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1+1>3,人机协作是未来

2019/9/23    来源:e-works    作者:e-works  熊东旭      
关键字:优傲机器人  人机协作  
如果可以将工业机器人的高效率与人类的创造力与灵活性相结合,实现“人机合力”,所展现的效果将会是“1+1>3”。

    “就像锤子或起子等工具一样,工业机器人也是一种工具,它擅长做一些枯燥的、重复性且有危险性的工作,但工业机器人的不足之处在于是缺乏创造力和灵活性,如果可以将工业机器人的高效率与人类的创造力与灵活性相结合,实现“人机合力”,所展现的效果将会是“1+1>3”。”

    这是2019年上海工博会期间,优傲机器人总裁Jürgen von Hollen先生接受e-works记者采访时所表达的观点。

Jürgen von Hollen

Jürgen von Hollen

    这一观点同时被麻省理工(MIT)的一项研究所证实。MIT的一位研究员在BMW工厂所做的一项研究中显示,人类与协作机器人共同工作,效率会比人或机器单独工作要高,而且能减少85%的工作空闲时间。

    对企业而言,提高效率意味着成本的降低。随着中国人口红利的逐渐消退,很少有年轻人将工厂作为就业方向,招工难、用工成本高正在成为现实,并对企业的扩张带来挑战。最近几年,“机器换人”正在成为越来越多制造企业的新选择。

    通过改造老旧生产线,利用更加智能的工业机器人完成重复性较高且较为危险的工作,替换部分工人推动工厂的少人化,进而在生产制造过程中充分发挥工业机器人的高效率以及人的灵巧性和创新优势,最终实现人机协作正在成为制造企业打造智能工厂的主要途径。

智能制造,人机协作是未来

    2019年上海工博会期间,记者在参观了位于7.1H馆和8.1馆的机器人展区时,一家名为优傲机器人的丹麦企业引起了现场观众的高度关注。就在当天,这家企业刚刚发布了一款最新的协作机器人——UR16e,主打有效载荷16公斤的自动化任务和机床管理任务,如重型物料处理、重型零件搬运、在不损失精准度的情况下进行多种零件的处理等。

协作机器人——UR16e

协作机器人——UR16e

    但重点不在这,重点在它的体积小巧经、精度高,半径仅为900毫米,重复精度为+/-0.05。由于编程简单,即便不懂编程的人员也能快速的上手,实现快速的部署和集成。同时由于UR16e内置力控传感器和17项可调节的安全功能,包括可设定的停止时间和停止距离,能够在不增加安全围栏条件下满足人机协作应用需求。为验证机器人在生产过程中的安全性,优傲的现场工作人员用手靠近运行中的机器人,机器人在感知人员靠近后瞬间停止,极大的保证了人员安全。

UR16e能够在不增加安全围栏条件下满足人机协作应用需求

UR16e能够在不增加安全围栏条件下满足人机协作应用需求

    与这款协作机器人相比,传统工业机器人显然有很多不足。首先,传统工业机器人基本靠离、在线编程完成预先设定的动作,智能化程度不高,为保证人机交互安全,传统工业机器人基本上都是与人的工作区隔离开。其次,由于传统工业机器人购买和部署成本高、周期长,很难适应日趋个性化的小批量定制需求。在柔性制造能力正在成为企业选择工业机器人的重要参考因素之一,传统工业机器人的发展正在面临挑战。

    比如在3C行业,由于电子产品的更新换代周期一般都在1到2年,无论是基于实施成本还是周期考虑,传统工业机器人很难满足这些行业的生产需求。再比如在汽车行业,随着个性化定制需求的凸显,企业需要工业机器人具备更加柔性化的部署和编程能力,以满足小批量、多品种的生产制造需求。

    在与优傲机器人大中华区总经理苏璧凯进行现场交流过程中,他特别提到了优傲机器人在北汽李尔的应用案例。

    北汽李尔是一家以设计、生产汽车座椅系统为主的制造企业,其产品类型涵盖大批量生产的系统以及特殊用途的座椅方案,广泛应用于小房车、SUV及大型轿车等各种类型的汽车。

    近几年,随着中国业务的快速成长,为持续强化产品的竞争力,北汽李尔决定对现有生产线进行改造、优化和升级。这次转型主要基于四点考量:

    第一,利用工业机器人将生产工人从重复且枯燥的制造工序解脱出来,譬如拧紧座椅上的螺丝,一方面降低员工的流动率,另一方面也能通过提高效率降低成本。

    第二,近几年,北汽李尔的业务实现了快速成长,组装的座椅缓存时间通常仅有30分钟到一个小时,如果生产节拍被打乱,就会影响后道工序输出,甚至影响整线的产能。因此,在部署自动化方案时,生产不能因此长时间停顿。

    第三,由于中国汽车市场竞争日趋激烈,汽车厂商需不断推出新车款、改进各个配件以吸引消费者的青睐,这驱使其下游供应链包括汽车座椅在内的各家厂商都需要具备高度的适应力,能及时的调整生产以满足产品规格的变化。

    第四,北汽李尔对自动化方案的总成本有着很高的要求,除了显性成本之外,同样关注隐性因素对总成本的影响,例如:产品及附带配件价格、对员工进行培训的时间投入、维修服务、生产车间空间利用率等。

    在方案评审初期,北汽李尔一度将目光聚焦在传统工业机器人为可行性研究。然而经过评估,受生产空间的限制,加之考虑到传统的工业机器人的总体使用成本偏高,后续灵活性不足,北汽李尔认为协作机器人更能适合其需要。

UR10机器人

UR10机器人

    2017年,北汽李尔决定部署优傲机器人的UR10机器人,主要用于汽车座椅螺丝拧紧、电检、配件取放等工序。现在共有6台优傲协作机器人在北汽李尔生产线运作,预计到年底将增至13台。目前,全国李尔的工厂共有40多台优傲协作机器人。

    北汽李尔工厂工业经理周玉仓指出,在部署实施优傲机器人后,首先是解决了招工难的问题,大幅降低了工厂对于生产人员的需求,由于优傲协作机器人是免维护的,大大减少我们后期的投入。其次,由于优傲的协作机器人体积小,安装尺寸直径仅190毫米,而且不需要防护栏,大大节省了占地空间,有效地防止人工出错,提升产品安全。第三,北汽李尔不需要聘请专业的机器人专家,原有的员工培训一到两个月就可以熟练操作和编程。

    北汽李尔的一位工程师就表示:“虽然我没有编程经验,但优傲的专利技术让我能快速设置操作优傲协作型机器人,只需花费数分钟就能掌握如何启停机器、为机器编写程序。而且我发现和机器人一起工作非常有趣。它们完全听从我的指挥,和它们一起工作大大减轻了我的工作强度和压力,让我感觉非常轻松。”

专注专业,持续推进UR+生态布局

    除发布了UR16e协作机器人新品之外,本次工博会上优傲机器人还发发布Service360支持服务,通过无缝协作提升性能、延长正常生产运行时间并规避风险。比如消除计划外的服务成本并减少宕机时间和延迟,远程和现场的性能及编程检测、环境评估;直接与优傲的认证工程师、自动化专家沟通,以及及24小时/7天在线客户工单管理系统,为UR全球经销商网络提供无障碍服务、零部件及更换服务。

    Jürgen von Hollen谈到,作为一家成立于2005年的企业,优傲机器人一直都致力于持续推动协作机器人在工业领域的发展。在公司成立之初,我们花费了好几年让用户认识和了解协作机器人的技术特点和功能应用,告诉他们协作机器人创造什么样的价值。

    从2013年开始,随着中国电子、汽车等产业竞争节奏的加快,协作机器人这种部署更加灵活、编程更简单,以及制造柔性能力更强的产品得到了客户的高度关注,而作为全球协作机器人领域的领导者,优傲机器人以优异的性能受到了中国客户的广泛青睐,年销售量以50%的增长率持续增长,有些年份甚至实现了70%的增长率。

    截止2018年,优傲机器人的全球销量和市场占有率分别达到了37000台和接近60%,在全球有1100多家合作伙伴,构成UR+生态系统。

    苏璧凯对记者表示,与行业友商相比,优傲机器人最大的优势之一就是构建了业界最完善的UR+产业生态,这是全球首个针对优傲协作机械臂的,用于第三方末端执行器解决方案和其他附加组件的生态系统,能够使我们与我们的合作伙伴重点关注各自最擅长的方面,鼓励合作,激发创造力,使客户从中受益。

    UR+提供了一系列尖端产品,用于自定义UR机器人应用,以完美匹配要求。在这里,合作伙伴可以发现需要的所有配套设施,从末端执行器和附件到视觉相机和软件。所有产品都经过了测试,完全能够集成UR机器人,确保设置简单、操作可靠、用户体验流畅、编程轻松,从而实现快速、流畅、低风险的集成操作。

    苏璧凯特别强调,没有人是所有领域的专家,优傲同样不是。但通过与合作伙伴共建UR+生态系统,优傲却能成为所有行业的专家,并为客户提供四个方面的益处:

    第一,UR+能提供较其他供应商更广泛与多元性的产品组合,相较之下实用性更高,能协助UR+客户更迅速地找到合适的应用工具。

    第二,由於生态系统中多家末端夹治具制造商提供同类型商品,给予了客户更多选择,同时也打造了更多元的机器人自动化解决方案,运用协作型机器人极大化生产力、品质与成本效益。

    第三,UR+生态系统提供客户更安全的投资环境,组织缜密的生态系统中有更多工程师与技术人员能协助解决问题,大幅提升开发成功率。

    第四,UR+透过经认证合格且紧密结合的硬体设备,完全整合UR控制面板与末端夹治具的控制功能,协助客户加速机器人自动化的部署流程。其易使用性降低了人员训练所需的时间与成本。

    在2019世界机器人大会上,工信部部长苗圩表示,2018年中国工业机器人的产量达到了148000台套,占全球产量的比重超过38%,但今年以来,受国际经济发展环境的影响,全球工业机器人增长放缓。但与此不同的是,协作机器人作为一种更加智能的工业机器人产品正在逆势增长,市场占比正在不断扩大。

    苏璧凯最后表示,中国是全球最大的工业机器人市场,也是需求增长最快的市场,相对日本、美国的企业,中国每万人机器人比列还处于低位,作为全球领先的协作机器人厂商,优傲机器人未来将持续加大对中国市场的投入,深化UR+生态布局,通过与中国本地企业的深入合作拓展产品及解决方案。

责任编辑:程玥
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