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机器人边缘:市场优势的工作流程优化
2022年05月11日    阅读量:3884    新闻来源:中国机械网 okmao.com  |  投稿

工业 4.0 及其相关技术的影响继续渗透到工业流程中,为产品和服务转型创造了一个充满机遇的新世界。其中一个关键驱动因素是在当前生产网络中成功集成、同步和监控高效机器人。人工智能 (AI)、仿真和模块化硬件的进步提供了更大的能力和准确性,为机器人物联网 (IoRT) 打开了大门——机器人信息和其他设备数据实时结合起来计算替代行动方案对于物理世界中的对象中国机械网okmao.com。然而,只有在首先利用机器人的情况下,才能以这种规模精简流程和优化产能。


机器人边缘:机器人工作流程准备

无论新用户是希望从端到端实施更高效的生产路径,还是制造商希望通过增加当前自动化能力来改善运营瓶颈,使用具有直观软件平台的灵活机器人可以提供各种生产力的提高。从更快的周期时间提高生产量到减少零件返工以提高产品质量,机器人自动化的细致规划是变革成功的关键。考虑以下:


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配备 Miller® Auto-Continuum™ 350 焊接电源的 GP12 机器人为 USC 用于构建保形钢结构的 CAM 电弧增材制造工艺带来了高性能

了解当前流程

虽然这个概念看起来很简单,但机器人边缘应该有很多想法。首先,重要的是要清楚地了解需要多少机器人实施。自动化是端到端使用、集成到单个步骤还是介于两者之间?如果是单步或多步流程,请了解使用机器人的主要原因。如果手头的任务枯燥、肮脏、危险或困难,它很可能是可以添加到当前工作单元或生产空间的高度灵活机器人的理想候选者。


接下来,考虑如何转移零件。如何控制进料和出料?虽然随机配置可以自动化,但这通常会增加系统设计的复杂性,并可能产生额外的成本。因此,了解您的总体预算并牢记目标投资回收期将有助于指导解决方案选择过程。


考虑到这些选择,了解系统需要有多“智能”。手头可能需要使用尖端技术的任务是否正在开辟新天地?或者,是否有与所需要的类似的经过验证的自动化示例?做一些研究可以在很大程度上指导与机器人供应商或集成商的系统设计对话。


从用于机器管理的固定系统到用于仓库拣选的移动平台,以及介于两者之间的一切,存在一系列优化操作的解决方案。请记住,如果当前的生产布局使用更多固定或硬自动化,那么实现机器人的复杂性应该越低。如果需要更多输入或人机交互,集成通常会更加困难。还应权衡其他概念,例如工具和安全防护。


概述 Robotic Edge 的主要目标

在将机器人(或与此相关的任何资本设备)添加到流程之前,了解需求背后的“原因”可能会有所帮助。动机是来自劳动力短缺、生产高峰、质量问题还是产能问题?这通常有助于确定使用较慢但完美的系统与较快但有限制的系统。同样,如何衡量短期或长期成功?哪些关键绩效指标很重要?出于这个原因,建议牢牢掌握每分钟/天/小时的目标周期和每小时/天/分钟的可接受故障等概念。


最终目标的清晰画面总是有帮助的。无论是为了获得竞争优势、增加额外收入、提高员工士气还是多种原因,了解预期结果有助于从头到尾推动项目。


加纳员工支持

在了解所需目标的同时,强烈建议拥有一支积极进取的个人团队,与计划保持一致并愿意接受机器人自动化。事实上,帮助现有员工看到机器人带来的生活质量效益和工作晋升机会是获得实施所需人力资源的好方法。


一些公司可能会选择任命,甚至聘请“工作单元冠军”——一名完全致力于机器人系统的集成、编程、使用和维护的员工。这个有价值的团队成员可以发挥重要作用,并帮助获得其他利益相关者的支持,以管理可交付成果和满足最后期限。


借用自动化的辉煌

在大多数情况下,过去的表现是未来成功的最佳预测指标。这就是为什么大多数公司与经验丰富的机器人供应商或集成商合作,而不是重新发明轮子。这也节省了精力、时间和资源。在选择理想的机器人顾问时,评估他们的技术实力并询问手头项目的技术可行性。如果无法正确解决此问题,则可能需要寻找另一个选择。


对于那些仍然对机器人自动化持观望态度的人,参加区域贸易展览、阅读行业出版物和参观自动化工厂可以为如何将机器人添加到某些流程中提供关键见解。


流行的机器人添加

虽然将机器人添加到当前生产中的应用范围取决于行业和流程要求,但机器人自动化通常有助于完成的几项任务包括:

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3D打印

为了缩短交货时间,许多制造商正在转向现场制造的 3D 打印零件。正如采用先进伺服技术的下一代 3D 打印机对步进电机提供先进的运动控制一样,机器人也在改变增材应用。其出色的路径性能、刚性机械结构和高防尘 (IP) 等级 - 结合先进的抗振控制和多轴能力 - 使精选六轴机器人成为理想选择。


高度灵活的机器人不仅可以执行减材制造和混合增材/减材方法的关键操作,它们还可以很好地完成免费的 3D 打印任务。无论是在多机安装中处理打印零件、协助粉末管理还是完成研磨、抛光、去毛刺或切割等零件精加工任务,机器人都是与零件制造相关的前端生产任务的理想选择。


机器照料

如前所述,健壮的机器人非常适合照料操作——The Robotic Edge。现代印刷机传送机器人和控制系统经常被选为它们可以带来强大的投资回报,用于优化产量、提高安全性和最大化利润。无论是制造农业、电器还是汽车部件,无论压力机的尺寸或样式(液压或伺服驱动)如何,具有重型驱动系统和高振动等级的重型负载机器人都有助于为这项高要求、重复性任务铺平道路。


另一个经常自动化的趋势任务是从水平注塑机 (IMM) 上移除零件。进一步简化流程,特别是对于中小型零件,易于使用的电气接口可最大限度地延长正常运行时间和吞吐量。


物流任务 The Robotic Edge

越来越多的先进技术使机器人解决方案的配置、编程和集成变得更加容易,以完成大量繁重的任务。对于包裹分拣、分拣、装箱和码垛来说尤其如此。功能丰富的视觉系统正在被添加到现有生产线中,以帮助进料零件或产品,并帮助指导工业机器人和协作机器人如何操作每个项目。尽管种类和形状复杂,但人工智能的进步也使这一领域成为自动化的新可能性。


其他适用于动态工厂和配送环境的独特工具,例如配备 LiDAR 传感器的高度适应性自主移动机器人 (AMR),也在满足各种生产需求。这些机器人平台配备机器人、视觉系统和定制臂端工具 (EOAT) 等,可通过设施以非常轻松和安全的方式自主操作,以执行分配的任务,如拣选、分拣和按需材料运输。


点胶应用

通过机器人自动化解决现有涂层、分配或涂漆问题的制造商通常会看到切实的成果。一致的表面处理、更长的系统正常运行时间、减少材料浪费和提高工人安全是共同的好处。具有中空腕部设计和宽腕部运动范围的高性能模型可以适应大型或复杂的形状,而更具可扩展性的系统经过优化以执行较小组件的涂装。


焊接工作单元

通过单个(或更多)机械臂对当前焊接工作站进行现代化改造可以非常有效地优化占地面积和提高吞吐量。例如,如果制造商有一个循环时间为 10 分钟的机器人工作单元,则添加第二个机器人可以将每个零件的循环时间减少一半,同时不会增加工作单元的占地面积。


内置安全额定功率和力限制 (PFL) 的六轴协作机器人可以轻松补充手动焊接或在工厂设置中卷起大型重型工件。这不仅提供了小型操作所需的焊接能力,而且还最大限度地增加了狭窄环境中的占地面积。


持续改进的心态

技术变革的快速步伐正在为生产运营提供公平的竞争环境。曾经被降级为只自动化“容易实现的果实”的公司现在能够集成机器人来完成更复杂的任务。对于许多人来说,这种安装后的优化比初始系统更有价值,因为它为公司提供了更大的运营控制和效率。


工厂车间的设备越多,通过用户友好的设备管理平台通过网络生产环境捕获的数据就越多。这为预防性和预测性维护提供了数据驱动的优化规划能力。创新的软件工具,如 Yaskawa Cockpit™ - 一种边缘服务器解决方案,使用领先的 OPC-UA 提供全面的洞察力,帮助决策者获得竞争优势。展望未来,整合包括机器人在内的新方法和技术的公司将有更大的能力扩展运营,以实现关键任务业务目标——机器人边缘。


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