關(guān)鍵字:協(xié)作機器人 人機協(xié)作 自動化生產(chǎn) 電子模塊
協(xié)作型機器人與發(fā)展許久的工業(yè)機器人相比,除了有近似的運轉(zhuǎn)速度和精確度以外,還擁有一些傳統(tǒng)工業(yè)機器人所沒有的優(yōu)勢,例如輕巧、安全、價格低、靈活性高、友善的操作接口,和人機協(xié)作等特色,不僅使大型企業(yè)的生產(chǎn)流程更上一層樓,也為原本卻步于自動化生產(chǎn)的中小型企業(yè)開啟新的契機。
歐特克公司的工程師大衛(wèi)·托馬森教導(dǎo)一臺機器人畫畫,指引其機械臂在畫布上移動。然后逐漸變成曲線和圖案,直到機器人的算法最終接管。托馬森表示,他們希望機器人將不只是“實用工具,還能成為具有創(chuàng)造性的伙伴。”
協(xié)作型機器人的輕巧性簡化其安裝過程,也增添更多移動的彈性,對于空間的需求也大幅降低,為企業(yè)減少許多安裝或是廠房的成本,尤其是像擁有較低資金的中小型企業(yè),無法支付大型廠房來設(shè)置自動化生產(chǎn)設(shè)備,此時協(xié)作型機器人就展現(xiàn)極佳的優(yōu)勢。為能與人類共同參與生產(chǎn),協(xié)作型機器人擁有更嚴謹?shù)陌踩珮藴?。在?jīng)過完整的風(fēng)險安全評估后,協(xié)作型機器人可在無護欄的情況下與員工近距離作業(yè),就如同員工額外的手,幫助他們進行較為危險、重復(fù)性高的制程,如搬移重物。高安全標準不只讓員工在工作時遠離危險,也為企業(yè)減少需要安全護欄的額外空間成本。
雷神公司操作員查爾斯·斯科特測試一批普通機器人。通常是在機器人上安裝了一個通用的軟件接口,以方便對機器人進行訓(xùn)練和重新分配任務(wù)。當(dāng)一臺機器人需要學(xué)習(xí)某種東西,雷神公司首先會在自己的軟件中模擬該任務(wù),然后推送到機器人進行初始的測試。
協(xié)作型機器人的價格普遍較低,成本回收的時間也較短,對于資金稍不充裕的中小型企業(yè)來說,使用協(xié)作型機器人進行或改善制造流程造成的成本和風(fēng)險較低,是通往自動化生產(chǎn)的鑰匙。協(xié)作型機器人除價格較低,由于安裝和編程較為容易,操作訓(xùn)練和整合設(shè)備的成本也相對較低,有些甚至是一般的員工都能輕易上手,不須額外聘請專業(yè)工程師或是進行艱澀的教育訓(xùn)練。協(xié)作型機器人從開箱到開始工作的時間也相對較短,在各種條件都配合時,最短甚至可以在一天內(nèi)開工,降低廠房工作停擺的時間,升級自動化的成本也降至最低。
工程師內(nèi)特·孔茨(Nate Koontz)是Rethink Robotics旗下萬用機器人Baxter的訓(xùn)練師。Rethink經(jīng)常舉辦黑客馬拉松活動來教會Baxter機器人新的技巧,比如調(diào)酒或者玩四子棋。然后賣給約翰-迪爾公司和凱澤醫(yī)療集團在內(nèi)的每一家新客戶。
協(xié)作機器人安裝容易且成本低
許多企業(yè)現(xiàn)在以“零庫存”的市場策略來減少倉儲成本,也降低產(chǎn)品價格波動所造成的風(fēng)險,因此制造流程的變化也越來越大,在信息傳遞快速的時代,常常會有訂單需要臨時更改或是出現(xiàn)短期訂單的情況,因此對于生產(chǎn)流程的靈活性也漸趨重視。以往若要更改制造流程的設(shè)定較為困難且成本不斐,協(xié)作型機器人因為其輕巧性和友善的操作接口,在面臨訂單更改時可以較容易的重新或更改編程,擁有足夠的彈性來面對訂單量少樣多的趨勢。
在通用汽車位于密歇根州奧利安的裝配工廠,在1月份引進的第一臺協(xié)作機器,它被指派去堆放那些輪胎。困難的地方在于,如何教會它在一個擁擠的地方工作——在車間,人跟機器的距離通常只有2英尺。
以往自動化是以機械代替人工并降低人力成本,而協(xié)作型機器人旨在協(xié)助人類并與人類一同作業(yè),解決人類較難以達成的精確度或讓人類遠離危險的環(huán)境和工作。在工廠中,協(xié)作型機器人的機械手臂多以“六軸”手臂為主,可做到所有人類手臂可以做到的動作,就像員工的伙伴、或是員工的另外一只手。但它們協(xié)助的不僅是人類,也可以協(xié)助其他自動化設(shè)備,像是大型工業(yè)機器人或是CNC機械設(shè)備等等,例如可以將協(xié)作型機器人設(shè)置在沒有安全防護裝置的大型折彎機旁邊,代替員工將模塊放入折彎機中,不僅效率更高,并可讓人類遠離危險的工作,廠房也不需要因為設(shè)置安全裝置而擴展空間或增加成本。
位于堪薩斯城的A. Zahner Co.為全球范圍內(nèi)的建筑師提供大型定制金屬制品和外墻。Zahner的首臺機器人在2007年投入使用,它通過觀察工程師的實際作業(yè)開始學(xué)習(xí),比如沿著14英尺長的弧線進行點焊。首席執(zhí)行官Zahner表示,它們的焊接工作可以媲美大師級的工匠,甚至可能更加優(yōu)秀。
協(xié)作型機器人在完整的自動化生產(chǎn)線中雖然不是主要的設(shè)備,但卻帶給生產(chǎn)流程更高的效率和靈活性,在未來的工業(yè)4.0趨勢還有無人工廠等等,協(xié)作型機器人都是相當(dāng)重要的一份子,雖然目前發(fā)展還未相當(dāng)普及,但將來的潛力不可言喻。
ABB Robotics公司最新的YuMi是一款擁有兩個手臂的協(xié)同工作機器人,它旨在服務(wù)那些之前從未考慮過使用機器人的公司。其用戶界面的靈感來源于iPhone,“一款復(fù)雜精致的設(shè)備,但你不需要了解很多。”ABB工程師貝蒂兒·托瓦爾德森說道。