使用協作機器人實現銷釘沖壓工藝的自動化
Tomenson Machine Works Inc.優傲機器人提高利潤率，并通過銷釘沖壓工藝的自動化降低40%的上料錯誤率。
01 短篇案例
Tomenson Machine Works是制造精密液壓分路閥箱的全球性公司。在該公司的芝加哥總部，優傲機器人公司的UR3協作機器人正在執行銷釘沖壓工藝，處理幾十個不同尺寸的零件。協作機器人驅動的解決方案降低了40%的上料錯誤率，提高了公司的利潤率，并在6-7個月內實現了投資回報。
02 挑戰
由于沖壓任務的重復性，Tomenson的員工滿意度遇到了一些問題。Tomenson Machine Works的二次加工負責人和質量主管Geoffrey Rose解釋說：“操作雕刻機是一項單調乏味的工作。大家并不會說，‘太好了，我要去運行8小時的雕刻機了。’”
公司決定引入自動化來緩解該問題，但這是Tomenson第一次嘗試使用機器人技術，他們必須找到一個易于部署的系統。運營經理Alex Roake說：“公司里沒有人接觸過協作機器人或類似機器，尤其是如今每天都在編程并運行該系統的Geoffrey。他第一次看到協作機器人是我們把它運來的第一天。”
Tomenson送入銷釘沖壓機的零件有幾十種不同的尺寸，因此該公司需要能夠處理零件差異的靈活解決方案。此外，由于工作單元內的空間有限，這種解決方案還需要既能在員工周圍安全運行又無需設置安全圍欄。
視頻 — Tomenson Machine Works Inc. 美國
Tomenson Machine Works的二次加工負責人和質量主管Geoffrey Rose說：“假設我們在星期四收到一份緊急訂單。我們會把工作設置好，然后放在鋸子上，周五安排第二班次的員工運行機器人，他們只需要裝卸物料。到了星期一，我們就已經把零件運給了客戶。協作機器人為我們提供了很大的靈活性，以應對市場需求和按時交貨要求，并可在車間的各個地方使用。”
UR3無需設置安全圍欄，可實現人機的安全密切協作。同時，它占地面積小，是部署在空間有限的設施中的理想選擇。
Tomenson的運營經理Alex Roake說：“我們裝載的傳送帶可運行45分鐘左右。傳送帶可在無人看管的情況下運行，因此，一名工人即可同時運行線鋸和機器人，無需安排兩人分別負責。”
04
為自動化歡呼
在實現自動化之前，操作員需要站在或坐在凳子上，每次將一個零件送入銷釘沖壓機，然后用腳踏開關啟動銷釘沖壓機，整天都在重復這樣的工作。自動化的引入對員工士氣產生了直接影響。Roake回憶道：“在我們第一次開始安裝配備機械手的機器人時，我們以前的銷釘沖壓操作員就已經歡呼了起來，因為這樣一來她就能調到其他部門，從事更有意義的工作，對此她感到非常興奮。現在她在運輸部門工作，輔助包裝零件，并在零件運給客戶之前進行檢查。”
銷釘沖壓應用需要機械手處理大量不同的零件，但編程僅需花費5至10分鐘，因為機器人可對每個零件使用相同的基本代碼，而且機械手在抓取零件時能夠感應到不同的零件尺寸。
05 現在不懼怕對小零件報價
自部署UR3以后，Tomenson已經見證到協作機器人所帶來的顯著優勢。Roake說：“自從我們引入自動化和機械手以來，不同之處是上料錯誤率大幅減少。自從引入該系統以來，因雕刻錯誤面或雕刻錯誤方向而造成的上料錯誤減少了約40%。”
利潤率也有所提高，尤其是小型產品。Roake解釋說：“在部署該系統和機械手之前，我們的小零件利潤率必定非常低。”他說：“如果我們現在看到小型產品，我們并不懼怕報價，因為我們知道處理這些成千上萬的產品將由機器人完成，而不是人類。如今，我們早已不再害怕簽下超大批量小零件的訂單。”他補充說，通過使用機械手和機器人輕松實現小零件的自動化，公司能夠節省工程時間，并重新分配工人，讓工人們專注于具有復雜工藝和更長周期、需要更加細心處理的大零件。
Tomenson的二次加工負責人和質量主管Geoffrey Rose說：“每個人都與機器人相處得很好。它沒有搶走任何人的工作，而是為大家都不愿意從事的工作創造了更多的價值。 或許機器人的理想用途是，為員工所從事的工作增添更多價值，從而讓人們不會因這份工作而感到無趣。”
Roake說：“整個系統和應用的部署只花了幾周時間，從那時起就一直在不間斷生產。”
06
投資回報期短
最終，Tomenson希望使用機器人和機械手取代第一班次的操作員，以此快速獲得投資回報，據估計，一個班次的系統投資回報周期為13個月。Roake補充說：“我們計算一下，如果我們第一班次和第二班次現在都可以運行協作機器人，那么投資回報周期大概會縮短到一半，因此，我們在大約六到七個月內就能獲得投資回報。”
隨著重復性操作的自動化和工作人員被轉移到更有價值的任務上，Tomenson發現他們在需要部署操作員的地方也節省了人力資源。Tomenson的運營經理介紹說：“現在我們裝上可運行45分鐘左右的傳送帶，然后一直不斷裝卸傳送帶。傳送帶可在無人看管的情況下運行45分鐘，因此，一名工人即可同時運行線鋸和機器人，無需安排兩人分別負責。就節約成本而言，機器人和機械手基本上相當于一名操作員。”
07
積累經驗
在體驗到UR3的易用性后，Tomenson正在探索其他協作自動化的可能性。他說：“現在，我們已經成功部署了一個協作機器人應用，我們已經開始研究協作自動化在后生產或運輸階段，甚至是裝載數控機床方面的其他可能性。編程簡單是我們堅信能夠將協作自動化擴展到其他部門的原因所在，因為我們可以使用現有員工完成編程，無需額外雇用一名程序員。”
事實上，一些關于機器人技術未來潛在應用的實用想法往往誕生于車間。Roake解釋說：“我們的幾名員工主動向我們提出了他們所希望的機器人系統下一階段部署點的想法。每個人的好奇心都達到了歷史高點。”
所用UR+產品：
RG6機械手
- 減少40&的上料錯誤率
- 提高利潤率
- 將員工解放出來，讓他們從事更有趣的工作
- 協作性與安全性
- 易于編程，維護需求低
- 與OnRobot的UR+認證機械手輕松集成
- 使用安全、協作的自動化接管單調乏味任務
- 易于在狹窄空間部署
- 提高滿足緊迫生產期限的能力
- 一臺UR3處理Tomenson的銷釘沖壓任務，在此過程中雕刻數千個不同類型和尺寸的零件
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