协作机器人，为企业增能提效

越来越高的质量要求，不断增加的产品种类和尺寸规格以及越来越高的成本费用压力，都迫使机械加工企业求助于智能自动化技术。如果使用得当，机器人技术不仅可以为企业提升竞争优势，而且还可以减轻操作员的劳动强度。机器人可以承担过去由操作员承担的、繁重的、枯燥无味的体力劳动。

因此，许多大企业采用机器人替代传统的生产方式就不足为奇了。小型家族企业和中型企业通常会对机器人自动化技术犹豫不决。因为这些企业都有这样的疑虑：我们有使用机器人技术的知识和能力吗？能让机器人按照我们的要求工作运行吗？机器人解决方案真的能够灵活地完成不同的生产加工任务吗？

图1：利用协作机器人的零部件自动装夹解决方案提高了生产过程的速度和可靠性。

总部地址位于德国博登湖Kressbronn的中型企业Moser切削加工技术公司也有这样的担忧，而且也存在类似的问题。Moser公司是一家专门为电子工业、专用机床设备和航空航天领域的客户生产车铣零件的家族式企业。这家企业的经营非常成功，因为年轻的企业家Hannes Moser认为自动化技术在提高企业的生产能力、解决技术工人缺乏等方面有着巨大的优势，能够有效地提高企业的竞争力。因此他采用了TQ公司的Franka Emika协作机器人技术作为企业自动化的最佳解决方案。

如今，这家机械制造公司不仅从生产过程的可靠性和生产效率的提高中受益，而且还减轻了操作员的劳动强度。在使用Franka Emika协作机器人三个月之后，Moser公司又确定了购置第二台协作机器人的合同。

图2：Moser公司年轻的掌门人Hannes Moser和TQ公司的应用技术工程师一起优化协作机器人的运动程序。

可行性检验
 “我们希望首先用尽可能少的资金投入了解、测试机器人技术是否普遍满足我们的生产要求。为了找到答案，我们拟定了一份可行性咨询书，发给了各个机器人生产厂家。最终，从TQ公司那里得到了确切的答复。该公司要求我们发一份相关生产过程的视频资料。然后TQ公司对我们的视频资料进行了详细的分析研究，最终确认Franka Emika协作机器人符合我们的要求。”Moser回忆道。

为此，Moser公司将准备好的，需要加工的零件和该零件去毛刺所需的芯轴发给了TQ公司。TQ公司在自己的Franka解决方案测试中心，完成了使用协作机器人所需的测试，并用视频记录了可行性测试的全过程。在第一次会面时TQ公司就带去了一台测试用协作机器人，并马上安装到Moser公司的生产线中进行测试。在随后的一周，Moser公司进行了连续性测试，并对协作机器人进行微调。

这台Franka Emika机器人可以通过操作者手持的方式进行示教，使用操作非常简单，不同的运动过程，例如抓取物体或者重复前一运动等，都可以通过拖放操作从便携式计算机的菜单中选择出来，之后按照工艺过程的先后顺序排列好使用。

图3：协作机器人避免了零件装夹时出错。编写控制程序时也不需要任何专业技术知识。

节省设备调整时间
Moser公司使用协作机器人的加工机床用于大批量的生产多种不同的产品，每种产品都有自己的件号、产品编号。为了使协作机器人顺利完成学习任务，Moser公司将其固定在车床前适当位置处的工作台上。“我们寻找一种能够在加工各种不同产品时明显缩短设备调整时间的解决方案。对新的解决方案的基本要求就是：易于操作使用，无需深厚的计算机技术知识和经验。TQ公司的协作机器人系统恰恰满足了我们的这些要求，即使是没有机器人技术经验的机械设备操作员也能够很快地熟悉并掌握它的使用、操作，自己编写协作机器人的工作程序。仅经过一周的试用，所有的操作员都能够直观的操作、使用协作机器人了，如此的快速和便捷使我们感到惊讶。”Moser说。

提高投资回报率
Moser公司的具体使用情况是这样的：协作机器人从输送零件毛坯的滑轨中取出零件毛坯，将其放入车床内；零件加工完毕再将其从车床中取出，放入零件周转箱中。Moser满意地说道：“协作机器人工作非常顺利。”在问及协作机器人带来的最大好处是什么时，他说：“首先是提高了质量，现在的质量水平始终保持在很高的水平上；因为协作机器人始终如一重复着相同的运动过程，没有人工手动时出现操作失误的可能性了。其次是机器人也不休息，不需要休假。”

在协作机器人的帮助下，Moser公司的生产效率不断提高。“回顾三个月来的使用情况，我们可以说现在已经收回协作机器人的投资了，实现了很高的投资回报率ROI。”Moser说。

减轻工作量
更高的可靠性、更快的切削速度以及更快的生产效率并不是使用协作机器人带来的所有好处。切削加工机床的操作者的日常工作，也因采用了协作机器人受益匪浅：“机器人使我们的工作更加轻松。这一系统的使用和操作都非常简单，它减轻了繁重、单调的体力劳动，例如过去人工手动按压轴套的工作。现在，这一工序全部实现了自动化。”Moser公司的设备操作员Jonas Fürst说道。

Moser公司的生产管理团队也对协作机器人的应用感到非常满意：“我们可以简单地编写协作机器人的工作程序，由它来完成设备调整工作。它能很快地完成设备调整任务，比人工调整设备要快得多。为我们节约了大量的时间。我敢说，这就是协作机器人应用的未来。使用机器人解决方案之后，企业员工可以集中精力专注于真正需要他们手动技巧和个人知识的工作任务了。”Fürst说道。

展望未来
借助于协作机器人，Moser公司已经将原来两台加工设备的工作整合到一起，形成了一条小小的生产线。设备操作员现在可以独立完成更换产品时的设备调整工作，这也是使用协作机器人的最大优势。Moser解释说：“有了第二台协作机器人，就使我们在出现意外事故时有更多的选择可能性。我们可以把所有生产加工的产品编号、件号的生产加工程序都编写在两台协作机器人上。这就是我们的目标。”

来源：荣格-《国际金属加工商情》


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