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                如何降低工廠的疫情風險?——風靡工廠的機器人技術

                2021-11-08 00:00 621
                  隨著全球疫情的持續泛濫,對于生產不能中斷的關鍵基礎設施和制造企業來說,繼續面臨著在疫情頻發的環境下維持日常運營的挑戰,同時,人們也將更多的注意力轉移到工人的健康和安全上。美國疾病控制和預防中心將工人之間的距離和與受污染表面的接觸列為影響工人接觸新型冠狀病毒(即COVID-19)風險的獨特因素。
                  關注工作場所中的COVID-19風險,讓人們重新認識到自動化(尤其是機器人)的優勢。它們對生物病毒免疫;而且,它們還能夠幫助人類殺死病毒。機器人已經證明了它們的能力,例如為醫院和機場消毒的自動細菌滅殺器、機器人溫度篩查儀以及為被隔離人員提供的送餐機器人。

                機器照料協作機器人,可幫助機械車間保持生產力,同時在潛在傳染病爆發期間保持工人的社交距離。圖片來源:Universal Robots

                  協作機器人和社交距離
                  協作機器人,或簡稱cobots,能夠在接近人類的地方安全運行。協作機器人通常用于增強人類工人或承擔他們的任務,以便可以解放人類,使其可以轉向更具附加值和更充實的工作,協作機器人以能改善人類生活條件而聞名。
                  在美國得克薩斯州的一家小型機械加工車間,就在Universal Robots幫助下,展開了協作機器人與COVID之間的較量。All Axis Machining是得州達拉斯的一家金屬制造商,它已經在車間部署了一個小型協作機器人團隊來執行一系列任務,包括機器維護、打磨、去毛刺和線切割。從幾年前開始,他們使用協作機器人實現自動化,將生產運行時間從每天8小時增加到20小時。
                  “現在,我們車間里只有幾個人,而協作機器人更好的生產力帶來了更低的運營成本和更多的制造時間,” All Axis的首席執行官Gary Kuzmin說,“這是我做過的最好的決定?!?/div>
                  在新冠疫情大流行期間,All Axis公司又增加了兩個UR協作機器人,以保持生產的最大化,并幫助與車間的體力勞動者保持社交距離。他們還增加了周末輪班,以分散員工密度?,F有的8個協作機器人,可以分三個班次全天候運行。第三班完全實現熄燈生產。
                  “協作式機器人使我們能夠以一種讓員工感到舒適的方式,與他們保持社交距離?!盞uzmin說:“我們現在有更多的機器人來執行任務,而負責非機器人任務的工作人員則大大減少。這種運營轉變都是由疫情推動的,當然是在協作機器人的幫助下,這對我們來說效果很好?!?/div>
                  在生產線上錯開或穿插布置協作機器人,有助于它們的人類同事保持社交距離,實際上也有助于阻止病毒傳播的可能性。裝配線、配套線,以及工人通常需要肩并肩或面對面工作的任何情況,都將受益于生產力的提高,以及由于保持社交距離而使工人的安全得到提升。

                機器人碼垛系統采用履帶式機器人,可服務于多條輸送線,并保持人員之間的社交距離。圖片來源:MWES

                  機器人碼垛
                  由于在疫情爆發期間,人們更多選擇在家生活、工作和娛樂,電子商務得以蓬勃發展。制造商和配送中心正在競相滿足需求。那些希望提高處理能力并緩解倉庫車間和裝卸碼頭工人擁堵的企業,對機器人碼垛和卸垛的興趣日益增加。
                  為幫助電子商務客戶進行快速包裝和碼垛,MWES公司構建了具有緊湊外形的碼垛機系統,以及定制化解決方案,如8軸碼垛機。該系統以Fanuc機器人為核心,有一條22米長的軌道,可以為多條輸送線服務。機器人碼垛系統有助于使客戶車間內的空間合理利用以及確保員工之間的安全間隔,同時他們也獲得了更多的吞吐量和效率提升。
                  租一個機器人
                  系統集成商RobotWorx公司也收到了很多機器人碼垛系統的訂單。運營經理Tom Fischer表示,訂單來自那些一直在考慮實現自動化,并認為現在正當時的公司。
                  還有一些公司正在利用RobotWorx的租賃計劃進行試水。Fischer說:“一些公司正在租賃我們的碼垛系統作為人力替代,因為他們在停工期間失去了一些員工,或者他們正在尋求減少車間里的人員密度。以前他們用手工包裝或碼垛箱子,現在他們用機器人來做,至少在短期內是這樣?!盧obotWorx公司向用戶租賃其緊湊型機器人碼垛機,不需要長期承諾。他們的即用型機器人單元可以按周、按月或按年出租。
                  機器人揀選
                  除了保持社交距離、保持個人衛生和佩戴口罩外,盡量減少工人接觸可能被病毒污染的表面也很重要。這意味著需要減少接觸點。貨物到機器人的系統,已做好準備伸出援手。這些先進的技術使用成群的機器人穿梭機,自動將貨物運送到機械臂進行揀選。
                  很多企業都表示出了對機器人貨物揀選的需求和興趣,這不僅可以節省勞動力,還可以消除一些潛在危險的接觸面。如果考慮到一個貨物每天可能要在不同的揀選口循環10到15次,那么就意味著員工可能在這個特定的貨物上增加很多額外的接觸。由機器人系統來代替人類來做貨物揀選將大大減少與接觸點,降低病毒傳染的風險。
                  移動機器人
                  自主移動機器人的使用率已經呈上升趨勢,預計還會激增。來自Fetch Robotics和Vecna Robotics公司的移動機器人,可以通過將零件運送到裝配線、運輸在制品(WIP)和管理倉庫中的材料處理,來幫助員工保持安全的社交距離。
                  Fetch Robotics公司還推出了自主消毒機器人,旨在消滅高達99.9%的病毒和細菌。移動機器人車隊系統提供商InVia Robotics,已在其軟件工具中增加了社交距離選項。新功能使工人彼此保持安全距離,并在不能保持安全距離時通知倉庫工人和管理層。

                貨物到機器人的揀選系統,降低了勞動力成本,增加了處理能力,并最大限度地減少了人類的接觸點。圖片來源:Bastian Solutions

                  遠程監控和服務支持
                  在疫情大流行期間,下一代技術正在重新引起人們的關注。工業物聯網(IIoT)、云機器人、大數據和人工智能(AI)——讓工廠看起來更智能了。機器人制造商和集成商,使用這些創新技術來幫助客戶保持他們的機器人自動化正常工作,當然可能必須有人遠程監管。
                  預防性維護對于限制設備故障、提高性能和效率、最大限度地延長使用壽命以及保護工人免受故障、潛在危險設備的傷害至關重要。今天的IIoT技術將預防性和預測性維護的遠程監控置于您的掌上。
                  “遠程監控是我們通過服務團隊推出的產品。FANUC有一個非常好的遠程監控系統,我們一直在實施零停機(ZDT)應用程序?!?MWES公司的銷售和營銷副總裁Gratschmayr說。該應用程序持續實時監控每個機器人的機械、維護和過程健康,并主動檢測潛在的機器人、控制器,或在意外停機發生之前處理問題。用戶甚至可以通過智能手機接收通知。
                  機器人服務支持在疫情爆發期間也被視為一項重要業務,為政府合同和肉類加工等關鍵部門提供服務。Fischer說:“我們看到對機器人支持服務的需求越來越大。疫情嚴重時企業關閉了一切不必要的東西。當所有機器不得不重新上線時,它們的機器啟動和運行都遇到了麻煩。即使是關閉了非重要區域部分線路的重要業務部門,在恢復線路速度方面也遇到了問題,因此我們的服務團隊在這段時間非常忙碌。我們親自接聽服務電話,提供大量電話支持,并使用RealWear?!?/div>
                  RealWear平臺是一個免提、可穿戴的遠程協作系統,使用耳機攝像頭、麥克風和揚聲器。技術人員可以在他們面前的電腦上打電話,準確地看到維修技術人員在現場看到的情況。它們成為遠程技術人員的眼睛和手臂,引導現場維護人員完成修復。
                  肉類包裝機器人
                  肉類加工業是一個非常容易受到新型冠狀病毒影響的行業。肉類和家禽包裝工人經常在裝配線上幾乎肩并肩地工作,將牛肉、羊肉、豬肉和雞肉切成四等分、去骨和分揀。COVID-19疫情的爆發,迫使美國、加拿大、巴西、澳大利亞和歐洲等十幾個國家的肉類加工廠暫時關閉。

                機器人在肉類包裝線上加工生羊肉,使操作員免于在惡劣的工作條件下工作,也不會暴露在與冷藏、緊湊工作空間相關的潛在風險。圖片來源:Scott Automation

                  機器人可以在肉類包裝線上加工生肉,使操作員免于在惡劣的工作條件下工作,也不會暴露在與冷藏、緊湊工作空間相關的潛在風險。一些肉類加工廠對實現自動化表示出更多的需求,尤其是當爆發疫情導致工廠關閉時。RobotWorx公司也感受到了影響。Fischer說:“我們看到肉類加工企業的查詢量大幅上升?!痹絹碓蕉嗟募庸ぶ圃炱髽I正試圖弄清楚如何防止未來的關閉,以及投資機器人會為他們帶來什么樣的收益。(作者:Tanya M. Anandan)

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