为了更好地了解协作机器人自动化的好处以及它在车间的工作方式，我们与两家领先的自动化工具供应商进行了交谈，这些工具针对的是两个最耗时和最困难的员工流程，质量控制和焊接。gydF4y2Ba
机械车间机器人变得真实gydF4y2Ba
John Slater & Jorge Maceyras |gydF4y2Ba福克斯投资银行有限责任公司gydF4y2Ba
2014年，当我们向一家超高精密机械车间的首席执行官提出这个有点naïve的问题时，我们得到了我们应得的回应。“抬头看楼梯平台。”在那里，我们看到了一个笨重的工业机器人，这是我们的客户几年前为满足他的汽车行业客户而购买的，他的工厂里都是这样的庞然大物。这个笨重的、难以编程的生物在高混合低产量车间没有任何作用，长期以来一直被委托作为该公司的机器人博物馆。gydF4y2Ba
我们很快意识到，像我们客户这样的高精度车间实际上充满了机器人，只是它们看起来不像我们期望看到的工业机械臂。带有自动换刀器和托盘系统的五轴磨机是一种更加复杂的机器人，但它不能做所有的事情。零件仍然需要装载，机器仍然需要编程和调整，材料和零件仍然需要在车间内移动。在2014年，这些任务可以由容易雇佣的车间员工来完成。那些宁静的日子早已一去不复返了。如今，每个业主每天都面临着越来越令人沮丧的挑战，即为楼层招募合格的团队成员。gydF4y2Ba
幸运的是，机器人世界已经取得了巨大的进步，特别是随着半岛app官网价格实惠的协作机器人的出现，它们可以通过承担以前入门级员工领域的枯燥危险和肮脏的工作来实际支持您的机械师。正如我们之前提到的，在IMTS 2022年自动化不再是一个被推到建筑物后面的事后想法，它是前面和中心，无处不在。机器人自动化不再是制造数千个相同部件的大型制造商的专有领域——需要“重型”集成来安装和配置新设备。现在，随着cobots(协作机器人的缩写)的“轻型”集成，即使是小型金属加工车间也可以(而且如果它们想生存下去，也越来越必须)将至少部分小批量、高混合订单的生产自动化。gydF4y2Ba
机器人自动化的资本成本相对较小，生产时间也更快——大约10万美元，通常在收到产品的几天或几周内就能生产——创造了巨大的红利和快速的投资回报。由于熟练工人的短缺没有缓解的迹象，自动化可以解放机械师去做更有挑战性和更有利可图的工作——他们想做的那种工作——而机器人则安静地装载零件。对于越来越多专注于整合机械加工和金属加工行业的私募股权收购者来说，展示出自动化智能使用的商店吸引了更多的关注和更高的估值。高度自动化、高效的车间不仅更有可能获得更高的利润，而且还能够承担更多的新业务，为企业增加更多的价值。更不用说质量的提高了，这也提高了利润率。gydF4y2Ba
为了更好地了解协作机器人自动化的好处以及它在车间的工作方式，我们与两家领先的自动化工具供应商进行了交谈，这些工具针对的是两个最耗时和最困难的员工流程，质量控制和焊接。Josh Pawley是Vectis Automation公司的创始合伙人和业务发展副总裁，该公司位于科罗拉多州Loveland，提供合作机器人，将焊接车间“枯燥、肮脏和危险”的方面自动化。戴夫·亨德森(Dave Henderson)是纽约维克多市New Sc半岛app官网ale Robotics公司的首席执行官。其Q-Span工作站可自动对高混合、小批量制造零件进行分类和测量，有助于消除QC瓶颈并提高利用率。这两家公司使用的机器人都来自全球最大的合作机器人制造商万能机器人。这家成立于2005年的丹麦公司开创了一场自动化革命，使中小型企业可以使用机器人技术。gydF4y2Ba
自动化质量控制gydF4y2Ba
New Scale 半岛app官网Robotics公司率先推出了一类超高精度微型机器人夹具，以实现机械加工中最劳动密集型的环节之一的自动化。他说:“许多商店无法把零件取出来，因为他们的质量控制已经从4天缩短到6周。他们只是没有员工，这成为公司的一个主要瓶颈，”戴夫·亨德森解释道。“当这种情况发生时，自动化QC的需求真的成为了重点。对于医疗设备或航空航天部件这样的行业，质量控制绝对至关重要。”gydF4y2Ba
New Scale的Q-Span工作站是一个机械臂，末端有抓手，可以拿起零件，然后使用自动尺寸测量系统测量它们。亨德森说:“衡量是我们的主要区别。“我们的精度是数字卡尺的两倍，没有人类的变化。这是我们的起点。我们也做落差规，内径规，螺纹规，和其他种类的测量。我们可以用Q-Span做其他可配置的工具。”gydF4y2Ba
例如，New Scale的一个客户生产用于安装人工关节等矫形手术的钻头。每一个都有特定的直径。客户想要一个可以测量30个相似但有独特差异的不同部分的系统。gydF4y2Ba
亨德森解释说:“我们开发了一个系统，可以模仿人类操作员的操作。”“人工操作人员将零件放在垂直托盘中，这些零件以非常精确的阵列排列起来。然后，机器人以一种非常特定的方式对数组进行排序。将零件从托盘中取出，带到测量系统中，对零件进行合格或不合格的评估。”然后将信息反馈到机床中，以做出任何必要的调整。gydF4y2Ba
更令人印象深刻的是，New Scale正在与另一个客户合作，创建一个程序，可以对15个不同的部件进行分类和测量，每个部件的尺寸都未知。gydF4y2Ba
他解释说:“你把零件放在箱子里，然后机器人用机器视觉把它们挑出来。”“然后根据一定范围的值对零件进行测量和排序。对于不同的尺寸有不同的箱子，并使用标准的商业托盘来保存这些部件。然后，操作员就可以把零件放在架子上，然后就可以开始制造了。”gydF4y2Ba
New Scale瞄准的是那些正在为雇人操作机器而苦苦挣扎的机械工厂。亨德森说:“我们正在通过帮助他们留住和激励年轻的劳动力来解决劳动力短缺的问题。”“现在一个机器操作员可以操作五台机器，而不是两台。”gydF4y2Ba
亨德森还指出，协作机器人“本质上是安全的。它们不需要像盾牌、激光或其他类型的传感器这样的安全保护。这确实简化了在现有设施中引入新工具的挑战。你不需要完全重组你的设施来使用我们的工具。工业机器人通常被关在笼子里，因为它们可能会伤害到人，但合作机器人就坐在机器操作员旁边。”gydF4y2Ba
自动焊接gydF4y2Ba
Vectis解决了同样的核心问题，整个金属加工行业缺乏训练有素的劳动力。Josh Pawley表示:“我们认为需要更低成本、更易于使用、更低风险、更灵活的自动化，以使中小型企业能够像大型企业几十年来一样利用自动化。”“这使得自动化程度降低，各种类型和背景的人都可以编程并教机器人做什么。”gydF4y2Ba
在训练有素的机械师、焊工和其他熟练操作制造美国制造商所需零件的机器的工人严重短缺的时候，这一点尤其重要。“焊工和熟练制造商的短缺是我们业务的最大驱动力，”Pawley说。“这在很大程度上是焊接的本质——在许多情况下，它是枯燥、肮脏和危险的。进入这个领域的人并不多，焊工的平均年龄是50多岁。但最枯燥和肮脏的工作可以用自动化来补充。”gydF4y2Ba
他说，事实上，作业车间是柔性和协作机器人自动化的最大赢家之一。“快速从一个工作转换到另一个工作、从一个项目转换到另一个项目的能力将变得越来越重要。每个人都需要在快速反应和转向方面做得更好。快速转换和重组工具和重新编程的能力将是制造商向前发展的必要条件。这刺激了对更多自动化的需求。”gydF4y2Ba
Pawley告诉我们，虽然几年前可能会有一些抵制，如果不是敌意的话，焊工们担心机器人会抢走他们的工作，但现在情况普遍不一样了。“焊工喜欢做有挑战性的事情。他们不想要麻木头脑、无聊的工作。”“这是自动化最好的工作。Cobot自动化是一种可以卸载所有无聊工作的工具，焊工通常可以很好地使用它。”gydF4y2Ba
他补充说，这也是一个吸引和留住人才的工具。“这让焊接变得更有趣。那些年轻、热情、不被技术所吓倒、一生都在电脑屏幕前的人，他们将成为你的‘协作机器人冠军’。”gydF4y2Ba
虽然自动化不能完成机器车间的所有任务——至少现在还不能——但它可以减少必须由人类完成的工作量。例如，打磨“必须是制造车间最糟糕的工作之一，”Pawley说。虽然Vectis还没有实现磨削过程的自动化，但在大多数情况下，这是一种“视觉和美容的东西”，需要人工来完成，但自动化焊接通常会消除或至少减少后期对磨削的需求。gydF4y2Ba
他说:“通过在焊接车间制造更好的焊缝，可以减少在研磨车间进行研磨的需要。”“你省去了大部分肮脏且昂贵的研磨工作，这是一个巨大的胜利。我们的大多数客户都看到，通过节省每个零件的劳动力，焊接车间的生产率提高了两到四倍，更不用说更高的质量、更少的打磨、人才吸引力和对周期时间的更好控制。”gydF4y2Ba
“爬，走，跑”gydF4y2Ba
Pawley和Henderson都认为，对流程自动化感兴趣的小型机械工厂应该从小规模开始，只对那些最适合由机器人完成的部分进行自动化，这些部分通常是人类工人不想做的任务，而机器人可以更有效地完成这些任务。gydF4y2Ba
Pawley建议:“不要专注于自动化车间中最大、最复杂的焊接工作。“从简单的事情开始。爬，走，跑。这也是心理成功的关键。如果你试着先跑，你可能会脸朝下摔。你开始对利用技术感到不舒服。相反，要快速取得胜利，然后从那里出发。我看到很多人试着跑，走，爬。他们会想，‘如果我要把钱花在自动化上，为什么不做大呢?我们的自动化让制造商能够迈出这一步。我们也可以和他们一起跑，一起走，但让我们先爬一步。”gydF4y2Ba
制造过程的自动化方面也可以是经济的。gydF4y2Ba
亨德森说:“渐进式自动化非常重要，能够将其逐步分解。”“我们经常收到一些人的请求，他们想要进行深度集成，但他们之前没有任何自动化，他们想要一个交钥匙系统，耗资100万美元，需要一年的时间来实现。但对于一些制造商来说，传统的自动化技术一开始就太复杂了。我们可以在三个月内投入使用，只要十万美元。通过这样做，您可以授权您的员工操作机器，而不是拥有依赖于系统集成商的交钥匙系统。因此，你可以充分利用自动化和员工。”gydF4y2Ba
至少，“如果你还没有被自动化，是时候开始寻找了，”Pawley说。“尽快开始对话。劳动力短缺的情况并没有好转。”gydF4y2Ba
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