01：短篇案例

Allied Molded是一家生產(chǎn)非金屬電箱和外殼的全方位成型服務(wù)企業(yè)。這家公司坐落于美國俄亥俄州，他們想讓一種重要的料箱揀選應用實(shí)現自動(dòng)化運轉。面對勞動(dòng)力短缺的困境，他們選擇了優(yōu)傲機器人的新型ActiNav系統。新系統投入使用后，Allied Molded的加班費支出明顯下降，員工們的工作內容更符合人體工程學(xué)原則，并且生產(chǎn)工藝的一致性也進(jìn)一步提高了。
 

02：挑戰

由于俄亥俄州勞動(dòng)力短缺，許多制造業(yè)公司都面臨“招工難”的問(wèn)題，Allied也不例外。不僅如此，現有的料箱揀選任務(wù)重復性高，不符合人體工程學(xué)原理，因此公司希望盡快淘汰掉人工揀選作業(yè)，為員工打造更安全的工作環(huán)境。制造支持部門(mén)經(jīng)理Tom Carlisle認為提升產(chǎn)品質(zhì)量也是探索自動(dòng)化運作的一項初衷，他解釋說(shuō)：“重復性工作更容易實(shí)現自動(dòng)化運作。裝卸機器的作業(yè)程序更加標準，所以產(chǎn)品質(zhì)量也更好把控?！?/p>

制造工程師技術(shù)員Nate Gilbert認為人工揀選料箱的結果一致性較低，他補充道：“體力活干久了，人肯定會(huì )疲憊，到快下班的時(shí)候生產(chǎn)效率就下降了；而優(yōu)傲機器人就不一樣了，它們的產(chǎn)量總是一個(gè)固定值?！?/p>

新冠疫情出現后，體力勞動(dòng)的風(fēng)險又增加了一分。Carlisle表示：“因為從事體力勞動(dòng)有感染風(fēng)險，即使再敬業(yè)的員工也不愿意做這些工作。所以我們得想辦法維持生產(chǎn)正常運行?！?/p>

Allied首次研究料箱自動(dòng)揀選技術(shù)時(shí)，認為“這并不是我們需要的技術(shù)”，Gilbert表示：“護欄太占地方了，操作員要想進(jìn)去得費不少功夫。Allied的空間本來(lái)就不寬裕，一開(kāi)始，我們還在想要不要給優(yōu)傲機器人周?chē)嘣O些護欄；后來(lái)發(fā)現協(xié)作式機器人工作時(shí)并不會(huì )影響員工安全，所以我們對這種機器人挺滿(mǎn)意的?！?/p>

案例視頻 — ActiNav料箱自動(dòng)揀選套件，美國Allied Moulded Products Inc.

03：解決方案

Allied Moulded附近有一家工廠(chǎng)已經(jīng)在使用優(yōu)傲機器人，Allied到廠(chǎng)了解情況后，便對這種協(xié)作式機器人有了興趣。隨后，Allied在一場(chǎng)貿易展上又看到了優(yōu)傲機器人的身影，展會(huì )最終展出了優(yōu)傲機器人備受贊譽(yù)的ActiNav料箱自動(dòng)揀選套件。這是一款靈活、易用的自動(dòng)揀選解決方案，可以同步完成視覺(jué)處理、無(wú)碰撞運動(dòng)規劃和自動(dòng)實(shí)時(shí)機器人控制。Gilbert指出，ActiNav對常用于零件定位的振動(dòng)給料器做了重大改進(jìn)，他表示：“ActiNav能在有限空間中安全工作，無(wú)需設置過(guò)多護欄，是我們開(kāi)發(fā)的首個(gè)此類(lèi)系統。我們只需要協(xié)作式機器人從料箱中揀選零件，然后把零件放上傳送帶就行了，ActiNav可以滿(mǎn)足我們的需求?！?br/>  

04：易于編程和部署 

雖然Allied Molded有自動(dòng)化運行方面的經(jīng)驗，但部署協(xié)作式機器人則是“一種全新的體驗”，維護中心負責人Nathan Wells表示：“這種協(xié)作式機器人周?chē)挥迷O置重重圍欄，它工作時(shí)我也能在它旁邊走來(lái)走去，這一點(diǎn)我很滿(mǎn)意。而且優(yōu)傲協(xié)作式機器人的編程難度很低。你不用輸入任何特定數字，什么也不用輸；你只要把它移到適當的位置，按下幾個(gè)按鈕，程序就被編輯好了?！?Wells認為，向ActiNav傳輸零件識別數據同樣很輕松，他表示：“我們只要把產(chǎn)品的CAD文件加載到ActiNav中，待信息讀取完畢后，系統就可以登記從料箱中取出的零件了。加載非常方便，你只要把文件放入U盤(pán)，然后把U盤(pán)插到控制器上就行了?！?而且料箱示教也非常輕松：“我們只要讓優(yōu)傲機器人觸碰料箱的各個(gè)部分就行了。觸碰幾個(gè)點(diǎn)后，ActiNav就能學(xué)會(huì )怎樣從料箱中揀選零件。安裝好后，我們大概要花一個(gè)班次的時(shí)間學(xué)會(huì )編程，之后我們就能獨立操作了?！?br/>  

Allied Moulded的維護中心組長(cháng)Nate Well表示：“ActiINav可以直接從料箱中揀選零件，而且零件的方向不一也沒(méi)關(guān)系?！?ActiNav配有高分辨率傳感器，支持CAD匹配功能，即便料箱再深，零件再雜亂，拾取精度也不會(huì )打折扣。優(yōu)傲ActiNav套件的自動(dòng)運動(dòng)模塊會(huì )為機器人選擇合適的姿勢，確保每次將零件以相同的方式放置到夾具中，以便準確拾取，同向放置。
 

Allied Moulded制造支持部經(jīng)理Tom Carlisle表示：“只要我們的零件管夠，ActiNav基本就能在整個(gè)班次期間不間斷運行?！?/p>

“如果你有一份生產(chǎn)10000個(gè)零件的訂單，它就能在整個(gè)生產(chǎn)期間不間斷運行?！?br/>  

ActiNav完全集成了UR示教器，因此編程既直觀(guān)又簡(jiǎn)單。Allied Moulded的維護中心組長(cháng)Nate Wellsa表示：“調試一共就只花了十分鐘，這是迄今為止我做過(guò)頗為簡(jiǎn)單的編程?！?020年，ActiNav摘得了LEAP Awards工業(yè)自動(dòng)化類(lèi)的金獎。LEAF（工程成就領(lǐng)導計劃）獎項旨在表彰為工程設計領(lǐng)域服務(wù)的 具創(chuàng )新性和前瞻性產(chǎn)品。
 

05：料箱揀選周期

首先，倉庫管理員會(huì )將一整箱零件卸到裝卸箱中。啟動(dòng)后，裝卸箱傾斜，將其中的零件傾倒到ActiNav料箱中。然后，ActiNav會(huì )拿起零件（在本例中是擠壓玻璃纖維電氣接線(xiàn)盒外殼），并將其放置在一個(gè)狹窄、有軌的傳送帶上。位置正確很關(guān)鍵，Carlisle解釋道：“為便于機器執行二次操作，零件必須按特定順序放置在機器上。如果零件位置不正確，該零件就會(huì )成為不合格品，該零件的人工和材料成本就會(huì )白白損失掉?！眰魉蛶⒘慵鞯揭粋€(gè)帶轉盤(pán)的小型籠式工作單元上，其中包含多個(gè)工位。每個(gè)工位上，都有一個(gè)適用于杯子的制造元件，工位末端有一個(gè)輸出傳送帶，可以將成品零件傾倒到一個(gè)大型料箱中。Carlisle指出，在這一過(guò)程中，ActiNav必須自主做出一些決定：選擇哪個(gè)零件，如何將其按正確的方向放置，以及如何識別不正確的零件，將它們放在一邊，繼續完成主要任務(wù)。

Gilbert表示，如果料箱里裝滿(mǎn)了零件，那么ActiNav可以在沒(méi)有操作員干預的情況下運行一整天：“優(yōu)傲機器人從料箱中拾取零件的能力給我留下了深刻印象，無(wú)論零件朝向哪邊，優(yōu)傲機器人都能將零件正確地放在傳送帶上。通常情況下，普通的機器人很難完成這種任務(wù)。人工作業(yè)自然沒(méi)有問(wèn)題；換上優(yōu)傲協(xié)作式機器人后，員工不用再直接從事體力勞動(dòng)，這是優(yōu)傲機器人的一項重大優(yōu)勢?！?br/>  

06：無(wú)圍欄自動(dòng)化實(shí)現人機協(xié)作

Carlisle指出，工廠(chǎng)需要在傳統機器人的周?chē)O置墊子、圍欄和護欄，以免員工意外受傷，但這種自動(dòng)化的代價(jià)是，某些圍欄的占地面積能達到“辦公室大小”；而優(yōu)傲機器人則不同，員工可以在這種協(xié)作式機器人的身邊安全工作。他說(shuō)：“這樣你可以更靈活地安裝機器人，與優(yōu)傲機器人互動(dòng)：發(fā)現問(wèn)題后，你只要直接走過(guò)去解決問(wèn)題就好了，沒(méi)有那么多前置步驟要處理。而且員工們也更接受優(yōu)傲機器人，它看上去更容易接近些；它周?chē)鷽](méi)什么護欄，就杵在那兒?！?br/>  

Allied Moulded制造支持部經(jīng)理Tom Carligle表示：“在這個(gè)行業(yè)干久了，你就會(huì )慢慢發(fā)現[傳統自動(dòng)化]的各種安全問(wèn)題。工廠(chǎng)會(huì )放置各種東西讓你遠離機器人，就差放條狗了。而優(yōu)傲機器人的周?chē)恍枰O置任何圍擋，你只要纏個(gè)警示膠帶，以免不小心撞上去就行了。就這么方便。所以?xún)?yōu)勢非常明顯”
 

制造工程師技術(shù)員Nate Gilbert指出，ActiNav對常用于零件定位的振動(dòng)給料器做了重大改進(jìn)，他表示：“我們的許多機器上都有振動(dòng)碗給料器，但它們工作時(shí)聲音很大，而且成本不菲，所以不適合安裝在這臺機器上，但ActiNav的價(jià)格非常實(shí)惠，而且工作時(shí)很安靜?！?br/>  

Allied Moulded的維護中心負責人Nate Welsa表示，部署ActiNav曾引發(fā)過(guò)熱議：“優(yōu)傲機器人工作時(shí)，周?chē)尤粵](méi)有護欄，這場(chǎng)景把許多人嚇得不輕。為了打消大家心中的顧慮，我給大家做了一次演示：我直接走到了優(yōu)傲機器人旁邊，讓機器人朝我的方向移動(dòng)?？吹綑C器人沒(méi)傷到我，同事們紛紛嘖嘖稱(chēng)奇?！?/p>

07：龜兔賽跑 

Carlisle說(shuō)，ActiNav不吃午飯、不抽煙，也不上廁所，而且從不缺勤：這就像龜兔賽跑。ActiNav可以一直工作。它永遠都在揀選零件。人工操作的速度可能會(huì )更快，但員工需要休息，一旦休息，產(chǎn)品的一致性就會(huì )受影響。下班后，ActiNav揀選的零件數即便不比人工揀選的多，也不會(huì )少；但機器不會(huì )疲勞，手部靈活性也不會(huì )下降?！?/p>

部署ActiNav后，Allied Molded的操作員可以掌握更高級的技能，成為系統的培訓師和導師，為未來(lái)的自動(dòng)化項目提供設計理念。Carlisle表示：“未來(lái)，我們會(huì )引入更多自動(dòng)化技術(shù)來(lái)完成單調、危險的工作，為了實(shí)現安全生產(chǎn)，操作員將成為我們寶貴的財富，他們將成為新進(jìn)員工的培訓師?！?br/>  

08：多才多藝，化身糖果生產(chǎn)線(xiàn)上的露西

 ActiNav成為了多面手，這為Allied Moulded的未來(lái)應用創(chuàng )造了許多靈感?；叵肫痣娨暻榫跋矂　段覑?ài)露西》中巧克力工廠(chǎng)的名場(chǎng)面，Carlisle打趣道：“想象一下你出現在露西包裝巧克力的糖果生產(chǎn)線(xiàn)上，是怎樣的畫(huà)面?！?ActiNav今天可以包裝糖果，明天可以包裝拐杖糖，后天可以包裝水果蛋糕。所以你看，它非常靈活。任務(wù)完成后，你會(huì )想說(shuō)，‘嗯，看來(lái)它能干這個(gè)，’然后你轉念一想，‘沒(méi)準兒其他雜七雜八的事它也能干呢。’”

“我們正計劃全面啟用ActiNav，創(chuàng )造更多價(jià)值?！?Wells透露，公司將在工廠(chǎng)的多臺機器上集成ActiNav，他說(shuō)：“以后零件肯定能直接到達工作臺。機器人會(huì )把料箱中的零件直接放上圓桌，圓桌旋轉后，零件就能到達工位，這樣肯定比用傳送帶運送零件方便?！?/p>

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