲?！?/p>

案例視頻 — Tool Gauge - 美國

03：解決方案

Tool Gauge需要提升效率，他們發(fā)現優(yōu)傲機器人（UR）的協(xié)作式機器人能滿(mǎn)足他們的需求。Lee介紹了優(yōu)傲協(xié)作式機器人的三項關(guān)鍵優(yōu)勢?！拔覀冞x擇優(yōu)傲機器人的第一個(gè)原因，就是因為他們的產(chǎn)品是協(xié)作式機器人：我們一度認為自動(dòng)化生產(chǎn)是筆大投資，所以在這件事上，過(guò)去我們總是畏手畏腳，但優(yōu)傲機器人改變了我們的想法。第二，我們不想把部分生產(chǎn)線(xiàn)轉移到自動(dòng)化單元中，但引入優(yōu)傲機器人后，我們發(fā)現這種情況并不會(huì )發(fā)生。第三，我們可以將優(yōu)傲協(xié)作式機器人配置到數百種應用場(chǎng)景中；它們是高度可配置的，并且可以輕松移動(dòng)。所以對我們來(lái)說(shuō)，優(yōu)傲是理想解決方案。
 

04：金屬加工應用中的優(yōu)傲協(xié)作式機器人帶來(lái)了立竿見(jiàn)影的回報

Tool Gauge安裝了兩臺優(yōu)傲協(xié)作式機器人，以完成金屬和塑料零件部門(mén)中重復性高的工作。在金屬零件方面，一名熟練的專(zhuān)職數控機械師正在生產(chǎn)一個(gè)易損壞的銅制加工件，機械師只需將零件從數控滑槽上取下、清洗、沖洗、干燥并裝箱即可?，F在，這些零件會(huì )通過(guò)一個(gè)近距離傳感器，該傳感器會(huì )向UR3協(xié)作式機器人發(fā)送信號，然后機器人會(huì )揀選這些零件。隨后，協(xié)作式機器人會(huì )先將零件放入沖洗槽中沖洗，然后把它們放在烘干機前烘干，最后，零件將被放入單獨的紙箱單元中。

借助優(yōu)傲協(xié)作式機器人中內置的堆垛向導，Tool Gauge可以輕松編程機器人，讓機器人將每個(gè)零件放入網(wǎng)格化布局的盒子的開(kāi)放單元中。引入優(yōu)傲機器人后，Lee將機械師安排到了價(jià)值更高的工作中（如設置和編程數控機床），機械師的才能得以充分挖掘，他表示：“啟用優(yōu)傲機器人后，人工成本驟降，第一批訂單我們就省下了9,000美元，這樣的情形以后必然會(huì )越來(lái)越多?！?br/>   

Tool Gauge的首席執行官Debbie Lee說(shuō)：“航空業(yè)是勞動(dòng)密集型行業(yè)，但在美國西北部地區很難招到人。由于我們計劃招聘新工種的員工，所以協(xié)作式機器人自然成為了我們的理想選擇。以前，機床操作員的工作內容就是站著(zhù)、搖門(mén)、把零件從壓機上取下來(lái)?，F在，有了機器人后，我們想招聘的是那種能編程、能設置機器人，能與機器人一起工作的員工。
 

借助優(yōu)傲協(xié)作式機器人的“自由驅動(dòng)模式”，用戶(hù)只需移動(dòng)機器人通過(guò)特定路點(diǎn)，即可完成路徑軌跡編程。Tool Gauge的制造工程師Steve Ouzts說(shuō)：“我們認為優(yōu)傲機器人的示教方法是優(yōu)傲目前頗大的優(yōu)勢?！?br/>   

Tool Gauge雖然目前僅安裝了兩臺優(yōu)傲協(xié)作式機器人，但自動(dòng)化生產(chǎn)的優(yōu)勢已經(jīng)在定價(jià)中有所體現?？偨?jīng)理Jim Lee（左）說(shuō)：“我們希望盡可能地對每一道工序實(shí)施自動(dòng)化。我們現在經(jīng)常討論，哪些工序還需要人力操作？借助自動(dòng)化的力量，我們還能消除哪些高重復性、高難度的勞動(dòng)？這些都將對報價(jià)產(chǎn)生影響，我們希望自動(dòng)化能帶領(lǐng)公司見(jiàn)證更多成功案例。
   

Tool Gauge雖然目前僅安裝了兩臺優(yōu)傲協(xié)作式機器人，但自動(dòng)化生產(chǎn)的優(yōu)勢已經(jīng)在定價(jià)中有所體現?？偨?jīng)理Jim Lee說(shuō)：“我們希望盡可能地對每一道工序實(shí)施自動(dòng)化。我們現在經(jīng)常討論，哪些工序還需要人力操作？借助自動(dòng)化的力量，我們還能消除哪些高重復性、高難度的勞動(dòng)？這些都將對報價(jià)產(chǎn)生影響，我們希望自動(dòng)化能帶領(lǐng)公司見(jiàn)證更多成功案例。
 

Steven Ouzts：“我沒(méi)想到設置外圍設備這么簡(jiǎn)單。我沒(méi)有電子專(zhuān)業(yè)背景，所以要操作電子產(chǎn)品時(shí)，我心里也沒(méi)譜，但我對使用優(yōu)傲機器人還是很有信心的。
 

05：協(xié)作式機器人將產(chǎn)量翻番，同時(shí)將人工成本減少75%

在注塑部門(mén)，一臺UR5機器人的工作內容是完成復雜的塑料擠出裝配，拾起塑料板的端蓋，并將這些端蓋移過(guò)點(diǎn)膠機。在端蓋中正確點(diǎn)膠后，UR5會(huì )將零件放置在工作臺的執行器中，然后零件會(huì )被夾具夾緊。然后，操作員會(huì )接過(guò)零件，檢查粘合情況，并移出零件。放在以前，這項任務(wù)需要四名操作員合力完成，日均產(chǎn)能大約為200個(gè)?，F在，只要一名操作員與一臺UR5協(xié)作式機器人就能實(shí)現自動(dòng)化生產(chǎn)，日均產(chǎn)能可升至400個(gè)，廢品率可從15%降至3%。

Tool Gauge的首席執行官Debbie Lee表示，由于勞動(dòng)量下降，重復性動(dòng)作導致的身體損傷減少，這也為公司省下了不少成本。她說(shuō)：“機器人承擔這些單調的工作后，生產(chǎn)車(chē)間里的工傷和糾紛事件也變少了?！?br/>  

06：缺乏機器人操作經(jīng)驗，也能輕松編程

在接觸優(yōu)傲機器人之前，除了在大學(xué)里使用過(guò)傳統非直觀(guān)的SCARA機器人外，制造工程師Ouzts對機器人知識不甚了解。輕松編程是優(yōu)傲機器人的一項巨大優(yōu)勢。他說(shuō)：“優(yōu)傲機器人的圖形用戶(hù)界面非常直觀(guān)，這點(diǎn)打動(dòng)了我。而且軟件中的所有術(shù)語(yǔ)都很通俗易懂，理解起來(lái)不費勁兒，我能清楚地知道代碼從頭到尾的運行方式，圖形化的正面反饋能顯示我的每個(gè)指令讓機器人執行的每個(gè)動(dòng)作?！?/p>

優(yōu)傲機器人能將數字和模擬輸入信號輕松連接到控制箱，這是它的另一項優(yōu)勢。Ouzts發(fā)現，使用近距離傳感器就像將電線(xiàn)插入一個(gè)12伏數字輸入端口一樣簡(jiǎn)單，只需從UR3示教器上的I/O屏幕上選擇該傳感器，然后等待傳感器發(fā)送信號，告知協(xié)作式機器人揀選零件的時(shí)間即可。
 

UR3接收到近距離傳感器發(fā)出的信號后，它就會(huì )夾起零件，并將其浸入沖洗槽中。
 

沖洗結束后，UR3會(huì )將零件放在烘干機前烘干，然后將其放入盒中
 

盒中的每個(gè)單元格都放入零件后，協(xié)作式機器人就會(huì )提醒操作員放入一層新網(wǎng)格，以便添加新一層的零件。
 

借助協(xié)作式機器人示教器中的內置碼垛向導，Tool Gauge可以輕松編程UR3，將零件放入網(wǎng)格中。
 

引入UR3前，Tool Gauge的數控機械師Aaron Smith必須逐個(gè)手工揀選數控滑槽上的零件，并完成清洗、烘干和裝箱操作。不過(guò)現在，這位機械師能專(zhuān)心處理增值業(yè)務(wù)了。他說(shuō)：“以前，我每分鐘都要伸手拿個(gè)新零件，太麻煩了，而且我經(jīng)常被一些技術(shù)性較強的任務(wù)打斷，比如設置數控機床。大家肯定都想成長(cháng)，想學(xué)新東西，想做些創(chuàng )造性的工作，而不是一遍一遍地做同一件事。
 

Tool Gauge是一家生產(chǎn)精密金屬和塑料部件及組件的公司，客戶(hù)主要為航空航天類(lèi)企業(yè)。
 

07：協(xié)作式機器人大受員工歡迎

引入優(yōu)傲協(xié)作式機器人后，公司的新員工崗位編制從100人縮減到了50人，而且能為新員工提供他們想要的工作崗位。Lee說(shuō)：“原先手工操作的工作內容被機器人接管后，員工們都喜形于色，大家很喜歡和機器人一起工作，我覺(jué)得我們還得再訂購些。這些機器人很實(shí)用，工作時(shí)很安靜，他們生產(chǎn)的產(chǎn)品類(lèi)型和數量都能提前設置。如果你去問(wèn)問(wèn)大家對優(yōu)傲機器人的安全性能是否有顧慮，那你肯定只能聽(tīng)到一個(gè)聲音：‘完全沒(méi)有’”。
 

08：投資回報率遠超預期，未來(lái)將部署更多的協(xié)作式機器人

在航空航天工業(yè)中，產(chǎn)品樣式可能二三十年都不會(huì )變，因此資本的投資回報周期會(huì )比許多其他行業(yè)長(cháng)。一開(kāi)始，Lee認為機器人的投資回報周期能達到3-4年就不錯了，但優(yōu)傲機器人的時(shí)間還不到1年，這讓他萬(wàn)萬(wàn)沒(méi)想到。他情不自禁地說(shuō)道：“真是太棒了?！?/p>

協(xié)作式機器人能夠輕松移動(dòng)和重新編程，以滿(mǎn)足其他應用需要，臂端工具可輕松更換，因此Tool Gauge可將協(xié)作式機器人部署到多種應用中，以實(shí)現提高產(chǎn)能的目標。例如，協(xié)作式機器人能替代注塑機上的傳統機器人，還能管理壓力機、完成多種加工任務(wù)以及最終裝配任務(wù)。

工程師Ouzts計劃將協(xié)作式機器人部署到工作量更大的崗位中，比如鉚接和裝配應用。他說(shuō)：“一個(gè)特定的零件需要安裝20個(gè)鉚釘，這對于人工操作來(lái)說(shuō)工作量太大，但對于機器人來(lái)說(shuō)，倒是很合適?！?/p>

Ouzts講述他和機器人一起工作的場(chǎng)景時(shí)，喜悅之情溢于言表。他說(shuō)：“探索未來(lái)的感覺(jué)好極了，對于大多數制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化發(fā)展是大勢所趨，未來(lái)肯定人人都喜歡。
 

UR5協(xié)作式機器人先揀選塑料擠壓件，然后將塑料擠壓件拿到點(diǎn)膠機前點(diǎn)膠。由于機器人的工作速度較快，所以Tool Gauge的產(chǎn)能也會(huì )跟著(zhù)上升，現在，該公司的生產(chǎn)速度和產(chǎn)品質(zhì)量都出現了大幅增長(cháng)。
 

為解決膠量有出入的問(wèn)題，Tool Gauge將UR5機器人與一個(gè)Nordson雙重膠粘劑點(diǎn)膠機進(jìn)行了配對，該點(diǎn)膠機每次均能以相同的壓力點(diǎn)膠。而且機器人每次給工件點(diǎn)膠的行進(jìn)路徑均保持一致，因此點(diǎn)膠效果也有了明顯提升。
 

點(diǎn)膠完成后，UR5會(huì )將端蓋放在一個(gè)執行器中，該執行器能將端蓋夾緊到塑料板上。
 

Tool Gauge的首席執行官Debbie Lee表示：“現在，招工難在全國范圍內都比較普遍，引進(jìn)機器人并不意味著(zhù)員工就要失業(yè)，相反，這些機器人能幫助員工更好地工作”。借助公司的協(xié)作式機器人輔助點(diǎn)膠應用，操作員可以和機器人一起工作：操作員負責檢查成品零件，將其移出，并在執行器中設置新零件，而UR5則負責管理點(diǎn)膠機。
 

如果端蓋未正確插入執行器，協(xié)作式機器人會(huì )提醒操作員重新加載零件。
 

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