Tool Gauge位于美國(guó)華盛頓州西部的塔科馬港市，是一家生產(chǎn)精密金屬和塑料部件及組件的公司，客戶(hù)主要為航空航天類(lèi)企業(yè)。由于長(zhǎng)期客戶(hù)合同無(wú)法重新談判，Tool Gauge將目光投向了自動(dòng)化，希望借此緩解勞動(dòng)力短缺的局面，降低人工成本。兩臺(tái)智能機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)，人工成本縮減達(dá)75%，點(diǎn)膠和數(shù)控機(jī)床管理應(yīng)用的產(chǎn)能翻了一番，員工們也擺脫了大量重復(fù)、枯燥的工作內(nèi)容?，F(xiàn)在，工作的價(jià)值和安全性提高了，大家對(duì)工作的滿(mǎn)意度也跟著上來(lái)了。

　　挑戰(zhàn)
 
　　Tool Gauge的總經(jīng)理Jim Lee打算發(fā)展國(guó)際化業(yè)務(wù)，但卻遇到了瓶頸。盡管該公司與美國(guó)西北部地區(qū)的許多客戶(hù)合作密切，但這些客戶(hù)也可以在其他國(guó)家和地區(qū)開(kāi)展業(yè)務(wù)，比如人工成本更低的市場(chǎng)。Lee計(jì)劃雇傭100名新員工，但在美國(guó)西北部地區(qū)的勞動(dòng)力市場(chǎng)上根本找不到這么多人，他說(shuō)：“我們很清楚，要想提高核心競(jìng)爭(zhēng)力，我們不應(yīng)該一味地增設(shè)新機(jī)構(gòu)，而應(yīng)該掌握更多新技術(shù)，然后用這些技術(shù)創(chuàng)造更多價(jià)值。”

　　即便Tool Gauge招到了操作員，操作員的工作內(nèi)容也很難由人工完成，尤其是往塑料擠壓件上涂膠水這種工作。Tool Gauge的制造工程師Steve Ouzts表示：“需要涂膠水的區(qū)域非常狹窄，所以時(shí)間一長(zhǎng)，操作員肯定會(huì)累，而這又增加了工傷的風(fēng)險(xiǎn)，廢品率也會(huì)跟著往上漲。”
 
　　解決方案
 
　　Tool Gauge需要提升效率，他們發(fā)現(xiàn)機(jī)器人（UR）的智能機(jī)器人能滿(mǎn)足他們的需求。Lee介紹了智能機(jī)器人的三項(xiàng)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。“我們選擇機(jī)器人的第一個(gè)原因，就是因?yàn)樗麄兊漠a(chǎn)品是智能機(jī)器人：我們一度認(rèn)為自動(dòng)化生產(chǎn)是筆大投資，所以在這件事上，過(guò)去我們總是畏手畏腳，但機(jī)器人改變了我們的想法。第二，我們不想把部分生產(chǎn)線(xiàn)轉(zhuǎn)移到自動(dòng)化單元中，但引入機(jī)器人后，我們發(fā)現(xiàn)這種情況并不會(huì)發(fā)生。第三，我們可以將智能機(jī)器人配置到數(shù)百種應(yīng)用場(chǎng)景中；它們是高度可配置的，并且可以輕松移動(dòng)。所以對(duì)我們來(lái)說(shuō)，是最佳解決方案。”

　　金屬加工應(yīng)用中的智能機(jī)器人帶來(lái)了立竿見(jiàn)影的回報(bào)
 
　　Tool Gauge安裝了兩臺(tái)智能機(jī)器人，以完成金屬和塑料零件部門(mén)中重復(fù)性高的工作。在金屬零件方面，一名熟練的專(zhuān)職數(shù)控機(jī)械師正在生產(chǎn)一個(gè)易損壞的銅制加工件，機(jī)械師只需將零件從數(shù)控滑槽上取下、清洗、沖洗、干燥并裝箱即可?，F(xiàn)在，這些零件會(huì)通過(guò)一個(gè)近距離傳感器，該傳感器會(huì)向UR3智能機(jī)器人發(fā)送信號(hào)，然后機(jī)器人會(huì)揀選這些零件。隨后，智能機(jī)器人會(huì)先將零件放入沖洗槽中沖洗，然后把它們放在烘干機(jī)前烘干，最后，零件將被放入單獨(dú)的紙箱單元中。

　　借助智能機(jī)器人中內(nèi)置的堆垛向?qū)В琓ool Gauge可以輕松編程機(jī)器人，讓機(jī)器人將每個(gè)零件放入網(wǎng)格化布局的盒子的開(kāi)放單元中。引入機(jī)器人后，Lee將機(jī)械師安排到了價(jià)值更高的工作中（如設(shè)置和編程數(shù)控機(jī)床），機(jī)械師的才能得以充分挖掘，他表示：“啟用機(jī)器人后，人工成本驟降，第一批訂單我們就省下了9,000美元，這樣的情形以后必然會(huì)越來(lái)越多。”
 
　　智能機(jī)器人將產(chǎn)量翻番，同時(shí)將人工成本減少75%
 
　　在注塑部門(mén)，一臺(tái)UR5機(jī)器人的工作內(nèi)容是完成復(fù)雜的塑料擠出裝配，拾起塑料板的端蓋，并將這些端蓋移過(guò)點(diǎn)膠機(jī)。在端蓋中正確點(diǎn)膠后，UR5會(huì)將零件放置在工作臺(tái)的執(zhí)行器中，然后零件會(huì)被夾具夾緊。然后，操作員會(huì)接過(guò)零件，檢查粘合情況，并移出零件。放在以前，這項(xiàng)任務(wù)需要四名操作員合力完成，日均產(chǎn)能大約為200個(gè)。現(xiàn)在，只要一名操作員與一臺(tái)UR5智能機(jī)器人就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，日均產(chǎn)能可升至400個(gè)，廢品率可從15%降至3%。

　　Tool Gauge的首席執(zhí)行官Debbie Lee表示，由于勞動(dòng)量下降，重復(fù)性動(dòng)作導(dǎo)致的身體損傷減少，這也為公司省下了不少成本。她說(shuō)：“機(jī)器人承擔(dān)這些單調(diào)的工作后，生產(chǎn)車(chē)間里的工傷和糾紛事件也變少了。”
 
　　缺乏機(jī)器人操作經(jīng)驗(yàn)，也能輕松編程
 
　　在接觸機(jī)器人之前，除了在大學(xué)里使用過(guò)傳統(tǒng)非直觀(guān)的SCARA機(jī)器人外，制造工程師Ouzts對(duì)機(jī)器人知識(shí)不甚了解。輕松編程是機(jī)器人的一項(xiàng)巨大優(yōu)勢(shì)。他說(shuō)：“機(jī)器人的圖形用戶(hù)界面非常直觀(guān)，這點(diǎn)打動(dòng)了我。而且軟件中的所有術(shù)語(yǔ)都很通俗易懂，理解起來(lái)不費(fèi)勁兒，我能清楚地知道代碼從頭到尾的運(yùn)行方式，圖形化的正面反饋能顯示我的每個(gè)指令讓機(jī)器人執(zhí)行的每個(gè)動(dòng)作。” 

　　機(jī)器人能將數(shù)字和模擬輸入信號(hào)輕松連接到控制箱，這是它的另一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。Ouzts發(fā)現(xiàn)，使用近距離傳感器就像將電線(xiàn)插入一個(gè)12伏數(shù)字輸入端口一樣簡(jiǎn)單，只需從UR3示教器上的I/O屏幕上選擇該傳感器，然后等待傳感器發(fā)送信號(hào)，告知智能機(jī)器人揀選零件的時(shí)間即可。
 
　　智能機(jī)器人大受員工歡迎
 
　　引入智能機(jī)器人后，公司的新員工崗位編制從100人縮減到了50人，而且能為新員工提供他們想要的工作崗位。Lee說(shuō)：“原先手工操作的工作內(nèi)容被機(jī)器人接管后，員工們都喜形于色，大家很喜歡和機(jī)器人一起工作，我覺(jué)得我們還得再訂購(gòu)些。這些機(jī)器人很實(shí)用，工作時(shí)很安靜，他們生產(chǎn)的產(chǎn)品類(lèi)型和數(shù)量都能提前設(shè)置。如果你去問(wèn)問(wèn)大家對(duì)機(jī)器人的安全性能是否有顧慮，那你肯定只能聽(tīng)到一個(gè)聲音：‘完全沒(méi)有’”。

　　投資回報(bào)率遠(yuǎn)超預(yù)期，未來(lái)將部署更多的智能機(jī)器人
 
　　在航空航天工業(yè)中，產(chǎn)品樣式可能二三十年都不會(huì)變，因此資本的投資回報(bào)周期會(huì)比許多其他行業(yè)長(zhǎng)。一開(kāi)始，Lee認(rèn)為機(jī)器人的投資回報(bào)周期能達(dá)到3-4年就不錯(cuò)了，但機(jī)器人的時(shí)間還不到1年，這讓他萬(wàn)萬(wàn)沒(méi)想到。他情不自禁地說(shuō)道：“真是太棒了。”
 
　　智能機(jī)器人能夠輕松移動(dòng)和重新編程，以滿(mǎn)足其他應(yīng)用需要，臂端工具可輕松更換，因此Tool Gauge可將智能機(jī)器人部署到多種應(yīng)用中，以實(shí)現(xiàn)提高產(chǎn)能的目標(biāo)。例如，智能機(jī)器人能替代注塑機(jī)上的傳統(tǒng)機(jī)器人，還能管理壓力機(jī)、完成多種加工任務(wù)以及最終裝配任務(wù)。

　　工程師Ouzts計(jì)劃將智能機(jī)器人部署到工作量更大的崗位中，比如鉚接和裝配應(yīng)用。他說(shuō)：“一個(gè)特定的零件需要安裝20個(gè)鉚釘，這對(duì)于人工操作來(lái)說(shuō)工作量太大，但對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)，倒是很合適。”
 
　　Ouzts講述他和機(jī)器人一起工作的場(chǎng)景時(shí)，喜悅之情溢于言表。他說(shuō)：“探索未來(lái)的感覺(jué)好極了，對(duì)于大多數(shù)制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化發(fā)展是大勢(shì)所趨，未來(lái)肯定人人都喜歡。”
 
　　克服的自動(dòng)化挑戰(zhàn)：
 
　　在勞動(dòng)力短缺的背景下，依然保有競(jìng)爭(zhēng)力
 
　　讓高價(jià)值員工從事核心工作
 
　　自動(dòng)化單調(diào)繁重的工作
 
　　縮減1/2崗位編制
 
　　無(wú)需任何防護(hù)欄即可自動(dòng)執(zhí)行，能夠與工人并肩作業(yè)
 
　　零維護(hù)，無(wú)停機(jī)時(shí)間或機(jī)器周期中斷
 
　　關(guān)鍵價(jià)值驅(qū)動(dòng)因素：
 
　　投資回報(bào)周期小于12個(gè)月
 
　　人工成本削減75%
 
　　產(chǎn)能翻倍
 
　　廢品率從15%驟降至3%
 
　　點(diǎn)膠路徑完全一致
 
　　協(xié)作性與安全性
 
　　編程簡(jiǎn)單
 
　　可輕松與外圍設(shè)備（如傳感器）相連
 
　　智能機(jī)器人完成的任務(wù)：
 
　　揀選和放置待點(diǎn)膠的塑料擠壓件
 
　　零件沖洗和干燥處理