關(guān)鍵字:協(xié)作機(jī)器人 人機(jī)協(xié)作 自動(dòng)化生產(chǎn) 電子模塊
協(xié)作型機(jī)器人與發(fā)展許久的工業(yè)機(jī)器人相比,除了有近似的運(yùn)轉(zhuǎn)速度和精確度以外,還擁有一些傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人所沒(méi)有的優(yōu)勢(shì),例如輕巧、安全、價(jià)格低、靈活性高、友善的操作接口,和人機(jī)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(dòng)化生產(chǎn)的中小型企業(yè)開(kāi)啟新的契機(jī)。
歐特克公司的工程師大衛(wèi)·托馬森教導(dǎo)一臺(tái)機(jī)器人畫畫,指引其機(jī)械臂在畫布上移動(dòng)。然后逐漸變成曲線和圖案,直到機(jī)器人的算法最終接管。托馬森表示,他們希望機(jī)器人將不只是“實(shí)用工具,還能成為具有創(chuàng)造性的伙伴。”
協(xié)作型機(jī)器人的輕巧性簡(jiǎn)化其安裝過(guò)程,也增添更多移動(dòng)的彈性,對(duì)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(wú)法支付大型廠房來(lái)設(shè)置自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備,此時(shí)協(xié)作型機(jī)器人就展現(xiàn)極佳的優(yōu)勢(shì)。為能與人類共同參與生產(chǎn),協(xié)作型機(jī)器人擁有更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌踩珮?biāo)準(zhǔn)。在經(jīng)過(guò)完整的風(fēng)險(xiǎn)安全評(píng)估后,協(xié)作型機(jī)器人可在無(wú)護(hù)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(jìn)行較為危險(xiǎn)、重復(fù)性高的制程,如搬移重物。高安全標(biāo)準(zhǔn)不只讓員工在工作時(shí)遠(yuǎn)離危險(xiǎn),也為企業(yè)減少需要安全護(hù)欄的額外空間成本。
雷神公司操作員查爾斯·斯科特測(cè)試一批普通機(jī)器人。通常是在機(jī)器人上安裝了一個(gè)通用的軟件接口,以方便對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練和重新分配任務(wù)。當(dāng)一臺(tái)機(jī)器人需要學(xué)習(xí)某種東西,雷神公司首先會(huì)在自己的軟件中模擬該任務(wù),然后推送到機(jī)器人進(jìn)行初始的測(cè)試。
協(xié)作型機(jī)器人的價(jià)格普遍較低,成本回收的時(shí)間也較短,對(duì)于資金稍不充裕的中小型企業(yè)來(lái)說(shuō),使用協(xié)作型機(jī)器人進(jìn)行或改善制造流程造成的成本和風(fēng)險(xiǎn)較低,是通往自動(dòng)化生產(chǎn)的鑰匙。協(xié)作型機(jī)器人除價(jià)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(duì)較低,有些甚至是一般的員工都能輕易上手,不須額外聘請(qǐng)專業(yè)工程師或是進(jìn)行艱澀的教育訓(xùn)練。協(xié)作型機(jī)器人從開(kāi)箱到開(kāi)始工作的時(shí)間也相對(duì)較短,在各種條件都配合時(shí),最短甚至可以在一天內(nèi)開(kāi)工,降低廠房工作停擺的時(shí)間,升級(jí)自動(dòng)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(wàn)用機(jī)器人Baxter的訓(xùn)練師。Rethink經(jīng)常舉辦黑客馬拉松活動(dòng)來(lái)教會(huì)Baxter機(jī)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(tuán)在內(nèi)的每一家新客戶。
協(xié)作機(jī)器人安裝容易且成本低
許多企業(yè)現(xiàn)在以“零庫(kù)存”的市場(chǎng)策略來(lái)減少倉(cāng)儲(chǔ)成本,也降低產(chǎn)品價(jià)格波動(dòng)所造成的風(fēng)險(xiǎn),因此制造流程的變化也越來(lái)越大,在信息傳遞快速的時(shí)代,常常會(huì)有訂單需要臨時(shí)更改或是出現(xiàn)短期訂單的情況,因此對(duì)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(jī)器人因?yàn)槠漭p巧性和友善的操作接口,在面臨訂單更改時(shí)可以較容易的重新或更改編程,擁有足夠的彈性來(lái)面對(duì)訂單量少樣多的趨勢(shì)。
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(jìn)的第一臺(tái)協(xié)作機(jī)器,它被指派去堆放那些輪胎。困難的地方在于,如何教會(huì)它在一個(gè)擁擠的地方工作——在車間,人跟機(jī)器的距離通常只有2英尺。
以往自動(dòng)化是以機(jī)械代替人工并降低人力成本,而協(xié)作型機(jī)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(dá)成的精確度或讓人類遠(yuǎn)離危險(xiǎn)的環(huán)境和工作。在工廠中,協(xié)作型機(jī)器人的機(jī)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(dòng)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(dòng)化設(shè)備,像是大型工業(yè)機(jī)器人或是CNC機(jī)械設(shè)備等等,例如可以將協(xié)作型機(jī)器人設(shè)置在沒(méi)有安全防護(hù)裝置的大型折彎?rùn)C(jī)旁邊,代替員工將模塊放入折彎?rùn)C(jī)中,不僅效率更高,并可讓人類遠(yuǎn)離危險(xiǎn)的工作,廠房也不需要因?yàn)樵O(shè)置安全裝置而擴(kuò)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(tái)機(jī)器人在2007年投入使用,它通過(guò)觀察工程師的實(shí)際作業(yè)開(kāi)始學(xué)習(xí),比如沿著14英尺長(zhǎng)的弧線進(jìn)行點(diǎn)焊。首席執(zhí)行官Zahner表示,它們的焊接工作可以媲美大師級(jí)的工匠,甚至可能更加優(yōu)秀。
協(xié)作型機(jī)器人在完整的自動(dòng)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(lái)的工業(yè)4.0趨勢(shì)還有無(wú)人工廠等等,協(xié)作型機(jī)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(lái)的潛力不可言喻。
ABB Robotics公司最新的YuMi是一款擁有兩個(gè)手臂的協(xié)同工作機(jī)器人,它旨在服務(wù)那些之前從未考慮過(guò)使用機(jī)器人的公司。其用戶界面的靈感來(lái)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(shuō)道。