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国际金属加工网 2017年12月19日

机器人和人类的协同工作如何帮助企业及员工优化工作流程,维持成功:

一项新的技术获得大众的广泛接受往往需要一定时间。人们接受汽车时的那些经历如今又出现在了对自动化技术的认可过程中,尤其是机器人和人类的协同工作(human-robot collaboration)的认可过程中。这一新的工业趋势将见证了:工人和协作机器人(Cobots)能近距离协同工作,而无需任何安全围栏。尽管众多关于这种合作方式的研究和探讨已经开展,但到人们真正接受并将其应用在工业生产中,仍需一定时日。这种新的技术仍有诸多问题需要解答:机器人是否会占据人类的工作岗位?与机器人协同工作是否安全?这一系统的实现和运行是否需要大量的时间和财力?带着这些问题,让我们深入了解人机协作的利弊。人类—机器人合作拥有巨大的潜力,而且将为企业及其员工提供大量新的机遇。

从企业角度看待这种合作——机器人为何变得越来越重要?

企业的决策者必须具备前瞻性思维。在全球化时代,来自世界各地的价格竞争和市场压力比以往任何时候都要激烈。每次投资——尤其是新技术领域的投资——不仅要有用,而且要拥有可持续发展的价值。因此,许多公司将自动化解决方案视作顺应经济局势变化和未来市场挑战的有效应对措施。阿迪达斯就是一个很好的例子:在其位于德国的Speedfactory工厂里,借助机器人的帮助,一双独一无二的运动鞋仅须5小时就可完成生产。现在,运动鞋的研发(位于德国)和批量生产(位于亚洲)再加上物流的整个周期可达到18个月。Speedfactory将使阿迪达斯实现在德国境内的更高效、更优质的生产,并为客户提供完全符合他们特殊要求的个性化产品。2017年夏天,Speedfactory计划迈向新的旅程:在德国的运动鞋产量达到每年500,000双。因此,阿迪达斯不仅顺应了个性化的潮流,也借此机会将其部分产能从亚洲转移回德国本土——这也是众多西方公司目前采取的战略,而这一战略只能借助自动化的手段来获得成功。

从自动化到人机协作——从品质到高品质的个性化

阿迪达斯的案例同样也适用于任何其他产业、任何规模的公司和各种生产流程:产品类型不断丰富,产品周期不断缩减。面对琳琅满目的消费品带来的冲击,消费者对个性化、高品质的耐用商品的需求也与日俱增。然而,在满足众多需求的同时保持企业利润,是对企业经营者的严峻考验,因为这意味着产品生产规模的大幅缩减,伴随着产品种类的激增。大幅缩短的交货周期、严格规定的交货日期又给生产规划带来了新的难题。因此,公司必须制定和落实高度灵活的生产流程。人际协作机器人将成为帮助企业成功应对挑战的重要工具。

兼容并济

机器人和人类协同工作意味着利用两者各自的长处。因此,工人和机器人均可按照各自擅长的方式来工作,并弥补对方的缺点。人机协作机器人具有以下4项优势:其一胜任单调乏味的工作,如拧紧螺栓、机床上下料;其二完成对人体有损害、重复性的工作,如某些部件的手动切割工作。第三,这些工作往往需要以匀速进行,保证较高的加工精度,从而为下一步工序打好基础,从整体提高成品的品质。第四,无需安全围栏,可与人类并肩工作。

以人类的智力水平,完成上述工作无疑大材小用。同时,与机器人相比,人类在速度和操作精度上的劣势也毋庸置疑。人机协作机器人解决方案可带来两大优势:在完成单调、重复的,不符合人体工程学甚至是危险工作任务的同时,它将解放工人生产力,用于进行更需要创造力、要求更高的工作。因此,所有的生产资源将得到高效的利用。在实践方面,找到合适的人机协作机器人至关重要:一台合格的人机协作机器人不仅要能安全的和人工协同工作,还要担任多面手的角色,比如具备拾取&放置、上下料、质检、装配或包装等工作。只有具备上述功能,一台机器人才能满足日益严格的生产要求,并为企业带来更大的竞争优势。

一台机器人即可实现多种应用

灵活、简便的操作和编程对于机器人而言非常重要。只有满足这些要求、才能顺应未来市场的要求。特别是对于中小企业而言,才能应对未来的生产挑战。只有协作型机器人,如优傲公司出品的UR3, UR5和UR10机器人,能为各种规模和各个行业的企业自动化带来成功的必需品质。它们不仅具有性价比高、灵活的优势,其简单、直观的编程操作方式也大受客户欢迎。

这意味着这些机器人的操作无需高度专业人员或IT专家来进行。相反,所有员工都可以掌握这些机器人的操作方法。这是UR产品开发的基本理念。直到今天,这款简单编程的机器人仍然在各个生产领域得到广泛的应用:每款优傲机器人都配备一块触摸屏,用户可在触摸屏上对机器人进行编程。操作人员可以使用屏幕上的箭头指针、或在示教模式下手动移动机器人,使其学新的操作任务。在这一过程中,操作人员通过引导机器人一步一步地完成操作任务,向机器人展示每个它必须学习的关键操作点,这些关键操作点将会存储在系统中。无需进行复杂的代码编程。因此,机器人能迅速胜任新的任务而不会造成太大的产线延迟。学会操作这种机器人对普通员工而言并不困难,相反,它将成为员工完成日常生产任务的得力助手。

机器人成功应对竞争压力——一个真实案例

我们将快速巡礼一家瑞士设备供应商的生产流程,来了解优傲机器人在实际生产中,将发挥怎样的作用。借助协作机器人技术,FME Feinmechanik AG将他们的工人从单调乏味的工作中解脱出来,此外,通过应用机器人技术,这家小型公司的产量实现了飞跃性的增长,从而创造了更多的就业岗位,反驳了“机器人会导致失业”的旧观点。

FME是一家从事精密机械加工制药加工的企业,这家小型公司一共拥有15名员工。很长一段时间,自动化似乎从来没有进入企业决策者的考虑范围:传统工业机器人的尺寸过大、价格过高,操作起来也非常危险。同时,随着产品类型的日益丰富,厂家也需要配置更灵活的生产方案。FME的生产范围从原型机到待装配成品林林总总,每批产品的数量也从50到10000不等。不断增加的定价压力、重复乏味的加工过程以及对更大生产规模的要求最终促使FME配置了UR人机协作机器人。

如今,FME已经配备了一台固定式UR10机器人以及一台移动式UR5机器人,用于完成所有困难的生产任务。员工们不再需要每13秒拧紧一个螺丝,每班连续工作8小时,或者手工清理7000道螺纹。机器人同样胜任夜间工作。它们不仅能提供客户需要的灵活度,还为公司带来了长远的利益:通过使用协作机器人,公司的产能提高了3倍,产品的价格因而更具竞争力,使得公司有余力雇佣新的员工。

硬币的两面性

对于制造型企业,协作型轻型机器人是替代昂贵的传统工业机器人的更新、更经济的选择。轻型机器人降低了企业进行自动化改造的成本,对中小型企业而言,也不再遥不可及。简单、直观的操作和编程、紧凑的结构、可以随处部署、具备极高的灵活性,可以在生产过程中学习不同的工作流程,将停工时间降至最低。因此,人机协作机器人对于那些产品种类多、每种产品产量较小的企业而言,是理想的选择。

另一方面,对于企业员工而言,人机协作机器人是将他们从乏味的、对人体健康有害的工作中解脱的得力助手。工人可以将精力用在更有创造力的工作任务上。得益于本身的安全特性,Cobots和工人可以并肩协同工作,而无需设置安全围栏或者仅需要最小限度的防护。但人机协作机器人为它的人类“同事”所做的,不仅是承担繁重的劳作:仅需简单的几步就可以将他们塑造成新的、更积极的形象,,从装配生产线的工人变为自动化专家。这是协作机器人最出众的特性——为企业及其员工创造更多的附加价值。

 

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