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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。」
作業員Quenna Quarles非常歡迎協作型機器人，她負責處理現在的自動化作業。Quarles表示：「過去我得自己著手操作這些作業，導致許多病痛產生。現在智慧生產讓製程變得更加容易，我只需要裝載管子，協作型機器人就會接手所有作業。」
thyssenkrupp Bilstein營運經理Aldo Albieri表示：「人類與科技間的鴻溝已大幅縮小。協作型機器人與員工共享工作空間，操作介面看起來很像iPad，而非複雜的機器人控制器。員工只要拿著直覺易用的教導器來操作機器人即可。」
作業員 E.J.Seck以前負責手動操作CNC機床與打孔機，他對接手這些作業的新同事非常滿意。他表示：「在機器人接手前我的工作簡直是亂七八糟。現在則變得井然有序。我能夠把握時間做品檢作業和生產報告。此外，我不用四處移動查看機台，能夠專注於此掌握製程確切的件數。」
John Adams協作型機器人取放零件，然後進行管徑檢查。thyssenkrupp Bilstein製造工程師Doug Mcle表示：「在這之前，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，但現在能讓檢查率達到100％。」
Thomas Jefferson（圖左）與Andrew Jackson協作型機器人同步作業，將新成型的鋼管從焊接操作轉至沖壓流程。
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。
“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。”
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。
Bilstein的第四位協作型機器人James Madison正在進行管末端清潔作業，準備進行焊接作業，並接著執行測量作業。
位於Bilstein漢彌爾頓工廠售後部門的第八位UR10協作型機器人Martin Van Buren，負責填充後壓接作業，從推車中抓取零件並裝載到機器中，透過將壓接的零件固定，接著進入攝影機檢查作業確保壓接完好，到此結束一個製程循環。
Bilstein最新的協作型機器人部署。John Tyler在最終組裝區工作。該部UR10配備了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。
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。
