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  • 克服劳动力短缺难题,优傲机器人这样做……

    MT Solar是一家从事设计和制造太阳能模块安装结构的美国公司。DIY Vectis机器人焊接工具集成了优傲机器人(Universal Robots,以下简称为UR)UR10e协作机器人,目前负责处理各式各样的焊接工作,并实现快速转换和优化生产。得益于此,MT Solar克服了劳动力短缺的问题,将现有员工从重复性的焊接工作中解放出来,并成功应对激增300%的季节性订单需求。

    缺乏娴熟的焊接工人,无法应对季节性订单激增

    MT Solar总部位于风景如画的蒙大拿。每年夏天,该公司的太阳能安装产品的需求都会激增300%,但一直无法找到娴熟的焊接工人来高效地应对季节性的增长。

    某天,MT Solar老板兼总裁Travis Jordan正在办公室里为解决劳动力短缺的问题焦头烂额。有位焊工递给他一篇关于焊接机器人的文章。

    Travis Jordan回忆道:“他说‘我真的觉得你应该考虑一下焊接机器人,这对我们的团队来说会是个出色的解决方案。’我当时心想,如果连操作人员都说我需要研究机器人技术,那我就应该去调研下。”

    在那时,MT Solar的交付周期是他们本应实现交付周期的两到三倍。Travis Jordan解释说:“想要找到愿意来我们公司工作、优秀且熟练的员工并非易事。”

    MT Solar所面临的招聘问题反映出一种行业趋势:美国焊接学会预测到2025年,焊工数量缺口可能将达到40万。MT Solar研究了传统的焊接机器人,但发现它们只适合大批量生产相同的产品,而且缺乏灵活性。

    MT Solar生产的安装部件多为不同类型,通常为多种类/小批量的产品,因此对于MT Solar来说,找到一个灵活的自动化解决方案尤为关键。

    Travis Jordan指出:“您可以把我们想象成是‘太阳能领域的宜家’,我们生产的所有零件都会送到客户那里,然后在现场进行组装。如果部件没有凑齐,就无法进行配送。”

    Travis Jordan补充说,传统自动化的成本中包括繁琐的编程和设置。起初,使用传统机器人听起来是个好主意,但考虑到启动、运行和编程所需的时间和资源,我们认为这个方案不可行。传统的工业机器人无法处理各种各样的任务。我们工作区域过于狭小。一旦设备不能正确操作,成本将会飙升。公司更喜欢免设置安全保护、现有操作人员可以处理的解决方案。”

    引进协作机器人焊接工具,开展人机协作模式

    MT Solar在了解到UR协作机器人的时候,其思维模式也跟着发生了变化。Travis Jordan说:“传统工业机器人与协作机器人最大的区别在于工作方式。协作机器人能够与员工一起工作,且易于编程和运行。”

    传统的焊接机器人需要设置安全防护栏,但协作机器人能够为人机合作提供安全保障,无需设置防护栏,进一步增加了协作机器人驱动的焊接解决方案的吸引力。

    在进一步研究和探索Vectis Automation协作机器人焊接工具后,MT Solar发现,显然,这款集成UR10e的解决方案是正确的选择。

    操作人员负责通过夹具设置工作单元,供应零件。协作机器人示教器上集成直观的3D界面,操作人员可直接通过3D界面中配备的Vectis URCap软件插件对系统进行编程。示教器包含由Vectis Automation创建的完整焊接库,该焊接库可为常见焊接工作提供标准设置,包括模式和附着工具。

    Travis Jordan说:“我会从公司里随机挑一位焊工,然后说,‘我来运行示教器。你负责运行焊枪,你可以将焊枪放到任何你想放的地方。你想从何处开始焊接;你想在何处停止焊接;你想要机器人从什么角度焊接?这些都不是问题。’此外,我们还考虑了一些非常先进的焊接方法。”

    DIY编程完成后,协作机器人可以自主运行一个完整的MIG焊接周期。UR10e协作机器人在每一周期中焊接6到8个部件。这些都是小部件,包括锁定环、梁夹和焊接螺母。协作机器人按照预先设定的顺序焊接这些部件,每次运行即可完成4到12个部件的焊接工作,无需分批处理。等到协作机器人完成焊接工作,如有需要,员工也可重新装载部件,再重启系统,或对协作机器人进行快速编程以完成新部件的焊接工作。协作机器人负责在每38分钟的节拍时间轮班内焊接特定清单上的部件。操作人员与协作机器人协同工作,在每一周期中负责部件的装卸工作,尽可能地扩大机器的工作范围,以覆盖多个不同的固定装置。

    便于部署

    Travis Jordan回忆道:“在协作机器人送达公司之前,MT Solar员工就非常激动。协作机器人在卡车上出现的时候,员工们已经按照我的要求把收缩包装拆了下来,然后准备安装。当天下午我们就让生产部件开始运转起来。”

    该系统不是内行人士也能使用它。MT Solar运营经理Mike Gillin也是MT Solar的认证焊工,他说:“我的职业是焊工,但我对机器人一无所知,对电脑也不是很在行。但在好奇心的驱使下,我接触到了协作机器人,然后发现操作机器人还挺容易的,我感到十分意外。”

    入门门槛低

    得益于Vctis Automation提供的灵活的融资方案和先租后用方案,MT Solar无需在一开始投入大量资金,就能够测试整个系统。Travis Jordan说:“我可以承担得起在短时间内租用或租赁该系统。如果该系统发挥不了作用,我也没有负担。这种方案非常便于我们启用机器人系统。该系统相当于为团队增加了一名焊工,因此,该系统的有形投资回报周期清晰可见,它仅仅是通过节省大量的劳动力,就能在一年半、两年内为公司实现切实的投资回报。另外,无形的投资回报可能更有价值,因为协作机器人有助于提升客户的信任度和员工的工作热情。”

    可重复性、提高质量和增强竞争力

    Mike Gillin解释道,人工焊接可能会引发许多产品差异的问题,特别是一些单调的工作。Mike Gillin说:“我们在一个冬天里制造了7,500个小部件。如果让操作人员坐下来完成这些工作,估计他们在中途就会厌倦这样的工作。而且其中一些部件会因为存在问题而最终被废弃。而协作机器人焊工就恰恰能够很好地处理这个重复性工作。”

    对于Travis Jordan来说,该系统能够提供可重复性工作,并帮助MT Solar保证产品质量一致。

    Travis Jordan表示:“每次我们告诉客户,‘你知道这个部件是由协作机器人焊接的吗’,他们就会很兴奋。Vectis Automation协作机器人焊接解决方案优异的表现超乎了我的想象,它非常出色。此外,凭借该系统的一致性和灵活性,MT Solar得以与其他大公司竞争。凭借该系统,我们能够将工业质量和可扩展性与小公司所具有的创新和灵活度相结合,这是一个长足的进步。”

    MT Solar计划尽快购入更多的协作机器人来完成一些新的任务,比如操作重物和较大的部件,这样能够减轻员工执行搬运工作的一些负担。正如Mike Gillin所说:“我们公司的员工只会根据自己接触到的东西来提出建议。”

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