MT Solar是一家從事設(shè)計和制造太陽能模塊安裝結(jié)構(gòu)的美國公司。DIY Vectis機器人焊接工具集成了優(yōu)傲機器人(Universal Robots，以下簡稱為UR)UR10e協(xié)作機器人，目前負責(zé)處理各式各樣的焊接工作，并實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)換和優(yōu)化生產(chǎn)。得益于此，MT Solar克服了勞動力短缺的問題，將現(xiàn)有員工從重復(fù)性的焊接工作中解放出來，并成功應(yīng)對激增300%的季節(jié)性訂單需求。
缺乏嫻熟的焊接工人，無法應(yīng)對季節(jié)性訂單激增
MT Solar總部位于風(fēng)景如畫的蒙大拿。每年夏天，該公司的太陽能安裝產(chǎn)品的需求都會激增300%，但一直無法找到嫻熟的焊接工人來高效地應(yīng)對季節(jié)性的增長。
某天，MT Solar老板兼總裁Travis Jordan正在辦公室里為解決勞動力短缺的問題焦頭爛額。有位焊工遞給他一篇關(guān)于焊接機器人的文章。
Travis Jordan回憶道：“他說‘我真的覺得你應(yīng)該考慮一下焊接機器人，這對我們的團隊來說會是個出色的解決方案?！耶?dāng)時心想，如果連操作人員都說我需要研究機器人技術(shù)，那我就應(yīng)該去調(diào)研下。”
在那時，MT Solar的交付周期是他們本應(yīng)實現(xiàn)交付周期的兩到三倍。Travis Jordan解釋說：“想要找到愿意來我們公司工作、優(yōu)秀且熟練的員工并非易事。”
MT Solar所面臨的招聘問題反映出一種行業(yè)趨勢：美國焊接學(xué)會預(yù)測到2025年，焊工數(shù)量缺口可能將達到40萬。MT Solar研究了傳統(tǒng)的焊接機器人，但發(fā)現(xiàn)它們只適合大批量生產(chǎn)相同的產(chǎn)品，而且缺乏靈活性。
MT Solar生產(chǎn)的安裝部件多為不同類型，通常為多種類/小批量的產(chǎn)品，因此對于MT Solar來說，找到一個靈活的自動化解決方案尤為關(guān)鍵。
Travis Jordan指出：“您可以把我們想象成是‘太陽能領(lǐng)域的宜家’，我們生產(chǎn)的所有零件都會送到客戶那里，然后在現(xiàn)場進行組裝。如果部件沒有湊齊，就無法進行配送。”
Travis Jordan補充說，傳統(tǒng)自動化的成本中包括繁瑣的編程和設(shè)置。起初，使用傳統(tǒng)機器人聽起來是個好主意，但考慮到啟動、運行和編程所需的時間和資源，我們認為這個方案不可行。傳統(tǒng)的工業(yè)機器人無法處理各種各樣的任務(wù)。我們工作區(qū)域過于狹小。一旦設(shè)備不能正確操作，成本將會飆升。公司更喜歡免設(shè)置安全保護、現(xiàn)有操作人員可以處理的解決方案?！?/P>
引進協(xié)作機器人焊接工具，開展人機協(xié)作模式
MT Solar在了解到UR協(xié)作機器人的時候，其思維模式也跟著發(fā)生了變化。Travis Jordan說：“傳統(tǒng)工業(yè)機器人與協(xié)作機器人最大的區(qū)別在于工作方式。協(xié)作機器人能夠與員工一起工作，且易于編程和運行?！?/P>
傳統(tǒng)的焊接機器人需要設(shè)置安全防護欄，但協(xié)作機器人能夠為人機合作提供安全保障，無需設(shè)置防護欄，進一步增加了協(xié)作機器人驅(qū)動的焊接解決方案的吸引力。
在進一步研究和探索Vectis Automation協(xié)作機器人焊接工具后，MT Solar發(fā)現(xiàn)，顯然，這款集成UR10e的解決方案是正確的選擇。
操作人員負責(zé)通過夾具設(shè)置工作單元，供應(yīng)零件。協(xié)作機器人示教器上集成直觀的3D界面，操作人員可直接通過3D界面中配備的Vectis URCap軟件插件對系統(tǒng)進行編程。示教器包含由Vectis Automation創(chuàng)建的完整焊接庫，該焊接庫可為常見焊接工作提供標準設(shè)置，包括模式和附著工具。
Travis Jordan說：“我會從公司里隨機挑一位焊工，然后說，‘我來運行示教器。你負責(zé)運行焊槍，你可以將焊槍放到任何你想放的地方。你想從何處開始焊接;你想在何處停止焊接;你想要機器人從什么角度焊接?這些都不是問題?！送猓覀冞€考慮了一些非常先進的焊接方法?！?/P>
DIY編程完成后，協(xié)作機器人可以自主運行一個完整的MIG焊接周期。UR10e協(xié)作機器人在每一周期中焊接6到8個部件。這些都是小部件，包括鎖定環(huán)、梁夾和焊接螺母。協(xié)作機器人按照預(yù)先設(shè)定的順序焊接這些部件，每次運行即可完成4到12個部件的焊接工作，無需分批處理。等到協(xié)作機器人完成焊接工作，如有需要，員工也可重新裝載部件，再重啟系統(tǒng)，或?qū)f(xié)作機器人進行快速編程以完成新部件的焊接工作。協(xié)作機器人負責(zé)在每38分鐘的節(jié)拍時間輪班內(nèi)焊接特定清單上的部件。操作人員與協(xié)作機器人協(xié)同工作，在每一周期中負責(zé)部件的裝卸工作，盡可能地擴大機器的工作范圍，以覆蓋多個不同的固定裝置。
便于部署
Travis Jordan回憶道：“在協(xié)作機器人送達公司之前，MT Solar員工就非常激動。協(xié)作機器人在卡車上出現(xiàn)的時候，員工們已經(jīng)按照我的要求把收縮包裝拆了下來，然后準備安裝。當(dāng)天下午我們就讓生產(chǎn)部件開始運轉(zhuǎn)起來。”
該系統(tǒng)不是內(nèi)行人士也能使用它。MT Solar運營經(jīng)理Mike Gillin也是MT Solar的認證焊工，他說：“我的職業(yè)是焊工，但我對機器人一無所知，對電腦也不是很在行。但在好奇心的驅(qū)使下，我接觸到了協(xié)作機器人，然后發(fā)現(xiàn)操作機器人還挺容易的，我感到十分意外?！?/P>
入門門檻低
得益于Vctis Automation提供的靈活的融資方案和先租后用方案，MT Solar無需在一開始投入大量資金，就能夠測試整個系統(tǒng)。Travis Jordan說：“我可以承擔(dān)得起在短時間內(nèi)租用或租賃該系統(tǒng)。如果該系統(tǒng)發(fā)揮不了作用，我也沒有負擔(dān)。這種方案非常便于我們啟用機器人系統(tǒng)。該系統(tǒng)相當(dāng)于為團隊增加了一名焊工，因此，該系統(tǒng)的有形投資回報周期清晰可見，它僅僅是通過節(jié)省大量的勞動力，就能在一年半、兩年內(nèi)為公司實現(xiàn)切實的投資回報。另外，無形的投資回報可能更有價值，因為協(xié)作機器人有助于提升客戶的信任度和員工的工作熱情?！?/P>
可重復(fù)性、提高質(zhì)量和增強競爭力
Mike Gillin解釋道，人工焊接可能會引發(fā)許多產(chǎn)品差異的問題，特別是一些單調(diào)的工作。Mike Gillin說：“我們在一個冬天里制造了7,500個小部件。如果讓操作人員坐下來完成這些工作，估計他們在中途就會厭倦這樣的工作。而且其中一些部件會因為存在問題而最終被廢棄。而協(xié)作機器人焊工就恰恰能夠很好地處理這個重復(fù)性工作。”
對于Travis Jordan來說，該系統(tǒng)能夠提供可重復(fù)性工作，并幫助MT Solar保證產(chǎn)品質(zhì)量一致。
Travis Jordan表示：“每次我們告訴客戶，‘你知道這個部件是由協(xié)作機器人焊接的嗎’，他們就會很興奮。Vectis Automation協(xié)作機器人焊接解決方案優(yōu)異的表現(xiàn)超乎了我的想象，它非常出色。此外，憑借該系統(tǒng)的一致性和靈活性，MT Solar得以與其他大公司競爭。憑借該系統(tǒng)，我們能夠?qū)⒐I(yè)質(zhì)量和可擴展性與小公司所具有的創(chuàng)新和靈活度相結(jié)合，這是一個長足的進步?！?/P>
MT Solar計劃盡快購入更多的協(xié)作機器人來完成一些新的任務(wù)，比如操作重物和較大的部件，這樣能夠減輕員工執(zhí)行搬運工作的一些負擔(dān)。正如Mike Gillin所說：“我們公司的員工只會根據(jù)自己接觸到的東西來提出建議?！?/P>
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