案例概覽 

thyssenkrupp Bilstein 是一家專為汽車行業(yè)提供高科技懸架解決方案的制造商。通過在美國俄亥俄州漢密爾頓的工廠部署九臺 UR10 協(xié)作機(jī)器人，公司實(shí)現(xiàn)了全新的業(yè)務(wù)增長。優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人可以自動執(zhí)行機(jī)床管理、裝配和產(chǎn)品檢查等難以完成的任務(wù)，不僅優(yōu)化了生產(chǎn)，還能提供更好的工作環(huán)境。這使得 thyssenkrupp Bilstein 能夠進(jìn)一步擴(kuò)大業(yè)務(wù)，也無需在勞動力短缺的環(huán)境中面臨雇傭額外工人的煩惱。thyssenkrupp Bilstein 未來計劃再增加 40 臺優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人。

人機(jī)協(xié)作應(yīng)對勞動力短缺

thyssenkrupp Bilstein 面臨著客戶需求增加和產(chǎn)品需求變化快等難題。公司一方面需要保持精益靈活的制造流程；另一方面需要提高增長速度。僅通過雇用更多員工的方法并不能達(dá)到期望。同時，制造商還對現(xiàn)有員工做出了承諾：會大力減少不符合人體工程學(xué)的任務(wù)。

thyssenkrupp Bilstein 運(yùn)營經(jīng)理 Aldo Albieri 率先發(fā)現(xiàn)了優(yōu)傲機(jī)器人的潛力。他在拜訪小型家族式機(jī)械工廠時看到，即使是沒有多少機(jī)器人使用經(jīng)驗(yàn)的制造商，也能使用協(xié)作機(jī)器人完成復(fù)雜的任務(wù)。

Aldo Albieri 介紹道：“他們不需要安全圍欄，而且協(xié)作機(jī)器人下方有輪子，可以自由移動。就在那時我恍然大悟。”

自此，他每隔一個月都會在 thyssenkrupp Bilstein 漢密爾頓工廠查看優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人的使用情況，并已經(jīng)持續(xù)了近兩年。

在描述俄亥俄州的工廠采用優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人手臂時，Aldo Albieri 毫不猶豫地將其稱為“變革”。

Aldo Albieri 表示：“從開始的調(diào)試到供應(yīng)商進(jìn)行機(jī)器集成，整個過程十分快速。”

Aldo Albieri 很快意識到，內(nèi)部人員必須能夠操作協(xié)作機(jī)器人。thyssenkrupp Bilstein 內(nèi)部工業(yè) 4.0 團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用，為此對不同品牌進(jìn)行了調(diào)查。

他指出：“我們決定只采用一款協(xié)作機(jī)器人，經(jīng)過多方面考量，我們選擇了與優(yōu)傲機(jī)器人合作。我們發(fā)現(xiàn)，優(yōu)傲機(jī)器人擁有最先進(jìn)的解決方案，可以實(shí)現(xiàn)更精確的拾取和放置。優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人十分易于維護(hù)和編程，并具有最佳的速度和重復(fù)精度。”

“總統(tǒng)”級別協(xié)作機(jī)器人陣容助力完成裝配任務(wù) 

thyssenkrupp Bilstein 內(nèi)部工業(yè) 4.0 團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在已經(jīng)部署了 9 臺 UR10 協(xié)作機(jī)器人。UR10 協(xié)作機(jī)器人具有 51.2 英寸（1300 毫米）的工作半徑和和 22 磅（10 千克）的有效載荷。此外，第 10 臺 UR10 將在未來用于應(yīng)用測試模型。

Aldo Albieri 說道：“我們計劃再安裝 40 臺優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人。而且公司會采用一種有趣的方法給我們的協(xié)作機(jī)器人‘新同事’命名。我們需要一個可以連續(xù)為 45 到 50 個協(xié)作機(jī)器人命名的體系。最后我們決定用美國總統(tǒng)來命名。現(xiàn)在我們的協(xié)作機(jī)器人已經(jīng)從 George Washington 部署到了第 10 任 John Tyler。”

我們第五臺協(xié)作機(jī)器人 James Monroe 和第六臺 John Quincy Adams 的合作是漢密爾頓工廠最引人注目的應(yīng)用之一。這兩臺協(xié)作機(jī)器人將合作裝配 thyssenkrupp Bilstein 主動式阻尼系統(tǒng)（ADS）。在這個多步循環(huán)中，James Monroe 會首先拾取一個內(nèi)胎并將其送到打孔機(jī)，然后再將其放在轉(zhuǎn)移夾具上；之后，John Quincy Adams 將其拾起并裝入“合裝站”；在“合裝站”中，協(xié)作機(jī)器人會抓住一個外管，將它們組裝到一起，并將其放在出口滑槽上。

100%全面檢查，10-14 個月實(shí)現(xiàn)投資回報 

質(zhì)量檢驗(yàn)是自動化的另一個任務(wù)。thyssenkrupp Bilstein 共有四臺協(xié)作機(jī)器人完成儀表檢查、后填充壓接檢查和最終零件裝配檢查。

thyssenkrupp Bilstein 制造工程師 Doug Mcle 表示：“以前，我們每隔一兩個小時會檢查兩個零件，以確保我們?nèi)匀惶幱趹?yīng)在的位置。但現(xiàn)在我們有 100%全面檢查。部署在最終裝配部分的協(xié)作機(jī)器人帶有康耐視相機(jī)，它可在檢查點(diǎn)之間快速移動，以確保所有組件處于正確位置以及標(biāo)簽正確且有效。每一個零件都會被檢查，一旦發(fā)現(xiàn)缺陷零件，協(xié)作機(jī)器人會直接拒絕接受這個零件。”

自 thyssenkrupp Bilstein 開始在內(nèi)部引入優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人以來，投資回報率有了顯著的提升。

Aldo Albieri 說：“我們既有投資回報期較長的項(xiàng)目，也有較短的項(xiàng)目。我們認(rèn)為 10 到 14 個月的投資回報期是最合適的。與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人相比，協(xié)作機(jī)器人肯定具有更短的投資回報期。”

將勞動力解放出來以完成其他任務(wù)，有助于更快實(shí)現(xiàn)投資回報。

Aldo Albieri 解釋說：“優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人不僅讓我們獲得了更多發(fā)展機(jī)會，創(chuàng)造了更多就業(yè)機(jī)會，還助力將最寶貴的人力資源轉(zhuǎn)移到最需要專業(yè)技術(shù)的新項(xiàng)目中。如果我們僅依靠招聘新員工，我們將永遠(yuǎn)無法擴(kuò)大到原來規(guī)模的三倍。協(xié)作機(jī)器人為我們開辟了一條新的增長途徑，讓我們保留住了現(xiàn)有員工。沒有一個工人會失去他的工作。”

編程便捷，憑借 UR+增添新應(yīng)用

開發(fā)協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用的工程團(tuán)隊(duì)之前沒有任何機(jī)器人操作經(jīng)驗(yàn)。

Doug Mcle 介紹說：“我們從簡單的拾取和放置任務(wù)開始，一點(diǎn)一點(diǎn)學(xué)習(xí)起來。下一步是弄清楚協(xié)作機(jī)器人界面，這略微有些困難。但一旦攻克了這一難題，我們就可以將其用于整個工廠的應(yīng)用之中。”

thyssenkrupp Bilstein 工藝工程師 Jordan Osterholt 解釋了如何在開發(fā)階段借助優(yōu)傲機(jī)器人網(wǎng)站上的免費(fèi)優(yōu)傲學(xué)院培訓(xùn)模塊，他說：“我會先學(xué)習(xí)如何編程協(xié)作機(jī)器人，然后學(xué)以致用，直接使用測試機(jī)器人部署應(yīng)用。

演示機(jī)器人下方設(shè)有輪子，可以輕松進(jìn)行測試任務(wù)。

Doug Mcle 說：“我們可以將協(xié)作機(jī)器人插入常規(guī)的 110V 插座并立即開始測試。如果是傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人，我們必須先鉆孔，并將其固定在地板上。而協(xié)作機(jī)器人為我們節(jié)省了很多時間。”

除了部署測試機(jī)器人開發(fā)新應(yīng)用，thyssenkrupp Bilstein 還使用經(jīng) UR+平臺認(rèn)證的 RoboDK 軟件，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人的即插即用功能。

Doug Mcle 進(jìn)一步說明：“軟件模擬可以幫助我們了解循環(huán)時間是否足夠準(zhǔn)確，是否可以進(jìn)行原型設(shè)計并完成配置。我們只需把精力放在電腦屏幕上，當(dāng)我們交付時，協(xié)作機(jī)器人幾乎已經(jīng)準(zhǔn)備就緒。”

工業(yè) 4.0 團(tuán)隊(duì)正致力于在經(jīng) UR+認(rèn)證的 Vention 第 7 軸行程擴(kuò)展器上倒置安裝兩臺 UR10 協(xié)作式機(jī)器人；同時計劃每隔一個月為車間引入新的協(xié)作機(jī)器人。

Aldo Albieri 總結(jié)道：“有太多潛在應(yīng)用等著我們?nèi)グl(fā)掘。機(jī)會無可限量。”

UR+平臺為用戶提供末端執(zhí)行器和配件、視覺攝像頭和軟件等工具。所有產(chǎn)品均經(jīng)過測試和認(rèn)證，可與優(yōu)傲機(jī)器人結(jié)合，確保安裝簡單、運(yùn)行可靠、用戶體驗(yàn)順暢、簡單易編程。具有快速、平穩(wěn)和低風(fēng)險集成的優(yōu)點(diǎn)。

thyssenkrupp Bilstein 所的用 UR+產(chǎn)品：

RoboDK 模擬和離線編程軟件

ATI QC11 自動工具更換裝置

Vention 第 7 軸行程擴(kuò)展器