01：短篇案例
DCL Logistics需要一個(gè)靈活的自動(dòng)化系統，該系統需與現有的工作單元設置相結合，并在公司的履行中心準確處理貨物的揀選和包裝。該公司部署了優(yōu)傲機器人的UR10e協(xié)作式機器人，提高了500%產(chǎn)能，節省了50%的勞動(dòng)力，投資回報周期僅為3個(gè)月，且訂單準確率達到了100%。
02：挑戰
呈爆炸式增長(cháng)的電子商務(wù)需求絲毫沒(méi)有放緩的跡象，第三方物流（3PL）履行中心成為了這種需求增長(cháng)的溫床。DCL Logistics 首席營(yíng)收官Brian Tu說(shuō)：“在過(guò)去的五年里，我們直面消費者的訂單履行解決方案每年的增長(cháng)速度為20%。”DCL Logistics是一家全渠道物流公司，主要通過(guò)其在肯塔基州、洛杉磯和硅谷中心的履行中心，為新興和高速增長(cháng)的電子產(chǎn)品、數字本土品牌和醫療技術(shù)設備提供服務(wù)。“我們需要更快、更大規模、更低價(jià)、直接面向消費者的訂單履行服務(wù)，這種需求也變得越來(lái)越重要。”
對于一家手工勞動(dòng)密集型的傳統企業(yè)而言，在勞動(dòng)力短缺的背景下實(shí)現這些目標并非易事。隨著(zhù)每小時(shí)勞動(dòng)力成本不斷提升，這些增加的成本必須從其他方面節省資金來(lái)抵消，此外，季節性的需求激增也帶來(lái)額外的挑戰。在假期期間，有近一半的DCL客戶(hù)的銷(xiāo)售額會(huì )大幅飆升，其中一年的最后兩個(gè)月的銷(xiāo)售額占40%。
DCL團隊研究了現有的機器人揀選和履行系統，公司需要的是一種可定制、靈活的系統，以滿(mǎn)足客戶(hù)的需求，但最終卻沒(méi)有找到任何能夠非常符合公司要求的系統。DCL Logistics的總裁Dave Tu表示：“這些系統不是太貴，投資回報率低，就是應用不適合我們服務(wù)的客戶(hù)，也不具備我們所需的靈活性。”“因此，我們就想，‘為何我們不嘗試自己搭建一個(gè)這樣的系統呢？’”
案例視頻 — 美國DCL Logistics部署的UR10e協(xié)作式機器人
03：解決方案
DCL Logistics將其自動(dòng)化團隊派往南加州的ATX West貿易展，以研究不同的機器人方案。團隊任務(wù)是分析哪種機器人較適合DCL現有可行的工作流程、公司環(huán)境、文化和未來(lái)計劃。自動(dòng)化團隊計劃把機器人安置于中心位置，這樣一來(lái)機器人就可以同時(shí)從一前一后的兩個(gè)單元中揀選產(chǎn)品。優(yōu)傲機器人的UR10協(xié)作式機器人 的工作范圍可達51英寸（1300mm），是少數幾個(gè)滿(mǎn)足DCL Logistics要求的公司之一。
Brian Tu說(shuō)：“優(yōu)傲機器人所提供的解決方案恰好滿(mǎn)足我們的需求。第一，他們的機器人是模塊化的，我們可以慢慢對其擴展，進(jìn)一步掌握自己的真正需求。第二，優(yōu)傲機器人的編程方式十分靈活，我們可以很容易就將其搭建并集成到我們的系統中。第三，這種機器人可與我們現有員工一起工作，這一點(diǎn)對我們來(lái)說(shuō)至關(guān)重要：確保機器人能增強我們目前從事的工作。”
全天候運行的應用
該應用內置一個(gè)傳送帶，傳送帶負責堆積箱子、將這些箱子對齊排列并移動(dòng)到裝載位置。機器人每六秒鐘拾取一件產(chǎn)品，將其置于掃描裝置前，然后再把產(chǎn)品放入箱子。若產(chǎn)品不符合規范，機器人則會(huì )將其放入廢品箱，無(wú)需暫停生產(chǎn)即可繼續揀選下一件產(chǎn)品。該應用的設計旨在每周7天、每天24小時(shí)不間斷運行，無(wú)需任何人工干預。
DCL Logistics的自動(dòng)化工程師Isaac Toscano解釋說(shuō)，這種自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)對工人來(lái)說(shuō)也是一個(gè)福音。他說(shuō)：“在我們的工作流程中，訂單通常會(huì )在晚上不斷堆積。員工們早上起來(lái)啟動(dòng)機器，就會(huì )看到大量的不同訂單。但機器人能為他們減輕很大的負擔，因此，他們總是催我們趕緊啟動(dòng)機器人，讓機器人準備就緒。在季節性的需求飆升期間情況尤為如此，比如感恩節后的“黑色星期五”。在“黑色星期五”當天，優(yōu)傲機器人在一天內就處理了4400份訂單，只需少數幾位員工來(lái)確保零件得到補充，機器人就可以持續不停地工作。
04：提高了500%產(chǎn)能，節省了50%的勞動(dòng)力
過(guò)去，傳統的手工揀選流程需要五個(gè)人來(lái)處理：一個(gè)人負責在倉庫取貨，一個(gè)人負責把貨送到生產(chǎn)線(xiàn)上，一個(gè)人負責驗貨，一個(gè)人負責打包，最后一個(gè)人負責包裝和發(fā)貨。
Brian Tu表示：“這個(gè)機器人系統可以在兩小時(shí)內完成五人小組一整天的工作。事實(shí)上，機器人系統為我們節省了超過(guò)50%的勞動(dòng)力成本。”通過(guò)這種方式，這些機器人解決了一個(gè)主要問(wèn)題，即隨時(shí)需要對人工進(jìn)行管理的問(wèn)題，這一點(diǎn)對DCL Logistics的業(yè)務(wù)增長(cháng)來(lái)說(shuō)也是至關(guān)重要。一旦機器人取代工人，并完成之前工人所做的任務(wù)，那么公司就可以將工人重新分配到其他服務(wù)，或培訓工人來(lái)管理和維護機器人。在旺季，該公司在不增加員工數量的情況下就可以滿(mǎn)足客戶(hù)的需求。
3個(gè)月的投資回報周期和100%的訂單準確率
Brian Tu解釋道，節省下來(lái)的費用也為DCL的客戶(hù)帶來(lái)了好處。“通過(guò)采用機器人系統，我們節省了大量的勞動(dòng)力，這不僅讓我們能夠以更低的價(jià)格完成任務(wù)，也讓我們能夠將節省成本回饋給客戶(hù)。”
Dave Tu補充道：“據我們了解，優(yōu)傲機器人為我們提高了500%的產(chǎn)能。”到目前為止，這些機器人的投資回報周期已經(jīng)達到了三個(gè)月。”Tu預計隨著(zhù)公司集成更多的機器人，投資回報周期會(huì )變得更短。作為第三方物流的技術(shù)前沿企業(yè)，DCL擁有輸出量大、效率高和精度高的競爭優(yōu)勢。大約在20年前，DCL Logistics就已經(jīng)通過(guò)了ISO-9001認證，該認證要求公司滿(mǎn)足特定的操作流程標準，這也是該公司與眾不同之處之一。Brian Tu說(shuō)：“這意味著(zhù)機器人必須擁有同樣的精確度，起碼要保證同樣的準確率和輸出量。得益于優(yōu)傲協(xié)作式機器人，我們的訂單準確率從99.5%提高到了100%。”
DCL Logistics自動(dòng)化工程師Isaac Toscano此前沒(méi)有機器人技術(shù)的經(jīng)驗。他接受了 優(yōu)傲學(xué)院 的線(xiàn)上培訓，感到非常驚喜。他說(shuō)：“一份可以真正參照的教程和一臺可以將知識付諸實(shí)踐的實(shí)際設備能夠發(fā)揮巨大作用。對于優(yōu)傲機器人而言，僅憑基本教程和示教器，您就可以立即對機器人進(jìn)行編程，輕松地生成簡(jiǎn)單的命令，并在此基礎上擴建您的項目。”
為了了解更多有關(guān)優(yōu)傲協(xié)作式機器人的設置和編程信息，DCL Logistics的工程團隊完成了 優(yōu)傲機器人學(xué)院 提供的免費在線(xiàn)培訓模塊。
DCL Logistics將機器人單元的運行整合到自己控制訂單履行的操作界面中。
DCL Logistics使用UR+展廳為他們的優(yōu)傲協(xié)作式機器人購買(mǎi)認證的外圍設備。
DCL選擇兩個(gè)UR+認證的外圍設備作為UR10e的機械“臂”和機械“眼”；Piab piCOBOT 夾具 和 DataLogic 攝像機 ，其中DataLogic攝像機可同時(shí)掃描多個(gè)條形碼，或掃描單個(gè)零件號和單個(gè)序列號。
DCL Logistics選擇的piCobot夾具通過(guò)了UR+認證，這意味著(zhù)該夾具可與優(yōu)傲協(xié)作式機械人無(wú)縫集成，piCobot夾具還附帶URCap軟件，使用該軟件就可以直接通過(guò)優(yōu)傲協(xié)作式機器人自帶的示教器對夾具進(jìn)行編程和操作。
Toscano解釋說(shuō)：“你可以通過(guò)示教器上的UR CAP界面實(shí)際模擬和控制夾具的力度。piCOBOT夾具擁有幾種可以實(shí)際控制夾具力度和錯誤代碼的內置功能。”在配備piCOBOT夾具后，優(yōu)傲機器人可以抓取貨架上的產(chǎn)品，但一旦抽吸過(guò)程出現漏氣或無(wú)法抓取，內置警報就會(huì )向應用報告故障，這樣一來(lái)團隊就可以控制差錯或調控機器人的運作。
在首次成功安裝UR10e協(xié)作式機器人后，DCL Logistics現在已經(jīng)訂購了更多的優(yōu)傲協(xié)作式機器人，并準備將這些機器人部署在一個(gè)更大的傳送系統中。
05：在優(yōu)傲學(xué)院和優(yōu)傲模擬器的幫助下易于實(shí)施
UR界面和軟件非常易于使用，協(xié)作式機器人系統可以靈活實(shí)施，以及優(yōu)傲提供的支持也起到了巨大的幫助，這些都令DCL Logistics自動(dòng)化團隊感到驚喜。
DCL Logistics的高級軟件工程師Walter Perchinumio說(shuō)：“在聽(tīng)到有人提出使用機器人來(lái)履行訂單的時(shí)候，我真的很激動(dòng)。我們?yōu)g覽了 優(yōu)傲機器人學(xué)院網(wǎng)站 ，并試圖了解這個(gè)六軸機器人究竟能做什么?？吹剿拖褚灰?jiàn)鐘情一樣，因為我喜歡描述性編程這種能力。”
令Perchinumio感到興奮的另一件事是，他在優(yōu)傲網(wǎng)站上找到了 免費應用模擬器 ，模擬器可為團隊成功編寫(xiě)系統程序提供充分的信心。“我第一次看到它的時(shí)候，心想‘沒(méi)錯，就是它了，我們可以用它測試任何東西。’我們在模擬器中看到的是真實(shí)的界面，因此，我們與機器人一起工作的第一個(gè)月基本上是僅通過(guò)模擬來(lái)實(shí)現的，也是我最終選擇優(yōu)傲機器人的一個(gè)決定性因素。”
UR+平臺提供認證的外圍設備
DCL Logistics的自動(dòng)化團隊通過(guò)同時(shí)使用UR+在線(xiàn)平臺 和模擬器來(lái)研究和選擇適合應用的外圍設備。每個(gè)UR+產(chǎn)品都經(jīng)過(guò)了測試和認證，加上附帶的UR CAPS軟件讓整個(gè)流程實(shí)現即插即用，而無(wú)需學(xué)習機器人命令。DCL選擇了一個(gè) Piab piCOBOT 夾具 和一個(gè) DataLogic 攝像機 ，其中DataLogic攝像機可同時(shí)掃描多個(gè)條形碼，或掃描單個(gè)零件號和單個(gè)序列號。
優(yōu)傲協(xié)作式機器人的另一大優(yōu)勢是可以使用機器人作為控制器，而不需要PLC。優(yōu)傲協(xié)作式機器人擁有足夠多的I/O端口，因此不需要單獨的PLC。Perchinumio能夠開(kāi)發(fā)出由機器人控制所有傳送帶運動(dòng)的腳本代碼。得益于優(yōu)傲協(xié)作式機器人，他表示：“這實(shí)際上是件簡(jiǎn)單的事。”
Toscano補充道：“目前，我們所有的機械設備（掃描裝置、傳感器、螺線(xiàn)管、安全燈）全都與機器人的I/O板相連接。示教器非常人性化，I/O控制器也是如此。”
未來(lái)計劃：傳送系統中擁有10到20個(gè)優(yōu)傲協(xié)作式機器人
雖然目前電子商務(wù)僅占零售市場(chǎng)份額的15%，但這個(gè)數字仍在持續上升，DCL Logistics的客戶(hù)需要的是一個(gè)仍有提升空間且精確的訂單履行合作伙伴。Dave Tu說(shuō)：“我們認為，在未來(lái)的五至十年間，機器人技術(shù)作為DCL運作的一部分將會(huì )變得越來(lái)越重要。隨著(zhù)我們集成更多的系統，我們將從一個(gè)機器人系統發(fā)展到多個(gè)機器人系統，目前的設想是擁有10到20個(gè)機器人。”
DCL Logistics的員工能夠輕松地與全新的協(xié)作式機器人單元進(jìn)行交互，這也是管理層在考慮不同自動(dòng)化方案時(shí)最終選擇優(yōu)傲協(xié)作式機器人的決定性因素之一。
該應用內置一個(gè)傳送帶，傳送帶負責堆積箱子、將這些箱子對齊排列并移動(dòng)到裝載位置。機器人每六秒鐘拾取一件產(chǎn)品，將其置于掃描裝置前，然后再把產(chǎn)品放入箱子。若產(chǎn)品不符合規范，機器人則會(huì )將其放入廢品箱，無(wú)需暫停生產(chǎn)即可繼續揀選下一件產(chǎn)品。該應用的設計旨在每周7天、每天24小時(shí)不間斷運行，無(wú)需任何人工干預。
不同于市場(chǎng)上許多其他的協(xié)作式機器人解決方案，優(yōu)傲的協(xié)作式機器人可以安裝以任何需要的方向進(jìn)行安裝，包括DCL Logistics所采用的顛倒式安裝。
產(chǎn)品揀選出來(lái)后，由Datalogic視覺(jué)攝像機負責驗證SKU，并向UR10e協(xié)作式機器人發(fā)送“通過(guò)”或“未通過(guò)”的命令，如果揀選出來(lái)的產(chǎn)品存在問(wèn)題，UR10e協(xié)作式機器人會(huì )將其放入廢品箱。
優(yōu)傲協(xié)作式機器人的另一大優(yōu)勢是可以使用機器人作為控制器，而不需要PLC。優(yōu)傲協(xié)作式機器人擁有足夠多的I/O端口，因此不需要單獨的PLC。DCL Logistics的高級軟件工程師Walter Perchinumio能夠開(kāi)發(fā)出由機器人控制所有傳送帶運動(dòng)的腳本代碼。得益于優(yōu)傲協(xié)作式機器人，他表示：“這實(shí)際上是件簡(jiǎn)單的事。”DCL Logistics的自動(dòng)化工程師Isaac Toscano補充道：“目前，我們所有的機械設備（掃描裝置、傳感器、螺線(xiàn)管、安全燈）全都與機器人的I/O板相連接。示教器非常人性化，I/O控制器也是如此。”
DCL Logistics的自動(dòng)化工程師Isaac Toscano說(shuō)：“我們所用的每個(gè)托盤(pán)可以裝120件輕薄物品。機器人的每一側都可以裝700件。如果所有托盤(pán)裝一樣的物品，機器人就可以連續運行8個(gè)小時(shí)，而無(wú)需重新裝填。到了第二輪班，只需要在開(kāi)始處理訂單前重新裝滿(mǎn)這些托盤(pán)，機器人就可以再運行8個(gè)小時(shí)。
優(yōu)傲協(xié)作式機器人內置有安全系統，一旦機器人在行進(jìn)途中遇到障礙，就會(huì )自動(dòng)停止工作。DCL Logistics還增設了安全掃描裝置作為額外的安全防護措施，一旦有員工進(jìn)入工作單元，安全掃描裝置就會(huì )向機器人發(fā)出警報，令其停止工作。
作為第三方物流的技術(shù)前沿企業(yè)，DCL擁有輸出量大、效率高和精度高的競爭優(yōu)勢。大約在20年前，DCL Logistics就已經(jīng)通過(guò)了ISO-9001認證，該認證要求公司滿(mǎn)足特定的操作流程標準，這也是該公司與眾不同之處之一。首席營(yíng)收官。Brian Tu說(shuō)：“這意味著(zhù)機器人必須擁有同樣的精確度，起碼要保證同樣的準確率和輸出量。得益于優(yōu)傲協(xié)作式機器人，我們的訂單準確率從99.5%提高到了100%。”
看到它就像一見(jiàn)鐘情一樣，因為我喜歡描述性編程這種能力。WalterPerchinumioDCLLogistics高級軟件工程師
- 減少招聘季節工的需求
- 員工現在可以騰出時(shí)間處理增值率更高的任務(wù)
- 確保全球成本競爭力
- 自動(dòng)化單調繁重的工作
- 能夠自動(dòng)進(jìn)行高混合/小批量生產(chǎn)
- 將履行單元與公司的操作軟件界面相集成
- 增加了500%產(chǎn)能
- 100%訂單準確率
- 3個(gè)月實(shí)現投資回報
- 協(xié)作性與安全性
- 輕松排除故障并降低維護成本
- 使用UR控制器作為整個(gè)單元的PLC，可輕松與外圍設備（如傳感器，傳送帶，螺線(xiàn)管，攝像機和末端執行器）相連接
- 節省50％的勞動(dòng)力
- 控制履行單元、揀選、驗證并將物品放入傳送系統中的箱子
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