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RCM Industries
UR機器人機隊協助RCM Industries提升國際競爭力,避免產線外移
01 簡介
RCM Industries是一家位在芝加哥的壓鑄製造商。他們在爭取一宗大型外包案時,面臨了來自墨西哥供應商的挑戰。鑒於作業內容重複且精密度高,該公司決定求助優傲科技,由一批內建力矩感應功能的e系列協作型機器人接手這項任務。最終,這家美國企業成功提高產量並減少成本,不但有機會為員工提供附加價值更高的工作,也不再擔心勞力成本較低的國家與之競爭。
02 面臨的挑戰
當大型客戶基於成本考量,開始思索境外生產的可行性時,RCM Industries的團隊了解到,在無損產品價值的前提下壓低成本已成當務之急。然而,由於在CNC工具機夾頭上安裝並對齊零件時必須高度精準,也讓壓鑄自動化更具挑戰性。
影片 - RCM Industries, 美國
03 解決方案
RCM目前已在兩個相同的工站中部署UR10e協作型機器人,可在同一生產週期內各自操作兩部立式加工中心機車床,生產消費性的管路產品。作業員僅需將零件擺在桌上,機器人就會自行在工作台之間移動零件,過程包括將未加工零件夾取至固定架上正確對齊、然後依序擺放至不同的夾頭,最終將加工完成的零件擺上輸送帶送回給作業員。由於協作型機器人整合了力矩感應功能,除了可在夾頭上找到正確位置並自行對齊外,還能偵測出變形或錯誤的零件,在作業前退件。
在另一個應用中,RCM則利用直角坐標型機器人操作車床生產金屬環,接著由UR10協作型機器人負責夾取。UR10會將沾有潤滑劑的零件放入水槽內清洗,接著在吹風器前轉動零件待其風乾,最後再將成品置於圓筒架。
RCM Industries工程技術總監Rob Marconi 表示:「那些工站的產出品質一致,可說是最立竿見影的成效之一。」在過去,作業員為機台裝料時往往還得兼顧多項任務,例如檢查零件或移動零件進出工站。在此情況下,即使他們能夠迅速為機台裝料,還是會有表現不一致的時候。Marconi指出:「反觀機器人,它們動作一致且分秒不差,因此我們一完成部署後,產出馬上出現15%的成長。」
無須安全圍籬,方便進出調整
當UR機器人作業時,作業員可以自由進出工站,調整CNC工具機或執行其他任務。這也正是協作型機器人優於傳統機器人的關鍵之一:經初步風險評估、部署時無須加裝安全圍籬。Marconi 解釋道:「一旦協作型機器人未能正確裝料,就會通報作業有誤,此時作業員就會進入工站移除零件,並重新啟動生產週期,既不用穿越任何安全圍籬,也可省去為工站防護警告標示的程序。」
“我們總是會問:『這套製程能否自動化、需要投注多少資金以及規畫是否合理?』而結論往往只有一個,自動化的確是合理選項。”
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無須安全圍籬,方便進出調整
當UR機器人作業時,作業員可以自由進出工站,調整CNC工具機或執行其他任務。這也正是協作型機器人優於傳統機器人的關鍵之一:經初步風險評估、部署時無須加裝安全圍籬。Marconi 解釋道:「一旦協作型機器人未能正確裝料,就會通報作業有誤,此時作業員就會進入工站移除零件,並重新啟動生產週期,既不用穿越任何安全圍籬,也可省去為工站上鎖/掛籤的程序。」
05
讓員工從事更加安全、更有價值的任務
儘管這些特殊任務的徵才需求因協作型自動化而減少,但業務兼行銷總監Mike Higgins認為,該公司仍透過提升競爭力的方式,將工作機會留在美國。他解釋道:「在我們增加利潤與產能的同時,原本那些員工也被分配到組織內其他部門或服務單位。像我們這樣的產業想在都會地區徵才,簡直難如登天。我們製造商個個都拼了命尋找技術純熟的人才。我們隨時都得留意何處可以自動化,特別是內容單調重複的製程。」
06
優傲線上資源方便系統整合
即便不具備機器人編程背景,Marconi依然能夠在機器人到貨前,從優傲科技的官網下載PolyScope模擬軟體,並建立整套程式的架構。接下來他只需要將程式下載到協作型機器人上,再利用專屬示教器現場設定路徑點便大功告成。
而在夾取零件這方面,RCM Industries透過線上 UR+展示間 選擇了PHD三爪Pneu-Connect夾具 。這組夾具經過UR+認證,可隨插即用,方便系統整合。Marconi指出:「它已經內建所有氣閥,相關配線與整合機器人所需的編碼也一應俱全。我們只需要為機器人接線,在示教器上直接安裝軟體,就能馬上開始運作。」
07
投資回收期短,證明投資的合理性
在協作型機器人加入不到一年就回本後,Marconi期待它們能夠持續創造效益。他解釋道:「儘管我們已經規劃了許多未來的新用途,但其實這些機器人的強項之一,在於重新部署時一點都不難。在我們決定增加產線與提升產出後,這些機器人將被挪到其他作業區,而且不用重新安排安全圍籬或配線,就能協助那些工站有更好的產出表現。」這點與傳統工業機器人相當不同。傳統工業機器人之所以鮮少在工站間移動,原因就在於移動笨重的安全圍籬會衍生額外成本與停機時間。
Cameron Friend是來自FPE Automation的自動化專家,負責協助RCM挑選合適的UR協作型機器人。他表示:「e系列機器人是我們為客戶推薦時的首選。」他所提出的優勢包括直覺化編程、絕佳用戶體驗、關節更換快速,以及內建力矩感應功能等。當然,提升後的重現精度,例如UR3e與UR5e小至30微米,UR10e小至50微米,也是e系列的優勢之一。Friend強調:「這些都是非常重要的因素,有助於我們開發除了機台操作以外的新應用,例如去毛邊、點膠、包裝與堆棧等。」
- 一個工站可省下6名人力,非輪班時段則省下2名人力
- 產出增加15%
- 讓員工執行附加價值更高的任務,進而提升工作滿意度與人身安全
- 工站運作安全無虞,主管可入內查看細微尺寸
- 方便用戶重新部署,輕鬆應付額外的生產任務
- 短時間內完成設置,方便用戶重新部署
- 離線編程淺顯易懂,實現停機時間最小化
- 內建力矩感應功能,可在夾頭上自行對齊與自動排除不良零件
- 重現精度小至50微米,適合高精密度任務
- 操作立式加工中心機
- 在零件清洗與風乾過程中進行取放
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