優(yōu)傲機(jī)器人助力MT Solar公司克服勞動(dòng)力短缺難題

MT Solar是一家從事設(shè)計(jì)和制造太陽(yáng)能模塊安裝結(jié)構(gòu)的美國(guó)公司。DIY Vectis機(jī)器人焊接工具集成了優(yōu)傲機(jī)器人（Universal Robots，以下簡(jiǎn)稱(chēng)為UR）UR10e協(xié)作機(jī)器人，目前負(fù)責(zé)處理各式各樣的焊接工作，并實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)換和優(yōu)化生產(chǎn)。得益于此，MT Solar克服了勞動(dòng)力短缺的問(wèn)題，將現(xiàn)有員工從重復(fù)性的焊接工作中解放出來(lái)，并成功應(yīng)對(duì)激增300%的季節(jié)性訂單需求。

缺乏嫻熟的焊接工人，無(wú)法應(yīng)對(duì)季節(jié)性訂單激增

MT Solar總部位于風(fēng)景如畫(huà)的蒙大拿。每年夏天，該公司的太陽(yáng)能安裝產(chǎn)品的需求都會(huì)激增300%，但一直無(wú)法找到嫻熟的焊接工人來(lái)高效地應(yīng)對(duì)季節(jié)性的增長(zhǎng)。

某天，MT Solar老板兼總裁Travis Jordan正在辦公室里為解決勞動(dòng)力短缺的問(wèn)題焦頭爛額。有位焊工遞給他一篇關(guān)于焊接機(jī)器人的文章。

Travis Jordan回憶道：“他說(shuō)‘我真的覺(jué)得你應(yīng)該考慮一下焊接機(jī)器人，這對(duì)我們的團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)是個(gè)出色的解決方案。’我當(dāng)時(shí)心想，如果連操作人員都說(shuō)我需要研究機(jī)器人技術(shù)，那我就應(yīng)該去調(diào)研下?！?/p>

在那時(shí)，MT Solar的交付周期是他們本應(yīng)實(shí)現(xiàn)交付周期的兩到三倍。Travis Jordan解釋說(shuō)：“想要找到愿意來(lái)我們公司工作、優(yōu)秀且熟練的員工并非易事。”

MT Solar所面臨的招聘問(wèn)題反映出一種行業(yè)趨勢(shì)：美國(guó)焊接學(xué)會(huì)預(yù)測(cè)到2025年，焊工數(shù)量缺口可能將達(dá)到40萬(wàn)。MT Solar研究了傳統(tǒng)的焊接機(jī)器人，但發(fā)現(xiàn)它們只適合大批量生產(chǎn)相同的產(chǎn)品，而且缺乏靈活性。

MT Solar生產(chǎn)的安裝部件多為不同類(lèi)型，通常為多種類(lèi)/小批量的產(chǎn)品，因此對(duì)于MT Solar來(lái)說(shuō)，找到一個(gè)靈活的自動(dòng)化解決方案尤為關(guān)鍵。

Travis Jordan指出：“您可以把我們想象成是‘太陽(yáng)能領(lǐng)域的宜家’，我們生產(chǎn)的所有零件都會(huì)送到客戶(hù)那里，然后在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。如果部件沒(méi)有湊齊，就無(wú)法進(jìn)行配送。”

Travis Jordan補(bǔ)充說(shuō)，傳統(tǒng)自動(dòng)化的成本中包括繁瑣的編程和設(shè)置。起初，使用傳統(tǒng)機(jī)器人聽(tīng)起來(lái)是個(gè)好主意，但考慮到啟動(dòng)、運(yùn)行和編程所需的時(shí)間和資源，我們認(rèn)為這個(gè)方案不可行。傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人無(wú)法處理各種各樣的任務(wù)。我們工作區(qū)域過(guò)于狹小。一旦設(shè)備不能正確操作，成本將會(huì)飆升。公司更喜歡免設(shè)置安全保護(hù)、現(xiàn)有操作人員可以處理的解決方案?！?/p>

引進(jìn)協(xié)作機(jī)器人焊接工具，開(kāi)展人機(jī)協(xié)作模式

MT Solar在了解到UR協(xié)作機(jī)器人的時(shí)候，其思維模式也跟著發(fā)生了變化。Travis Jordan說(shuō)：“傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人與協(xié)作機(jī)器人最大的區(qū)別在于工作方式。協(xié)作機(jī)器人能夠與員工一起工作，且易于編程和運(yùn)行?！?/p>

傳統(tǒng)的焊接機(jī)器人需要設(shè)置安全防護(hù)欄，但協(xié)作機(jī)器人能夠?yàn)槿藱C(jī)合作提供安全保障，無(wú)需設(shè)置防護(hù)欄，進(jìn)一步增加了協(xié)作機(jī)器人驅(qū)動(dòng)的焊接解決方案的吸引力。

在進(jìn)一步研究和探索Vectis Automation協(xié)作機(jī)器人焊接工具后，MT Solar發(fā)現(xiàn)，顯然，這款集成UR10e的解決方案是正確的選擇。

操作人員負(fù)責(zé)通過(guò)夾具設(shè)置工作單元，供應(yīng)零件。協(xié)作機(jī)器人示教器上集成直觀(guān)的3D界面，操作人員可直接通過(guò)3D界面中配備的Vectis URCap軟件插件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行編程。示教器包含由Vectis Automation創(chuàng)建的完整焊接庫(kù)，該焊接庫(kù)可為常見(jiàn)焊接工作提供標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，包括模式和附著工具。

Travis Jordan說(shuō)：“我會(huì)從公司里隨機(jī)挑一位焊工，然后說(shuō)，‘我來(lái)運(yùn)行示教器。你負(fù)責(zé)運(yùn)行焊槍?zhuān)憧梢詫⒑笜尫诺饺魏文阆敕诺牡胤?。你想從何處開(kāi)始焊接；你想在何處停止焊接；你想要機(jī)器人從什么角度焊接？這些都不是問(wèn)題?！送?，我們還考慮了一些非常先進(jìn)的焊接方法?！?/p>

DIY編程完成后，協(xié)作機(jī)器人可以自主運(yùn)行一個(gè)完整的MIG焊接周期。UR10e協(xié)作機(jī)器人在每一周期中焊接6到8個(gè)部件。這些都是小部件，包括鎖定環(huán)、梁夾和焊接螺母。協(xié)作機(jī)器人按照預(yù)先設(shè)定的順序焊接這些部件，每次運(yùn)行即可完成4到12個(gè)部件的焊接工作，無(wú)需分批處理。等到協(xié)作機(jī)器人完成焊接工作，如有需要，員工也可重新裝載部件，再重啟系統(tǒng)，或?qū)f(xié)作機(jī)器人進(jìn)行快速編程以完成新部件的焊接工作。協(xié)作機(jī)器人負(fù)責(zé)在每38分鐘的節(jié)拍時(shí)間輪班內(nèi)焊接特定清單上的部件。操作人員與協(xié)作機(jī)器人協(xié)同工作，在每一周期中負(fù)責(zé)部件的裝卸工作，盡可能地?cái)U(kuò)大機(jī)器的工作范圍，以覆蓋多個(gè)不同的固定裝置。

便于部署

Travis Jordan回憶道：“在協(xié)作機(jī)器人送達(dá)公司之前，MT Solar員工就非常激動(dòng)。協(xié)作機(jī)器人在卡車(chē)上出現(xiàn)的時(shí)候，員工們已經(jīng)按照我的要求把收縮包裝拆了下來(lái)，然后準(zhǔn)備安裝。當(dāng)天下午我們就讓生產(chǎn)部件開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)?！?/p>

該系統(tǒng)不是內(nèi)行人士也能使用它。MT Solar運(yùn)營(yíng)經(jīng)理Mike Gillin也是MT Solar的認(rèn)證焊工，他說(shuō)：“我的職業(yè)是焊工，但我對(duì)機(jī)器人一無(wú)所知，對(duì)電腦也不是很在行。但在好奇心的驅(qū)使下，我接觸到了協(xié)作機(jī)器人，然后發(fā)現(xiàn)操作機(jī)器人還挺容易的，我感到十分意外?！?/p>

入門(mén)門(mén)檻低

得益于Vctis Automation提供的靈活的融資方案和先租后用方案，MT Solar無(wú)需在一開(kāi)始投入大量資金，就能夠測(cè)試整個(gè)系統(tǒng)。Travis Jordan說(shuō)：“我可以承擔(dān)得起在短時(shí)間內(nèi)租用或租賃該系統(tǒng)。如果該系統(tǒng)發(fā)揮不了作用，我也沒(méi)有負(fù)擔(dān)。這種方案非常便于我們啟用機(jī)器人系統(tǒng)。該系統(tǒng)相當(dāng)于為團(tuán)隊(duì)增加了一名焊工，因此，該系統(tǒng)的有形投資回報(bào)周期清晰可見(jiàn)，它僅僅是通過(guò)節(jié)省大量的勞動(dòng)力，就能在一年半、兩年內(nèi)為公司實(shí)現(xiàn)切實(shí)的投資回報(bào)。另外，無(wú)形的投資回報(bào)可能更有價(jià)值，因?yàn)閰f(xié)作機(jī)器人有助于提升客戶(hù)的信任度和員工的工作熱情。”

可重復(fù)性、提高質(zhì)量和增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力

Mike Gillin解釋道，人工焊接可能會(huì)引發(fā)許多產(chǎn)品差異的問(wèn)題，特別是一些單調(diào)的工作。Mike Gillin說(shuō)：“我們?cè)谝粋€(gè)冬天里制造了7,500個(gè)小部件。如果讓操作人員坐下來(lái)完成這些工作，估計(jì)他們?cè)谥型揪蜁?huì)厭倦這樣的工作。而且其中一些部件會(huì)因?yàn)榇嬖趩?wèn)題而最終被廢棄。而協(xié)作機(jī)器人焊工就恰恰能夠很好地處理這個(gè)重復(fù)性工作?！?/p>

對(duì)于Travis Jordan來(lái)說(shuō)，該系統(tǒng)能夠提供可重復(fù)性工作，并幫助MT Solar保證產(chǎn)品質(zhì)量一致。

Travis Jordan表示：“每次我們告訴客戶(hù)，‘你知道這個(gè)部件是由協(xié)作機(jī)器人焊接的嗎’，他們就會(huì)很興奮。Vectis Automation協(xié)作機(jī)器人焊接解決方案優(yōu)異的表現(xiàn)超乎了我的想象，它非常出色。此外，憑借該系統(tǒng)的一致性和靈活性，MT Solar得以與其他大公司競(jìng)爭(zhēng)。憑借該系統(tǒng)，我們能夠?qū)⒐I(yè)質(zhì)量和可擴(kuò)展性與小公司所具有的創(chuàng)新和靈活度相結(jié)合，這是一個(gè)長(zhǎng)足的進(jìn)步?！?/p>

MT Solar計(jì)劃盡快購(gòu)入更多的協(xié)作機(jī)器人來(lái)完成一些新的任務(wù)，比如操作重物和較大的部件，這樣能夠減輕員工執(zhí)行搬運(yùn)工作的一些負(fù)擔(dān)。正如Mike Gillin所說(shuō)：“我們公司的員工只會(huì)根據(jù)自己接觸到的東西來(lái)提出建議?！?/p>