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協(xié)作機(jī)器人 vs. 傳統(tǒng)機(jī)器人

2024-5-31新聞

| 使用協(xié)作機(jī)器人進(jìn)行焊接比傳統(tǒng)機(jī)器人或手動焊接效率更高,也更安全。圖片來源:ISA

作者 | Emily Newton


使用協(xié)作機(jī)器人進(jìn)行焊接可幫助制造企業(yè)獲得靈活性和安全性之間的平衡,從而實(shí)現(xiàn)更大的效率提升。


工業(yè)焊接機(jī)器人的出現(xiàn)已有相當(dāng)長的時間?,F(xiàn)在,協(xié)作機(jī)器人(cobots)在全自動和全手動的工作流程之間提供了一個中間地帶。雖然傳統(tǒng)機(jī)器人有一些優(yōu)勢,但使用協(xié)作機(jī)器人進(jìn)行焊接往往可以為企業(yè)帶來更多的好處。


傳統(tǒng)機(jī)器人采取替代員工的方式,而協(xié)作機(jī)器人則是與員工并肩工作。這種人機(jī)協(xié)作產(chǎn)生的效果要比人或機(jī)器各自為戰(zhàn)所產(chǎn)生的效果更好。以下是協(xié)作機(jī)器人在焊接領(lǐng)域很重要的八個原因。


01

更高的準(zhǔn)確性


焊接自動化有助于避免人為錯誤,從而提高焊接的精確度。焊接等對幾何形狀敏感的部件和工序在裝配過程中出現(xiàn)錯誤的風(fēng)險最高,因此是機(jī)器人技術(shù)的理想應(yīng)用領(lǐng)域。


雖然傳統(tǒng)機(jī)器人也可以解決這些人為錯誤,但機(jī)器仍然有可能出錯。它們可能不會分心,但適應(yīng)能力較差,因此任何異常情況(如零件錯位)都更容易產(chǎn)生錯誤。而使用協(xié)作機(jī)器人進(jìn)行焊接可以最大限度地降低這些風(fēng)險。


基于協(xié)作機(jī)器人的工作流程既受益于機(jī)器人的精確性,也受益于人類的適應(yīng)性。工作人員可以在焊接前準(zhǔn)備零件并監(jiān)控協(xié)作機(jī)器人的性能,以防止產(chǎn)生錯誤的異常。因此,與傳統(tǒng)機(jī)器人相比,協(xié)作機(jī)器人焊接產(chǎn)生的錯誤更少,材料浪費(fèi)也更少。


02

實(shí)現(xiàn)效率提升


同樣,協(xié)作機(jī)器人焊接工藝也更加高效。這種效率的部分原因在于機(jī)器人可以比人類移動得更快。更少的錯誤和消除傷害風(fēng)險進(jìn)一步提高了它們更快焊接的能力。


然而,機(jī)器人本身也遠(yuǎn)非完美。任何過程偏差都可能導(dǎo)致傳統(tǒng)機(jī)械化裝置出現(xiàn)嚴(yán)重中斷和停機(jī)。相比之下,協(xié)作機(jī)器人由于與人類工人的密切合作而更具適應(yīng)性。


這種適應(yīng)性意味著協(xié)作機(jī)器人工作流程可以在不斷變化的環(huán)境中保持更長時間的最佳效率。因此,一些制造商在實(shí)施后吞吐量增加了300%。


03

提高安全性


使用協(xié)作機(jī)器人進(jìn)行焊接也比手動焊接或傳統(tǒng)機(jī)器人更安全。這些機(jī)器處理任務(wù)中最危險的部分——實(shí)際焊接,使工作人員遠(yuǎn)離燒傷風(fēng)險和其他危險。它們還可以預(yù)防肌肉骨骼疾病,因?yàn)楣と瞬粫M(jìn)行那么多的精細(xì)運(yùn)動。


傳統(tǒng)機(jī)器人可以產(chǎn)生類似的優(yōu)勢,但本身也很危險。大型、快速移動的機(jī)器可能會撞到員工,無法感知附近的工人,不小心燒傷他們,或者產(chǎn)生夾點(diǎn)。由于協(xié)作機(jī)器人的設(shè)計目的是與人類并肩工作,因此它們采用了更多的安全措施,如通過傳感器檢測工人和減少突然的移動。


04

增加正常運(yùn)行時間


協(xié)作機(jī)器人有助于提升焊接自動化的另一個原因是它們可以延長正常運(yùn)行時間。這些機(jī)器通常比傳統(tǒng)系統(tǒng)更容易編程,并且需要最少的隨附設(shè)備或空間。因此,制造商可以在沒有太多中斷的情況下實(shí)施它們。


協(xié)作機(jī)器人可以延長其整個使用壽命的正常運(yùn)行時間,因?yàn)樗鼈兣c人類工人的協(xié)作可以采取更多的預(yù)防措施。全自動系統(tǒng)中的送絲問題可能會導(dǎo)致停機(jī)和材料浪費(fèi)。借助協(xié)作機(jī)器人,團(tuán)隊(duì)可以監(jiān)控送絲以確保其順利進(jìn)行,從而防止這些事故發(fā)生。


同樣,隨著條件的變化,員工可以相當(dāng)快地重新編程或以其他方式調(diào)整協(xié)作機(jī)器人。這樣,生產(chǎn)線就可以適應(yīng)不斷變化的需求,而無需長時間停機(jī)。


05

緩解勞動力挑戰(zhàn)


制造商可以通過使用協(xié)作機(jī)器人進(jìn)行焊接來緩解勞動力挑戰(zhàn)。當(dāng)機(jī)器人處理最重復(fù)、最耗時的任務(wù)時,設(shè)備可以在沒有額外幫助的情況下保持高產(chǎn)出水平。


與傳統(tǒng)機(jī)器人相比,協(xié)作機(jī)器人也可以提高留存率。由于協(xié)作機(jī)器人不會取代員工,因此它們不會對感知到的工作安全構(gòu)成威脅。它們還可以自動化人們通常不喜歡的工作部分,但為人們留下空間來執(zhí)行更具吸引力和動態(tài)的角色。這些因素可以提高工作滿意度,降低人員流動。


06

更具成本效益


從長遠(yuǎn)來看,協(xié)作機(jī)器人很多時候比傳統(tǒng)自動化更具成本效益。這種經(jīng)濟(jì)性部分源于協(xié)作機(jī)器人不需要任何補(bǔ)充基礎(chǔ)設(shè)施。因此,雖然機(jī)器人本身可能更昂貴,但這是制造商實(shí)施它們所必須進(jìn)行的唯一購買。


協(xié)作機(jī)器人在設(shè)計上也很靈活,因此對它們進(jìn)行編程不會花費(fèi)那么長時間,從而更快地獲得投資回報。同樣,如果制造商必須改變工作流程以滿足消費(fèi)者不斷變化的需求或優(yōu)化運(yùn)營,它們也能適應(yīng)。這種不受干擾的特性最大限度地降低了持續(xù)成本。


07

提高靈活性


這種適應(yīng)性本身就是協(xié)作機(jī)器人的一個關(guān)鍵優(yōu)勢。對于今天的制造商來說,僅僅提高效率是不夠的,他們還必須具有靈活性,因?yàn)橹袛嗪艹R?,而且趨勢變化的頻率越來越高。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,僅在 2021 年就發(fā)生了超過 11,500 次供應(yīng)鏈中斷,因此傳統(tǒng)機(jī)器人的不靈活性很快就會成為障礙。


協(xié)作機(jī)器人的靈活性改進(jìn)了完全手工操作的流程。它比傳統(tǒng)機(jī)器人適應(yīng)性更強(qiáng),也比人類員工效率更高。因此,與手動工作流程相比,它們可以在換班后更快地進(jìn)入工作狀態(tài)。


08

工作保障


最后,使用協(xié)作機(jī)器人代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)器人進(jìn)行焊接有助于防止有關(guān)工作保障的社會問題。盡管自動化創(chuàng)造的職位多于需要的職位,但它可能會在工人周圍引起不安的情緒。


協(xié)作機(jī)器人之所以不同,是因?yàn)樗鼈冊谠O(shè)計上與人類互補(bǔ)。重新學(xué)習(xí)仍然是可能的,但不是強(qiáng)制性的,而且在使用這些機(jī)器時不會有裁員的威脅。


這種工作安全感的增強(qiáng)會改善員工的情緒,提升公司的公眾形象。制造商可以享受自動化帶來的效率和可靠性,而不會因取代工人而招致質(zhì)疑。


自動化對于在當(dāng)今制造業(yè)中保持競爭力至關(guān)重要,但完全依靠機(jī)器人的解決方案并不完美。使用協(xié)作機(jī)器人進(jìn)行焊接可幫助組織利用這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢,同時管理其不足之處。完全手動的工作流程既緩慢又容易出錯。傳統(tǒng)機(jī)器人缺乏靈活性,而且可能不安全。協(xié)作機(jī)器人則是兩者之間的平衡點(diǎn),有助于制造企業(yè)獲得更大的收益。


- END -


▲本文來自于控制工程中文版雜志(CONTROL ENGINEERING China)2024年3月刊《技術(shù)文章》欄目:使用協(xié)作機(jī)器人實(shí)現(xiàn)焊接自動化的八大優(yōu)勢




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