实施自动化的制造商的故事：他们为什么这样做，结果如何——以及对其他考虑使用新机器人的人的建议
Montana 的 MT Solar 解决了其低容量、高混合的问题使用 UR 合作伙伴 Vectis Automation 的 UR10e 协作机器人和协作机器人焊接工具满足焊接需求。 （由 MT Solar 提供）想买一辆新的皮卡车？更换那个疲惫的巨魔马达怎么样，或者试着决定上个月开张的泰国餐馆是否好吃？在这些以及无数其他购买情况下，最好的建议通常是与购买了这些产品或吃过有问题的菜肴的顾客交谈。他们的经历是什么？他们得到了好的服务吗？产品是否满足他们的要求？也许最重要的是，他们会再次购买吗？
机器人也是如此。特别是机器人。这是因为，鉴于美国和其他地方持续的劳动力短缺和回流努力的希望复苏，机器人自动化是制造业增长和提高效率的关键。蒙大拿州查洛市的 MT Solar Co. 这样的小型企业尤其如此，该公司的所有者兼总裁 Travis Jordan 自公司成立以来一直面临快速增长。乔丹最近转向协作机器人 (cobots) 作为解决方案。事实证明，他的决定改变了游戏规则。
“我们大约在 12 年前开始从事一般制造和制造，然后在 2014 年底推出我们的第一家旗舰产品后转向太阳能行业产品线，”乔丹说。 “在那之前不久，我们投资了一台 CNC 等离子工作台，所以我们当时的工作流程需要自动切割各个部件，然后手工将它们焊接在一起。那个方法w直到几年前，太阳能市场才真正开始腾飞，我们不得不迅速扩大规模。但就像现在的大多数商店一样，我们很难找到熟练的劳动力。我们决定将机器人技术视为提高我们一些重复焊接工作产量的一种方式。”
尽管其快速增长和需求猛增，但乔丹很快指出他的生产团队专注于精益制造原则，因此可以在准时制的基础上小批量生产可定制的安装系统。他寻找可扩展且灵活的解决方案，最终找到了总部位于密歇根州安娜堡的 Universal Robots USA Inc. (UR)，在那里他找到了一个能够满足公司小批量、高混合需求的系统。来自科罗拉多州拉夫兰的 UR 合作伙伴 Vectis Automation 的 Cobot Welding Tool 配备了 UR10e 协作机器人、集成吊坠和“DIY 编程”软件，并连接到带有板载电源的便携式模块化夹具台从 Rhino Cart 申请。
Jordan 表示，他们在搜索过程中尝试了一些高质量系统的轮胎，但大多数都是针对更高的产量，而不是 MT 的十几件和更小的批量Solar 需要处理，通常每小时处理一次。大多数还需要安全笼，这是乔丹希望尽可能避免的开支。 “我们的夹具需求也比传统机器人简单得多，”他说。 “如果某个零件不合适并且需要手工焊接，有人可以跳进去并在同一张桌子上完成，然后让协作机器人重新开始工作。当你像大多数自动焊接单元一样处理各种防护和旋转转盘时，这是不可能的。”
也许他唯一的遗憾是他没有购买其中两个。 “今年晚些时候，我们计划引入另一台协作机器人，这样我们就可以将一台用于设置和编程，另一台用于生产行动，”乔丹说。 “这将使我们能够根据精益环境中的需要实现持续流动。”
MT Solar UR10e 协作机器人上的示教器使用起来非常简单，即使是没有经验的操作员也可以轻松设置找到一份新工作。 （由 MT Solar 提供）紧要关头
Steve Dillon 分享了一个类似的协作机器人成功故事，尽管其理由完全不同。作为密歇根州利沃尼亚 CDP Diamond Products 的副总裁，他是 Dillon 家族的第三代工具制造商之一。但是当他向他的兄弟们提议他们投资机器人以保持他们的八台发那科 (FANUC) 线切割 (WEDM) 机器全天候运行时，他们持怀疑态度但同意试一试。
顾名思义, CDP Diamond Products 设计和制造各种定制钻石切割器ng 工具。该过程的一个步骤是将钎焊工具装入旋转工作台，然后用线切割每个凹槽上所需的轮廓，这一操作通常需要大约三个小时。为了最大限度地延长机器的正常运行时间并提高产量，Dillon 为大多数 WEDM 配备了一对转台，但这只给他提供了六个小时的无人值守加工时间。他向位于马萨诸塞州萨德伯里的 FANUC 经销商 Methods Machine Tools Inc. 寻求建议。
“起初，他们建议使用更多转台，但那些东西非常昂贵，我知道我可能会以大约相同的价格买到一个机器人，”Dillon 说。 “问题是占地面积。我在线材机器周围建造了温控室，以最大限度地提高零件精度，这意味着没有空间用于防护和笼子等。幸运的是，FANUC 大约在同一时间刚刚推出了他们的协作机器人系列。”
类似于 MT Solar 的 welding 解决方案，Methods 为 CDP Diamond Products 提供了一个可移动的支架，其中包含用于放置两打 HSK 63 刀柄的口袋。为此，他们安装了一台 FANUC CRX 协作机器人，该机器人的手臂伸展范围足以为两台机器提供服务。根据工具组合的不同，Dillon 和他的团队现在可以在完全无人值守的情况下运行两个或多个班次，如果操作员需要介入并在其中一台机器上工作，另一台可以照原样继续。
“很难找到人，所以当我儿子上高中时，我会请他晚上来给机器喂食，”Dillon 说。 “就在前几天，他从大学打来电话，想知道我们是否有工作给他。我不得不告诉他，‘对不起，孩子。你已经被机器人取代了。现在去学习。'”
CDP Diamond Products 借助 FAN 提高了机器利用率UC CRX 协作机器人连接到一个可移动的支架上，该支架可容纳数十个 HSK 63 刀架。 （由 CDP Diamond Products 提供）Cage Match
Ron Douglas 是阿拉巴马州牛津市 Associated MetalCast LLC 的所有者兼总裁，他对保持架没有任何问题。几年前，他的公司在其中一台 Okuma Genos L300 CNC 车床上安装了 FANUC 机器人，自此 Douglas 成为了自动化的坚定支持者。该公司现在拥有三个这样的单元，并计划在夏季再安装两个。由于这些是所谓的“工业机器人”并且不具有协作性，因此需要笼子来保证人类的安全，尽管一个单元仅使用光幕。无论如何，所有人的任务都是装卸零件，在单元的清洗站清洗零件，并且在一个案例中，对集成 CMM 执行 100% 检查。
Associated MetalCast 不铸造或锻造零件。道格拉斯 (Douglas) 于 1998 年创立了这家公司，并选择了它的名字，因为它与整个铸造厂有着密切的联系国家。它为包括农业、重型设备和基础设施在内的一系列行业提供精密加工、涂装、热处理、装配和其他增值工艺。虽然它的许多成品零件最初都是铸件或锻件，但 Associated MetalCast 及其 96 名员工还加工大量棒料和板材，从而为客户提供“单一来源”制造解决方案。
当被问及他为什么开始自动化时，道格拉斯的回答并不令人意外。 “鉴于我们在阿拉巴马州这里寻找熟练劳动力的挑战，自动化将继续成为我们未来的重要组成部分。它不仅提高了效率、吞吐量和零件一致性，而且还让我们的员工有更多时间从事比机器管理更有趣的任务。所有这些在当今的机械加工世界中都非常重要。”
他指出了另一个重点，即在开始任何自动化时让团队成员参与进来项目。 “令人惊讶的是，一开始这非常具有挑战性，”道格拉斯说。 “我很难获得工程和生产人员的支持，因为这对他们来说是新事物，完全超出了他们的范围。但一旦他们开始看到结果并意识到自动化是公司向前迈出的正确一步，他们就会支持它。在他们和我们机器人集成商的支持下，此次推出非常成功。”
打破传统
Duane Manth，Manth Manufacturing Co. 总经理，纽约托纳旺达，在机器人方面有着悠久的历史。在过去的二十年里，他投资了各种形式的自动化，包括几台带有集成龙门装载机的 Wasino 联动式 CNC 车床，他将这些车床用于车间的一些大批量部件。虽然这些机器对他来说做得很好，但他想要一个比那些两轴和三轴龙门架更灵活的机器人，并且可以用于包括人类工作者的蜂窝配置。
由于 Methods Machine Tools 的自动化解决方案是协作性的，CDP Diamond 操作员可以轻松介入并在其中一台机器上工作，而另一台机器继续生产。 （由 CDP Diamond Products 提供）“在我们 40 年的历史中，我们一直努力提高竞争力，在适当的时候，自动化在其中发挥了作用，”Manth 说。 “因此，当我的制造经理 Mike Rex 和我开始谈论提高我们其中一个手动生产单元的产量时，碰巧 Absolute Machine Tools 的销售人员在几天前停了下来，并放下了 OB7 的传单.有人把它放在我的桌子上，我一直在读它，看着它的价格标签，很快我打电话给他说，‘告诉我更多关于’”
OB7 是 Productive Robotics Inc. 的一款协作机器人，该公司位于加利福尼亚州卡平特里亚，是 ZBE Inc. 的子公司，该公司为电影行业制造机器人摄像系统。 Manth 不关心这家成立 12 年的公司是如何起步的——他只关心降低他的三人加工单元的劳动力成本。他购买了两台 OB7 并用它们照管单元的 CNC 车床，留下一个人操作外圆磨床并密切关注协作机器人。
该解决方案非常有效，Rex 很快开始寻找其他人OB7 应用程序，最终使他们能够操作珩磨机和拉床。 Manth 说：“我们还有一个 OB7 为另一个单元中的外圆磨床提供动力，这让其中一名操作员可以腾出时间来从事其他工作。” “他们取得了巨大的成功。”
他和他的团队不断努力提高效率，这促使 Manth Manufacturing 收购了去年年底，其最大客户 Dynabrade USA of Clarence, N.Y.“我们坚信自动化是制造业的未来，这就是为什么我们将继续投资 Manth 的能力，同时致力于我们自己的自动化产品， ”公司总裁 Mike Buffamonti 说。 “Dynabrade 看到了机器人材料去除和表面处理的许多机会，因此已开始与各种协作机器人制造商合作，为我们的客户提供概念验证解决方案。我们对我们发展的下一步感到非常兴奋。”
设定优先级
对于霍尼韦尔国际公司制造技术高级总监道格拉斯宾厄姆来说，这一切都不足为奇.的凤凰设施。这家总部位于北卡罗来纳州夏洛特的制造商拥有五个部门，在全球拥有超过 100,000 名员工，去年的销售额为 340 亿美元，在自动化方面拥有丰富的经验。是否自动售货机这家财富 100 强公司在意大利的里雅斯特的 ed 烟雾探测器生产线或墨西哥墨西卡利的机器人焊接单元中部署了自动化技术。
Bingham 说，现在缺少的是全面的, 全公司战略。 “多年来，每个网站都在努力实现他们认为能够提供合理投资回报的任何自动化。虽然这在大多数情况下都带来了良好的效果，但它也可以更加高效和更具成本效益。这就是我们成立自动化卓越中心 (COE) 团队的原因，该团队包括来自每个业务部门的专门自动化领导者。
Associated MetalCast 几年前在其 Okuma Genos L300 数控车床上安装了一台 FANUC 机器人。老板罗恩道格拉斯从此成为自动化的坚定信徒。 （由阿斯提供sociated MetalCast)Bingham 和他的同事不会在每次新建工厂或推出产品时都重新发明轮子，而是致力于标准化公司的自动化解决方案。它将评估关键站点的运营，确定哪些制造技术或流程适合自动化，定义基准并开发模块化解决方案，然后将这些解决方案扩展到它们将带来最大利益的领域。
为此，宾厄姆最近在近 200 家集成公司的会议上发表了讲话。他描述了该项目及其团队的自动化优先事项——其中包括焊接、机器维护、去毛刺和检查——并提供了以下使命宣言：“在我们核心足迹的关键流程上部署智能自动化技术，以创建可预测、有弹性和高效的运营”
然后他建议，如果霍尼韦尔要进行比较，就需要他们的外部专业知识执行此任务，并邀请他们分享他们可能有的任何想法。 Bingham 说：“我们知道，重要的是要预先与这些专家和其他专家接触，以尽可能最好的方式制定正确的解决方案，然后围绕它们进行标准化。”
这种标准化至关重要，他补充说，以及任何提议的解决方案的详细工作说明和准确模拟。 “这不是我们在以前的自动化项目中总是要求的。现在这是必须的。在我们实际为它下采购订单之前，我们想看看电池将如何工作。随之而来的是只使用预先批准的硬件的要求——例如特定品牌的 PLC 和机器人——以及标准化模块的开发，然后我们可以在不同的设施中复制和粘贴这些模块。这将有助于消除您目前在我们的一些工厂中看到的杂乱无章的设备，同时也使自动化部署起来更容易且更具成本效益y。我们去年才开始这个项目，但我不得不说，我们看到了很多机会。”
