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案例透视(二) | 日本汽车工厂节拍超时问题

供稿:中国工控网 2017/7/14 9:38:45
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延续上一期案例透视的主题,本期我们仍旧关注的是人机协作机器人在汽车行业的应用。

作为第一个提出人机协作机器人理念的公司,也是目前为止全球人机协作机器人销售量排名第一位的公司,丹麦优傲(UR)人机协作机器人在许多知名汽车企业产线上都有成功应用的案例。一直以来,日本汽车行业以严格的标准和完备的体系著称,注重精益生产和持续改进,因此能够成为日本汽车企业最终选择的人机协作机器人一定有其过人之处。包括本期在内,我们将案例整理成系列专题与大家分享,除了应用本身,来自用户的经验和策略更值得借鉴。



项目档案

名称:日产汽车横滨工厂生产线

公司规模:3200人

产品:发动机、电动和混合动力车的电机

行业:汽车和零部件制造

应用:搬运和上下料,拧螺栓

目的:解决产线节拍超时问题,提高生产效率

关键价值驱动:满足负载要求、灵活和安全

让我们跟着人机协作机器人专家优傲(UR)一起看一看这个案例的详情:

案例背景:

日产汽车横滨工厂生产线是一家生产发动机、轴、电动汽车和混合动力汽车的电机的工厂,生产范围覆盖原材料加工到装配。为了提高生产效率,日产汽车对于生产线节拍超时问题进行了分析,并希望通过使用机器人来消除这一瓶颈。最终,优傲UR10人机协作机器人分别应用于两条生产线,使得工厂的整体生产效率得到提高,节约了因额外人工而产生的成本。

挑战: 

在发动机装配流程的进气管安装阶段,工厂遇到了这样的问题:工人的配置会根据产量变化进行调整,但每次调整的时长是不同的,这就导致有的工位间隔时间超出额定的时间界限,成为生产线上的瓶颈。因此,日产汽车决定尝试引入机器人,希望通过新的生产方式解决节拍时间超时的问题。

解决方案: 

为了测试人机合作可以达到什么程度,横滨工厂从一开始就使用了优傲机器人:由于工人所在的位置在传送带的对面,因此工厂希望与之配合的机器人不需要安全围栏。机器人需要运送进气管自重约为4公斤进气管,加上进气管手柄总重量约为6公斤,因此要求机器人必须能够承受这样的负载。在比较了其他机器人品牌之后,日产汽车选择使用UR10。

日产汽车与集成商Kantum Electronics合作,快速学习了机器人的性能和使用方法后进行快速安装。除了用于部件搬运之外,日产汽车在另外一条产线上,为UR机器人手臂上安装了螺帽扳手,用于拧开NAD CAM螺栓。

优点: 

通过使用了新的生产工具,日产汽车解决了产线节拍超时的问题。并且从实际的使用过程感受到了机器人带来的便利。

减少团队负担:

在实际使用的过程中,原先由于手工作业,因此工人要用人工搬运沉重的进气管,工作一天非常疲劳。现在使用了优傲机器人,替代人工把零部件搬运到工人面前,工人直接进行组装,这样一来他们的劳动负荷大大减少。

安全的人机协作:  

由于UR机器人不需要安全围栏,因此工厂在使用的过程中可以灵活地设置工位,放心地让机器人与工人协同作业。这对于现有的产线布局也不会造成太大的变化,为项目的测试和开展节省了许多时间。日产汽车也因此考虑在未来将人机协作机器人投入到更广泛的应用中去。

轻巧易安装:

UR机器人自重轻,可使用100V电源,并且无需安装安全围栏。与之前使用的其他设备相比,日产汽车能够更加方便地进行生产调整。在一个应用案例中,UR机器人安装在配有脚轮的平台上,方便移动,这样的组合对于生产应用来说相当方便。

结构紧凑灵活部署:

工厂内部空间有限,安装空间也有限,因此日产汽车在选择机器人解决方案时要求机器人能够和工人共用空间。而且机器人无需固定安装位置,能够根据生产需求进行移动。

投资回收周期短:

基于两班制,日产汽车在使用UR人机协作机器人后在1年内就可以收回成本。原先因为紧急生产需求会需要增加人员,因此产生额外的人工成本,现在使用机器人之后能够灵活地满足各种生产需求,节约了人工开支。

未来,日产汽车计划进一步扩展机器人的使用,尝试在各种场景下使用UR机器人。对于工厂来说,尽管工人的配置会根据产量变化进行调整,但可以通过将机器人移动到生产节拍超时的工位,来消除生产瓶颈。有了如此强大又简单易用的工具,工厂在灵活部署和提高生产效率上有了更多的想象空间!

更多案例,欢迎继续关注优傲(UR)公众号的“案例透视”系列。

下期预告

别开玩笑,劳动力资源丰富的印度

也需要人机协作机器人?!

审核编辑(袁博)
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