THYSSENKRUPP BILSTEIN
thyssenkrupp Bilstein透過UR機器人團隊,解決缺工問題並擴大生產
01 簡介
位於俄亥俄州漢彌爾頓的製造工廠中,部署了9台UR10協作型機器人,為該公司製造用於汽車產業的高科技懸吊解決方案另闢蹊徑。透過將人力難以達成的作業(如機台操作、組裝、產品檢查)加以自動化,協作型機器人不只能優化生產,還提供更佳優良的工作環境。如此一來,thyssenkrupp Bilstein得以擴展業務,不必倚賴在失業率極低的地區雇用額外員工。未來計劃將會額外使用40台UR協作型機器人。
影片 — 位於美國的thyssenkrupp Bilstein
02 面臨的挑戰
thyssenkrupp Bilstein正面臨客戶需求增加以及產品需求快速變化的難題。該公司須將製造流程保持精簡靈活,並且不能單靠雇用更多員工,就想讓生產率按期望的速度增長。此外,這家製造商更承諾要減少現有的勞動力,以減少不符合人體工學的艱困工作。
03 解決方案
thyssenkrupp Bilstein的營運經理Aldo Albieri在參觀小型家族企業的機器廠房時,無意間發現了UR機器人的潛力,就算是無任何相關經驗的製造商,都能夠藉由協作型機器人,將極其複雜的任務加以自動化。他更表示:「他們並沒有使用任何安全圍籬,而是將機器人放在輪子上,在各個作業中自由穿梭。當下我就決定要引進協作型機器人。」自那時起,他每兩個月就會到thyssenkrupp Bilstein位於漢彌爾頓的工廠,監督新型UR機器人的實施狀況,時間長達兩年之久。
當描述UR機器人手臂如何在整個俄亥俄廠快速部署時,這位營運經理毫不猶豫地將它稱之為「革命」。Albieri表示:「發展演進的速度快到令人難以置信。從一開始的嘗試、發生錯誤,到現在使用供應商進行機器整合。」他也很快意識到,內部部署協作型機器人將是一條必經之路。在Albieri麾下管理協作型機器人應用的工業4.0團隊亦研究了其他選擇。但他表示:「我們最終決定與一種協作型機器人合作—那就是優傲科技的協作型機器人。我們意識到優傲科技有最先進的解決方案,能達成更精確的取放作業。協作型機器人易於維護與編程,速度與重複性也是上上之選。」
04 總統陣容
Bilstein的內部工業4.0小組已經部署了9部UR10協作型機器人。UR10具有51英寸的活動範圍,搭載22磅的有效載重,是最大的型號。十分之一的UR10機器人將會用於未來應用的測試模型。Albieri補充:「我們計劃在組織中實施另外40種協作型機器人應用。」此外,他還解釋為何公司要為新的機器人同事命名。他笑著說:「我們需要一個依序應用於45至50個協作型機器人的系統,因此決定何不找點樂子,用歷任美國總統的名字為它們命名。」協作型機器人團隊現在陣容浩大,從George Washington到John Tyler都有。
05 協作型機器人在組裝應用中共同合作
漢彌爾頓工廠中最吸睛的應用當屬James Monroe與John Quincy Adams,它們協同組裝thyssenkrupp的主動阻尼系統(ADS)阻尼器。從Monroe開始多重步驟循環,它會抓取一個內管並送入打孔機,再放到轉移夾具上,Adams則會將其抓起裝至「接合站」,抓取外管與內管接合並放到出口滑槽上。
06 100%檢查
現今自動化的另一項任務是品質檢查,其中四部協作型機器人負責量規、填充後壓接和最終零件組裝檢查。thyssenkrupp Bilstein製造工程師Doug Mcle表示:「以前進行量規檢查時,我們每一兩個小時就得確認兩部分,確保作業流程精準到位,但現在能讓檢查率到達100%。」在最終組裝區中部署的協作型機器人配有Cognex攝影機,能在檢查點之間靈活移動,確保零件組裝正確,並黏貼可識別的標籤。Mcle解釋:「每個進來的零件都會經過檢查,如果零件有故障,機器人就會拒收。」
07 10-14個月的投資報酬率
自從Bilstein將協作型機器人自動化引入後,UR協作型機器人的投資報酬率已有所提升。Albieri表示:「我們的計劃期間極長,且投資報酬率又短。但我們可接受的投資回收期大約是10-14個月、以證明投資的合理性。與傳統機器人相比,協作型機器人的投資回報絕對要快上許多。」
在快速投資回報的成果中,解放員工轉而從事其他重要任務扮演至關重要的角色。Albieri表示:「UR機器人帶來了增長與擴展契機,從而創造更多就業機會,並將我們最寶貴的人力資源,轉移到最需要專業知識的新計劃中。」「如果我們只倚賴雇用新員工,絕對沒辦法將規模擴大至現在的三倍。協作型機器人為我們另闢蹊徑,同時還能保有現有的勞動力。沒有任何人會因引進機器人而失去飯碗。」
08 無任何機器人相關經驗
開發協作型機器人應用的工程團隊,以前沒有任何機器人技術相關經驗。Mcle表示:「我們首先執行簡單的取放作業,接下來要弄清楚機器的使用介面,這項作業稍嫌困難。但只要完成之後,應用範圍就能夠快速延伸,藉此發掘許多光靠複製貼上,就能夠應用到整間工廠的相關應用。」Jordan Osterholt解釋如何透過UR網站上的免費UR 學院 訓練課程,在開發階段發揮作用。他表示:「我會探索學習如何對機器人進行編程,然後直接將我所學到的知識應用於測試機器人。」
09 使用UR+軟體測試新應用
展示機器人裝載在輪子上,能夠輕鬆地在機器旁邊進行測試作業。Mcle解釋:「我們能將協作型機器人插入常規的110V插座,並立即開始測試。而傳統的工業機器人還要先鑽孔然後用螺栓固定在地上才能測試,相比之下省去大量時間。」除了部署測試機器人來開發應用之外,Bilstein還使用通過UR+平台隨插即用認證的 RoboDK 軟體,與協作型機器人共同工作。Mcle更表示:「軟體模擬確實可以協助了解週期時間是否精確,非常值得對工具進行原型設計並加以推廣。這樣就能夠全神貫注的在電腦螢幕上,交付產品後就馬上可用。」
Bilstein的工業4.0團隊目前正致力於在UR+認證的Vention延伸第7軸反轉兩個UR10協作型機器人,並打算持續迅速地推出,每隔一個月就會在廠房中引入一個新的協作型機器人。Albieri總結道:「好多機會正在等待準備好的人,未來不可限量。」
- 將不利人為的作業自動化,開闢新的成長途徑
- 透過100%檢查提高產品品質
- 不須安全圍籬,可與作業員協同合作
- 不須維護,無停機時間或生產線中斷之情事
- 消除高度重複且不符合人體工學的工作流程
- 員工免於從事不符合人體工學的作業
- 10-14個月的投資報酬率
- 協同合作且安全
- 易於編程
- 速度與重現性最佳的協作型機器人
- CNC機床操作、沖壓機與成型機操作、取放料、組裝、品檢
立即開始自動化
價格實惠、安全且彈性的協作型機器人讓自動化變得比以前容易,即使對中小型企業來說,也是如此輕鬆、容易上手。