協作機器人(rén) vs. 傳統機器人(rén)
2024-5-31新聞
| 使用(yòng)協作機器人(rén)進行焊接比傳統機器人(rén)或手動焊接效率更高(gāo),也(yě)更安全。圖片來(lái)源:ISA
作者 | Emily Newton
使用(yòng)協作機器人(rén)進行焊接可(kě)幫助制造企業獲得(de)靈活性和(hé)安全性之間的(de)平衡,從而實現更大(dà)的(de)效率提升。
工業焊接機器人(rén)的(de)出現已有相當長(cháng)的(de)時(shí)間。現在,協作機器人(rén)(cobots)在全自動和(hé)全手動的(de)工作流程之間提供了(le)一個(gè)中間地帶。雖然傳統機器人(rén)有一些優勢,但使用(yòng)協作機器人(rén)進行焊接往往可(kě)以爲企業帶來(lái)更多(duō)的(de)好處。
傳統機器人(rén)采取替代員(yuán)工的(de)方式,而協作機器人(rén)則是與員(yuán)工并肩工作。這(zhè)種人(rén)機協作産生的(de)效果要比人(rén)或機器各自爲戰所産生的(de)效果更好。以下(xià)是協作機器人(rén)在焊接領域很重要的(de)八個(gè)原因。
01
更高(gāo)的(de)準确性
焊接自動化(huà)有助于避免人(rén)爲錯誤,從而提高(gāo)焊接的(de)精确度。焊接等對(duì)幾何形狀敏感的(de)部件和(hé)工序在裝配過程中出現錯誤的(de)風險最高(gāo),因此是機器人(rén)技術的(de)理(lǐ)想應用(yòng)領域。
雖然傳統機器人(rén)也(yě)可(kě)以解決這(zhè)些人(rén)爲錯誤,但機器仍然有可(kě)能出錯。它們可(kě)能不會分(fēn)心,但适應能力較差,因此任何異常情況(如零件錯位)都更容易産生錯誤。而使用(yòng)協作機器人(rén)進行焊接可(kě)以最大(dà)限度地降低這(zhè)些風險。
基于協作機器人(rén)的(de)工作流程既受益于機器人(rén)的(de)精确性,也(yě)受益于人(rén)類的(de)适應性。工作人(rén)員(yuán)可(kě)以在焊接前準備零件并監控協作機器人(rén)的(de)性能,以防止産生錯誤的(de)異常。因此,與傳統機器人(rén)相比,協作機器人(rén)焊接産生的(de)錯誤更少,材料浪費也(yě)更少。
02
實現效率提升
同樣,協作機器人(rén)焊接工藝也(yě)更加高(gāo)效。這(zhè)種效率的(de)部分(fēn)原因在于機器人(rén)可(kě)以比人(rén)類移動得(de)更快(kuài)。更少的(de)錯誤和(hé)消除傷害風險進一步提高(gāo)了(le)它們更快(kuài)焊接的(de)能力。
然而,機器人(rén)本身也(yě)遠(yuǎn)非完美(měi)。任何過程偏差都可(kě)能導緻傳統機械化(huà)裝置出現嚴重中斷和(hé)停機。相比之下(xià),協作機器人(rén)由于與人(rén)類工人(rén)的(de)密切合作而更具适應性。
這(zhè)種适應性意味著(zhe)協作機器人(rén)工作流程可(kě)以在不斷變化(huà)的(de)環境中保持更長(cháng)時(shí)間的(de)最佳效率。因此,一些制造商在實施後吞吐量增加了(le)300%。
03
提高(gāo)安全性
使用(yòng)協作機器人(rén)進行焊接也(yě)比手動焊接或傳統機器人(rén)更安全。這(zhè)些機器處理(lǐ)任務中最危險的(de)部分(fēn)——實際焊接,使工作人(rén)員(yuán)遠(yuǎn)離燒傷風險和(hé)其他(tā)危險。它們還(hái)可(kě)以預防肌肉骨骼疾病,因爲工人(rén)不會進行那麽多(duō)的(de)精細運動。
傳統機器人(rén)可(kě)以産生類似的(de)優勢,但本身也(yě)很危險。大(dà)型、快(kuài)速移動的(de)機器可(kě)能會撞到員(yuán)工,無法感知附近的(de)工人(rén),不小心燒傷他(tā)們,或者産生夾點。由于協作機器人(rén)的(de)設計目的(de)是與人(rén)類并肩工作,因此它們采用(yòng)了(le)更多(duō)的(de)安全措施,如通(tōng)過傳感器檢測工人(rén)和(hé)減少突然的(de)移動。
04
增加正常運行時(shí)間
協作機器人(rén)有助于提升焊接自動化(huà)的(de)另一個(gè)原因是它們可(kě)以延長(cháng)正常運行時(shí)間。這(zhè)些機器通(tōng)常比傳統系統更容易編程,并且需要最少的(de)随附設備或空間。因此,制造商可(kě)以在沒有太多(duō)中斷的(de)情況下(xià)實施它們。
協作機器人(rén)可(kě)以延長(cháng)其整個(gè)使用(yòng)壽命的(de)正常運行時(shí)間,因爲它們與人(rén)類工人(rén)的(de)協作可(kě)以采取更多(duō)的(de)預防措施。全自動系統中的(de)送絲問題可(kě)能會導緻停機和(hé)材料浪費。借助協作機器人(rén),團隊可(kě)以監控送絲以确保其順利進行,從而防止這(zhè)些事故發生。
同樣,随著(zhe)條件的(de)變化(huà),員(yuán)工可(kě)以相當快(kuài)地重新編程或以其他(tā)方式調整協作機器人(rén)。這(zhè)樣,生産線就可(kě)以适應不斷變化(huà)的(de)需求,而無需長(cháng)時(shí)間停機。
05
緩解勞動力挑戰
制造商可(kě)以通(tōng)過使用(yòng)協作機器人(rén)進行焊接來(lái)緩解勞動力挑戰。當機器人(rén)處理(lǐ)最重複、最耗時(shí)的(de)任務時(shí),設備可(kě)以在沒有額外幫助的(de)情況下(xià)保持高(gāo)産出水(shuǐ)平。
與傳統機器人(rén)相比,協作機器人(rén)也(yě)可(kě)以提高(gāo)留存率。由于協作機器人(rén)不會取代員(yuán)工,因此它們不會對(duì)感知到的(de)工作安全構成威脅。它們還(hái)可(kě)以自動化(huà)人(rén)們通(tōng)常不喜歡的(de)工作部分(fēn),但爲人(rén)們留下(xià)空間來(lái)執行更具吸引力和(hé)動态的(de)角色。這(zhè)些因素可(kě)以提高(gāo)工作滿意度,降低人(rén)員(yuán)流動。
06
更具成本效益
從長(cháng)遠(yuǎn)來(lái)看,協作機器人(rén)很多(duō)時(shí)候比傳統自動化(huà)更具成本效益。這(zhè)種經濟性部分(fēn)源于協作機器人(rén)不需要任何補充基礎設施。因此,雖然機器人(rén)本身可(kě)能更昂貴,但這(zhè)是制造商實施它們所必須進行的(de)唯一購(gòu)買。
協作機器人(rén)在設計上也(yě)很靈活,因此對(duì)它們進行編程不會花費那麽長(cháng)時(shí)間,從而更快(kuài)地獲得(de)投資回報。同樣,如果制造商必須改變工作流程以滿足消費者不斷變化(huà)的(de)需求或優化(huà)運營,它們也(yě)能适應。這(zhè)種不受幹擾的(de)特性最大(dà)限度地降低了(le)持續成本。
07
提高(gāo)靈活性
這(zhè)種适應性本身就是協作機器人(rén)的(de)一個(gè)關鍵優勢。對(duì)于今天的(de)制造商來(lái)說,僅僅提高(gāo)效率是不夠的(de),他(tā)們還(hái)必須具有靈活性,因爲中斷很常見,而且趨勢變化(huà)的(de)頻(pín)率越來(lái)越高(gāo)。相關數據顯示,僅在 2021 年就發生了(le)超過 11,500 次供應鏈中斷,因此傳統機器人(rén)的(de)不靈活性很快(kuài)就會成爲障礙。
協作機器人(rén)的(de)靈活性改進了(le)完全手工操作的(de)流程。它比傳統機器人(rén)适應性更強,也(yě)比人(rén)類員(yuán)工效率更高(gāo)。因此,與手動工作流程相比,它們可(kě)以在換班後更快(kuài)地進入工作狀态。
08
工作保障
最後,使用(yòng)協作機器人(rén)代替傳統機器人(rén)進行焊接有助于防止有關工作保障的(de)社會問題。盡管自動化(huà)創造的(de)職位多(duō)于需要的(de)職位,但它可(kě)能會在工人(rén)周圍引起不安的(de)情緒。
協作機器人(rén)之所以不同,是因爲它們在設計上與人(rén)類互補。重新學習(xí)仍然是可(kě)能的(de),但不是強制性的(de),而且在使用(yòng)這(zhè)些機器時(shí)不會有裁員(yuán)的(de)威脅。
這(zhè)種工作安全感的(de)增強會改善員(yuán)工的(de)情緒,提升公司的(de)公衆形象。制造商可(kě)以享受自動化(huà)帶來(lái)的(de)效率和(hé)可(kě)靠性,而不會因取代工人(rén)而招緻質疑。
自動化(huà)對(duì)于在當今制造業中保持競争力至關重要,但完全依靠機器人(rén)的(de)解決方案并不完美(měi)。使用(yòng)協作機器人(rén)進行焊接可(kě)幫助組織利用(yòng)這(zhè)項技術的(de)優勢,同時(shí)管理(lǐ)其不足之處。完全手動的(de)工作流程既緩慢(màn)又容易出錯。傳統機器人(rén)缺乏靈活性,而且可(kě)能不安全。協作機器人(rén)則是兩者之間的(de)平衡點,有助于制造企業獲得(de)更大(dà)的(de)收益。
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▲本文來(lái)自于控制工程中文版雜(zá)志(CONTROL ENGINEERING China)2024年3月(yuè)刊《技術文章(zhāng)》欄目:使用(yòng)協作機器人(rén)實現焊接自動化(huà)的(de)八大(dà)優勢
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