為了提升精密制造工廠的自動化水平，制造商已經(jīng)開始在數(shù)控機床領(lǐng)域部署協(xié)作機器人。相比于傳統(tǒng)工業(yè)機器人，協(xié)作機器人的靈活性和安全性都更勝一籌。協(xié)作機器人采用輕量化設(shè)計，外形小巧，即使需要改變工作流程，制造商也能對其進行輕松快速地部署。因此，越來越多制造商在機床上下料工位采用協(xié)作機器人，執(zhí)行工件的自動抓取、上料、下料、裝夾、工件移位翻轉(zhuǎn)、工件轉(zhuǎn)序加工等一系列任務(wù)，加強自動化部署，提高生產(chǎn)效率。
案例概括
廣州里工實業(yè)有限公司(以下簡稱廣州里工)成立于1985年，研發(fā)并制造AIoT人工智能物聯(lián)網(wǎng)機器，包括協(xié)作機器人無人值守系統(tǒng)、無人駕駛自主移動機器人以及邊緣計算設(shè)備等。隨著客戶訂單量不斷增加，每天不同工件的切換變化越加頻繁，廣州里工需要一套更加靈活、高效的解決方案。為此，廣州里工在2018年開始設(shè)計一種基于協(xié)作機器人的方案，將優(yōu)傲機器人(Universal Robots，以下簡稱為UR)的協(xié)作機器人集成到一個智能上下料平臺——CoSi高斯無人值守協(xié)作機器人(以下簡稱：高斯)，不僅降低了人工成本的投入，效率及良品率也有所提高，還全面提升了工位的安全性，達(dá)到了解放人手，降本提效的效果。
智能化制造成就“小而美”的團隊
廣州里工是一家沒有銷售人員的企業(yè)，只有一個規(guī)模很小的項目團隊跟進項目。即便如此，廣州里工與每家客戶都建立了良好的合作關(guān)系，多次獲得全球不同行業(yè)頭部客戶的全球最佳合作伙伴獎，而這都有賴于工廠的智能化制造。高斯是廣州里工研發(fā)的智能化解決方案之一，無需繁瑣編程即可以自動加載物料到設(shè)備上，從而實現(xiàn)多品類、小批量、柔性化的離散型生產(chǎn)。
高斯系列共有6款解決方案，均可匹配數(shù)控銑削(如五軸加工中心)、數(shù)控車削(雙主軸車削中心)、EDM及三坐標(biāo)檢測設(shè)備，并且根據(jù)不同的任務(wù)需求集成相應(yīng)的UR協(xié)作機器人，包括UR5、UR10及UR16e。即使是體積最大的UR16e協(xié)作機器人，底座的安裝直徑僅有19厘米，可以緊湊地集成到整套設(shè)備。
優(yōu)傲機器人大中華區(qū)總經(jīng)理蘇璧凱(Adam Sobieski)表示：“此次，UR跟廣州里工合作的項目是進行CNC機床工廠的升級及改造。在傳統(tǒng)的升級改造當(dāng)中，制造業(yè)會遇到以下的問題：首先是整個機器人編程技術(shù)的難度以及復(fù)雜性;其次，原有工廠空間的有限性;最后，還有安全隱患。UR協(xié)作機器人的優(yōu)勢恰好可以解決這些問題?！?/P>
部署便捷，快速開啟安全的人機協(xié)作模式
復(fù)雜的機器人編程語言、每天不同工件的切換變化、巨大的安全圍欄，這些都是廣州里工此前在使用工業(yè)機器人遇到的障礙。
廣州里工實業(yè)有限公司CEO李衛(wèi)銃表示：“以前我們每臺CNC前面都需要一位同事跟進產(chǎn)品的上下料。自從研發(fā)了集成UR協(xié)作機器人的高斯系列后，一切截然不同。我們只需要一位同事就可以照看五臺CNC設(shè)備，解放人手。而且，高斯符合人機協(xié)作國際安全標(biāo)準(zhǔn)，人機可安全協(xié)作，無需額外護欄。如機器受到碰撞移位，會停機并發(fā)出警報。我們的同事可以更加安心地與機器人進行協(xié)作?！?/P>
UR協(xié)作機器人編程直觀，即使是沒有機器人編程經(jīng)驗的員工經(jīng)過培訓(xùn)后也可以快速上手。這也是高斯能快速完成部署的重要原因。尤其在使用高斯的XOS系統(tǒng)后，通常僅需15分鐘即可將高斯部署到對應(yīng)機床并開始上下料工作。而且，更換工件、產(chǎn)線切換最快1分鐘即可完成。
夾放精準(zhǔn)，助力企業(yè)降本提效
上下料是一件重復(fù)且枯燥的工作，可能會導(dǎo)致重復(fù)性勞損，或者人為失誤。采用自動化解決方案可以提高質(zhì)量、一致性和生產(chǎn)速度，進而擴大生產(chǎn)能力。
CoSi高斯無人值守協(xié)作機器人應(yīng)用到的UR協(xié)作機器人重復(fù)定位精度為0.03毫米，配合里工高快夾具精度可達(dá)0.015毫米，全面滿足精密柔性化生產(chǎn)需求，極大降低失誤率和提升效率。
李衛(wèi)銃介紹道：“我們不需要額外招聘操作人員專門照看設(shè)備。比如，以照看6臺CNC數(shù)控機床為例，原本我們1個同事要照看兩臺CNC數(shù)控機床，3班倒共需要9人，現(xiàn)在投入使用CoSi高斯無人值守協(xié)作機器人之后，3班倒則只需3人。另外，部署UR協(xié)作機器人也無需聘請機器人專家進行編程或者購買安全圍欄，降低了技術(shù)投資成本。這些都有助于我們更快、更順暢地向智慧工廠轉(zhuǎn)型。”
有了UR+，新手變專家
每家客戶的生產(chǎn)線不同，工作環(huán)境不同，要求也不同。因此，UR與分銷商、系統(tǒng)集成商伙伴緊密合作，為客戶定制適合他們的應(yīng)用，創(chuàng)立UR+解決方案。UR+集成業(yè)內(nèi)大型生態(tài)系統(tǒng)和協(xié)作機器人“專業(yè)技術(shù)”，為用戶提供強大的外圍設(shè)備和應(yīng)用套件。 用戶可以利用經(jīng)UR認(rèn)證的UR+應(yīng)用套件和組件，實現(xiàn)更快的自動化流程。
李衛(wèi)銃指出：“有了UR+，新手變專家。我們在UR+開發(fā)的軟件可以把老師傅幾十年的經(jīng)驗變成數(shù)學(xué)，再變成程序。只要打開手臂示教器，打開里面的UR+程序，輸入我們要放置的硬件，例如夾持力參數(shù)、貼標(biāo)參數(shù)等。一切可量化的標(biāo)準(zhǔn)、可重復(fù)的執(zhí)行讓自動化制造、智能制造變得輕松高效?！?/P>
他補充道：“UR協(xié)作機器人安全、易用;開創(chuàng)性的UR+可以助力更快地實現(xiàn)部署和獲得投資回報。廣州里工作為開發(fā)者和應(yīng)用者都能從中受益，這是我們堅決選擇UR作為合作伙伴的原因。我們也會繼續(xù)探討采用更多UR協(xié)作機器人、或者集成到新的應(yīng)用平臺的可能性?！?/P>
全球的協(xié)作機器人市場已經(jīng)在過去的五年中增長了將近十倍，每一年都在以30%的增速發(fā)展。無人值守上下料是協(xié)作機器人在工業(yè)應(yīng)用里面的主要內(nèi)容之一。在中國，有超過200萬臺的CNC數(shù)控機床的保有量，這意味著一個千億級別的市場。
蘇璧凱總結(jié)道：“協(xié)作機器人在CNC應(yīng)用領(lǐng)域極具潛力，極具發(fā)展力，未來可期。”
補充
新手福音——XOS系統(tǒng)
優(yōu)傲協(xié)作機器人的簡單易用在CoSi高斯無人值守協(xié)作機器人上得到進一步的擴展和深化。基于優(yōu)傲協(xié)作機器人易用開放、可擴展的平臺特性深度開發(fā)。XOS系統(tǒng)集成了人員信息管理、生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計、機床通訊管理、協(xié)作機器人控制、工具端管理、人工智能模塊和系統(tǒng)安全聯(lián)動。全部都可在觸控屏幕上顯示并操作，極大簡化了用戶調(diào)機的操作流程。同時還提供了遠(yuǎn)程OTA升級，遠(yuǎn)程設(shè)備信息監(jiān)控，后期通過視覺模塊擴展還可實現(xiàn)現(xiàn)場實況監(jiān)控，智能人員識別等高級功能。
現(xiàn)在，廣州里工的新員工在實習(xí)期就能輕松上手CoSi高斯無人值守協(xié)作機器人，而工位的產(chǎn)能、穩(wěn)定性和良品率都馬上能達(dá)到資深操作人員的水平，這是以往不可想象的事情。
得益于XOS人機交互系統(tǒng)把上下料操作中軟硬件的各個環(huán)節(jié)融合貫通，并且以用戶角度優(yōu)化的圖形化交互界面呈現(xiàn)給我們一線的操作人員。所以無需專業(yè)人員即可快速上手操作，新手也能讓每一臺機床都是由“專業(yè)資深的技術(shù)人員”操作。
解決加工行業(yè)自動化痛點——小批量離散型生產(chǎn)
金屬加工行業(yè)都希望能24小時生產(chǎn)，但是普遍面臨招工難用工貴新手還不穩(wěn)定等問題。而且CNC設(shè)備昂貴，停機成本極高，傳統(tǒng)自動化方案切換新產(chǎn)品往往需要幾小時不等的停產(chǎn)調(diào)機時間，只能用于極大批量的生產(chǎn)場景。
CoSi高斯無人值守協(xié)作機器人為廣州里工未來車間解決了小批量訂單離散型生產(chǎn)的難題。產(chǎn)品切線的時候，大量的調(diào)機時間在于料倉數(shù)十個倉位的路點調(diào)試，CoSi高斯無人值守協(xié)作機器人通過XOS系統(tǒng)和優(yōu)傲協(xié)作機器人的深度整合，免編程完成料倉的自動取料，只需輸入工件的尺寸信息，XOS系統(tǒng)即可自動完成料倉的切線程序，大大縮減了調(diào)機時間，最快1分鐘即可完成切換。
小批量往往意味著離散型生產(chǎn)，不像流水線那樣高度的工藝整合來達(dá)到高效率，反而需要高度靈活的部署方式，這是傳統(tǒng)自動化方案無法解決的。在廣州里工的未來車間，我們可能常?？吹讲僮鲉T推著高斯到另一臺機床部署，最快只需15分鐘即可完成部署開始生產(chǎn)。得益于高斯平臺的可移動性與XOS系統(tǒng)的易用性，以及優(yōu)傲協(xié)作機器人的安全性無需安全圍欄才能實現(xiàn)離散型自動化生產(chǎn)。
案例參考
1. 疫流而上，高斯助力產(chǎn)能恢復(fù)
2020年疫情的突發(fā)令大家都措手不及，區(qū)域封閉，人員不能及時到崗，以致于企業(yè)停工，工廠停產(chǎn)。面對從來沒有出現(xiàn)過的困境，讓廣州里工深刻體會到了自動化的必要性。
在今年2月10日，廣州里工正式復(fù)工，在受到疫情的影響下，公司總?cè)藬?shù)183人，復(fù)工當(dāng)天僅有60人，一線數(shù)控機床操作員僅有6人。在嚴(yán)重的人手不足的情況下，如何保障復(fù)工復(fù)產(chǎn)?
此時，廣州里工自主研發(fā)的CoSi高斯無人值守協(xié)作機器人就極大地派上了用場。借助了高斯機器人，廣州里工的產(chǎn)能在疫情期間，快速恢復(fù)到了90%，保障復(fù)工復(fù)產(chǎn)的同時，也減少了員工密度，更好地做好疫情防范工作。當(dāng)?shù)仉娨暸_還進行了采訪，得到了社會的肯定和好評。
2. 假期生產(chǎn)不停歇
每當(dāng)遇到春節(jié)或國慶長假，為了保證生產(chǎn)進度不被落后，制造業(yè)工廠都在假期前加班加點地趕進度，或在假期期間要求員工上班趕生產(chǎn)。不管是在假期前加班加點或是在放假期間上班，企業(yè)需要支出的人工成本都比平時翻倍，而且不容易安撫員工的情緒。
在投入使用CoSi高斯無人值守協(xié)作機器人之后，廣州里工就極大地減少了假期生產(chǎn)問題的困擾。在投入使用CoSi高斯無人值守協(xié)作機器人之后，里工工廠在假期生產(chǎn)期間，一天僅需3名同事值守早中兩班，晚班則是無人值守，在安排好容器里的加工件之后，就可安心交給高斯機器人自主加工了。
（轉(zhuǎn)載）
