合作机器人的案例透视

项目背景

北京北汽李尔汽车系统有限公司主要为汽车企业提供配套设施，包括为北京奔驰c级乘用车和SUV-GLK、新一代E级车、北京汽车自主品牌萨博和C50系列车型提供座椅系统集成。

作为汽车供应商，BAIC李尔非常重视产品研发和设计能力，不断提高生产效率和产品质量，致力于为用户提供可靠的产品和解决方案。

近年来，随着工业自动化的升级，汽车零部件的生产要求更高的精度、效率和可靠性。因此，BAIC李尔公司一直在考虑用合作机器人来代替部分人工操作，以提高生产线的自动化程度，增强公司的市场竞争力。

项目挑战

作为汽车座椅生产的重要环节，拧紧座椅上的螺丝是一项极其重要却又重复枯燥的工作。生产线员工整天重复同样的动作，很容易感到单调乏味，长时间保持同样的工作姿势，会对员工健康造成伤害，影响生产效率。

解决办法

综合考虑生产车间的情况:生产线安装空间有限，传统工业机器人整体使用成本过高，BAIC李尔最终选择了优傲机器人。

优傲机器人不仅能满足自动化的要求，而且从综合使用成本来看也很经济。与传统机器人相比，优傲机器人轻巧紧凑，节省空间，易于在多个应用工位重新部署，无需改变生产线的生产布局，无需安全围栏隔离即可运行，可与生产线员工协同工作。

同时具有设置简单、运行可靠、用户体验流畅等优点，从而大大缩短集成调试周期，降低项目风险。

即使员工没有编程经验，优傲的专利技术也能让他快速设置和操作协作机器人，只需要几分钟就能掌握如何启动和停止机器，为机器编写程序。而且和机器人一起工作可以大大减轻员工的工作强度和压力，让工作变得更有趣。

同时，原本负责这部分工作的生产线员工的角色也可以改变——从操作工变成机器人调度员，他们可以进行附加值更高的生产工作，工厂可以根据不同生产线的需求安排他们的工作，这使得人员配备更加灵活机动，进一步增强了公司的市场竞争力。

2018年，优傲合作机器人全球销量突破25000台。为纪念这一重要里程碑，优傲向全球各地区的幸运合作伙伴赠送了优傲限量版黄金机器人。北汽李尔是优傲机器人在中国最重要的合作伙伴之一。友奥机器人授予北汽李尔中国唯一的友奥合作机器人黄金版。

在北汽李尔实现自动化生产转型升级的过程中，友奥合作机器人非常荣幸能够参与其中。作为协同机器人的领军企业之一，优傲机器人将继续努力为具有未来视野的用户实现协同创新，提供通用的应用生态系统。未来，优傲将继续秉承“帮助用户实现自动化，简化重复行业”的理念，帮助企业实现工业自动化转型升级。

除了汽车座椅拧紧，UR还提供各种扭矩拧紧应用解决方案。

零

简介

百泰奇公司将四台UR5协作机器人引入注塑生产线，主要负责搬运、码垛、夹持货物进行检测。UR合作机器人灵活的手臂和编程能力非常适合用在需要复杂人机工程的生产线上，成功为百泰奇节省了35%以上的人力成本，解决了生产线噪音等环境影响带来的工作严重不足，大大降低了工厂潜在的在职灾害风险。目前，巴泰奇11%的生产过程由UR合作机器人辅助。其高机动性不仅为工厂带来更多的空间使用效益，也有助于公司保持运营和策略制定的灵活性，从而根据客户小而多样的生产需求实时调整生产线，提供高质量的定制产品，优化公司的整体竞争力。

挑战

塑料注塑制造商百泰奇公司十余年来一直积极研究和优化塑料模具行业技术，致力于提供高品质的产品，服务于五丰、星桥科技、欧洲知名家具零售商等多家国内外大型企业。通过自动化生产设备的引进，巴泰奇期望不断实现质量稳定和量产扩张的目标，为客户小额多样的定制需求提供更全面的流程服务。

巴泰奇最初将大型自动化生产设备引入生产线。然而，大型工业自动化机床伴随着噪音、巨大的安装空间、安全距离设置、人才招聘困难、工人严重短缺等风险，使得企业难以应对因产量增加而产生的更高的产出弹性需求。因此，巴泰奇希望通过引入可以灵活调整流程、安全风险低的合作机器人来填补人才缺口。同时，同事们也希望通过人机合作的特点，重新分配生产线的人力资源，优化生产效率，降低职业伤害的风险，为员工创造一个更加友好和安全的工作环境。

解决办法

目前，巴泰奇在搬运、码垛、取货、放货等过程中，已经引进了4台UR5协作机器人。UR合作机器人可以代替员工在充满巨大噪音和大型工业自动化机器的环境中工作，帮助巴泰奇节省超过35%的人力成本，解决工作环境带来的高离职率和人力不足的燃眉之急。

经过风险评估，UR合作机器人可以在没有防护围栏的情况下与员工一起工作。以前包装产品时，要靠纯人力整理、堆放产品，然后弯腰放入箱内，长此以往容易导致员工身体疲劳、关节和腰部不适。通过使用UR合作机器人，百泰奇的员工摆脱了高度重复性的工作，降低了长时间劳动带来的职业伤害风险。而且工人学习简单的故障排除只需要1小时左右。80%以上的员工有操作合作机器人的经验。UR合作机器人使员工从生产执行者变成监督者。公司还可以根据工作流程设置灵活调整人力，提高生产线效率。

各轴+-360°自由角度的UR协作机器人，可以轻松模仿人体工程学，灵活适应多条生产线的需求。在装箱作业的情况下，由于塑料制品的弧度与摆放位置不固定，成品只能以特殊的角度摆放在包装箱内。一旦角度不对，很可能导致产品的塌陷、挤压等损坏。UR合作机器人内置的安全系统，可以保护产品在装箱过程中的安全，大大降低损坏的概率，兼顾安全性和速度。两个箱子一个托盘的工作量可以在20分钟内完成，同样的动作如果换成工业机器人可能会直接压坏产品。

而且UR合作机器人，易于编程，易于安装，内置大量模块化程序，有助于提高程序设置的效率，并且可以方便地与其他自动化设备集成。一个协作机器人可以完成检测、分类、码垛等多个环节。百泰奇利用UR5配合生产线现有视觉传感器，由机器人将塑料储物盒拿到传感器上完成良品率检测后，直接分类码垛。公司不再需要为不同功能的自动化机器腾出工厂。随着产能的逐步扩大，百泰奇使用UR合作机器人有效地精简了自动化生产流程，增加了工厂空间的使用效率。公司的资源可以更集中在产品研发和技术改进上，创造公司成长的良性循环。

项目档案

名称:加拿大范例电子公司

产品:扬声器和超重低音扬声器

行业:扬声器行业

应用:抛光

目的:解决生产中反复打磨造成的大量手工劳动，提高生产效率。

关键价值驱动:机器人必须像人一样精准灵活。

下面和人机合作机器人专家UR一起来看看这个案例的细节:

案例背景:

加拿大扬声器厂商Paradigm Electronics在机箱上做了招牌“午夜樱桃”，受到很多用户的喜爱。但在实际制作过程中，为了做出花纹，工艺非常复杂，每一层漆都要涂上多层漆，同时还要反复送去打磨，需要大量的体力劳动，找一个能完成操作的人也不容易。范式电子在与许多技术熟练的人交流后，意识到他们需要使用可以像人类一样灵活准确的机器人。

挑战:

通过大量的研究，范式电子意识到合作机器人可以取代这个工作站，并立即做足功课，考察了几家不同的机器人制造商。在打磨的应用场景中，不仅要考虑能完成作业任务的机器人，还要考虑成本效益:也就是说，所有(直接和间接)成本都要纳入这个项目中，以考核项目回收周期。

解决方案:

范式电子使用UR10合作机器人，使机器人和人在同一工作环境中工作。它们以并行操作的方式工作，这样人机交互就可以安全地进行。他们之间有着密切的合作关系。

研磨、抛光和均匀砂光的任务都需要非常特殊且通常细致的接触。具有力控制的通用机器人(作为其编程结构的一部分)可以做到这一点，它可以提供灵活的解决方案并自动调整位置以实现预期的力。机械臂可以自己对其周围环境(如工件)施加特定的力。这是一项有价值的功能，可以由其他制造商作为附加技术提供。但却是优傲的标准配置。

优势:

UR人机协同机器人作为一种新的生产工具，在实际使用中可以为用户节省时间、人力和硬件成本。范式电子仅用14个月就能收回成本。

部署时间大大缩短:

事实上，范式电子在生产过程中还使用了另一种机器人:笛卡尔机器人。他们需要大量安全防护人员的防护装置，根本无法实现工人与机器人的真正配合。同时，他们必须配备所有必要的实物保护手段，使工作单位对人类安全。另外，它的安装启动周期很长，笛卡尔机器人的调试需要5个月。然而，从收到优傲机器人到安装并激活它只需要一个多月的时间。

集成力控制功能:

范式电子选择优傲机器人的另一个重要原因是它具有力控功能。在抛光过程中，如果用力过大，表面产生的热量和效果都会大大降低，而优傲机器人可以根据力的控制来工作，所以是一个巨大的优势。当然，为了达到最终的制作效果，也可以使用力反馈系统的技术，但并不划算，而且这整套系统的价格有时抵得上一整台机器人。

易于编程和使用:

用户的另一个惊喜是UR10的编程相当简单。范例电子公司的员工很快就学会了如何用机器人做一些教学操作:他们可以将机器人移动到所需的位置，然后用教学设备进行精细的动作。操作员可以很容易地在菜单中找到程序，轻敲键盘，激活机器人，然后让机器人开始一天的工作。

范式电子与UR10的第一次亲密接触令人满意。目前，他们正在考虑如何将人机合作机器人应用于生产线的其他场景，例如希望将其用于操作各种喷漆工艺的喷漆车间，还计划将机器人引入生产更多抛物线形状的新系列扬声器。有了这么强大又好用的工具，工人从繁重的劳动中解放出来，生产效率提高50%！

项目档案

名称:日产横滨工厂生产线

公司规模:3200人

产品:发动机，电动和混合动力汽车发动机。

工业:汽车及零部件制造

应用:搬运、装卸、拧紧螺栓。

目的:解决加班生产线节拍问题，提高生产效率。

关键价值驱动:满足负载需求、灵活性和安全性。

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下面和人机合作机器人专家UR一起来看看这个案例的细节:

案例背景:

日产横滨工厂的生产线是一家生产发动机、轴、电动汽车和混合动力汽车用电机的工厂，涵盖原材料加工到组装。为了提高生产效率，日产对生产线加班进行了分析，希望通过使用机器人来消除这一瓶颈。最终，优傲UR10人机协同机器人分别应用于两条生产线，提高了工厂的整体生产效率，节省了额外人工带来的成本。

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挑战:

在发动机装配过程的进气管安装阶段，工厂遇到了这样一个问题:工人的配置会根据产量的变化进行调整，但每次调整的时间长短不一，导致部分工位的间隔超过额定时限，成为生产线的瓶颈。因此，日产决定尝试引入机器人，希望通过新的生产方式解决生产节拍中的加班问题。

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解决方案:

为了测试人机配合程度，横滨工厂从一开始就使用了优傲机器人:由于工人位于传送带的对面，工厂希望配合的机器人不需要安全围栏。机器人需要搬运自重约4 kg的进气管，进气管手柄总重量约6 kg，因此要求机器人必须能够承受这样的载荷。在对比了其他机器人品牌后，日产选择使用UR10。

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日产与集成商Kantum Electronics合作，快速学习机器人的性能和用法，然后快速安装。除了搬运零件，日产还在另一条生产线上的UR机器人手臂上安装了螺母扳手，用于拧下NAD凸轮螺栓。

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优势:

通过使用新的生产工具，日产解决了生产线节拍超时的问题。并从实际使用过程中感受机器人带来的便利。

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减轻团队的负担:

在实际使用过程中，由于人工操作，工人们不得不手动搬运沉重的进气管，这使得他们在一天的工作之后非常疲惫。现在用优傲机器人代替人工运送零件给工人，工人直接组装，大大减轻了他们的劳动负荷。

安全人机协作:

由于UR机器人不需要安全围栏，所以工厂在使用过程中可以灵活设置工作站，让机器人可以放心地和工人一起工作。这样不会对现有的生产线布局造成太大的改变，节省大量的项目测试和开发时间。因此，日产汽车考虑今后将人机合作机器人投入更广泛的应用。

重量轻，易于安装:

UR机器人重量轻，可以使用100V电源，不需要安装安全围栏。与以前使用的其他设备相比，日产可以更方便地调整生产。在一个应用案例中，UR机器人安装在一个装有脚轮的平台上，方便移动。这种组合非常便于生产和应用。

紧凑的结构和灵活的部署:

工厂内部空间有限，安装空间也有限。因此，日产在选择机器人解决方案时，要求机器人与工人共享空间。而且机器人不需要固定的安装位置，可以根据生产要求移动。

投资回收期短；

基于两班制，日产使用UR人机合作机器人后，可在1年内收回成本。以前因为紧急的生产需求，会需要增加人员，从而产生额外的人力成本。现在使用机器人后，可以灵活满足各种生产需求，节省人力开支。

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未来，日产计划进一步扩大机器人的用途，尝试在各种场景中使用UR机器人。对于工厂来说，虽然会根据产量的变化调整工人的配置，但是将机器人移动到生产节拍超时的工位，就可以消除生产瓶颈。有了这样一个强大易用的工具，工厂在灵活调配和提高生产效率方面有了更多的想象空间！

项目档案

名称:大陆汽车电子

公司规模:500人

产品:汽车仪表板

工业:汽车及零部件制造

应用:取放，机床装卸。

目的:解决生产线自动化，提高生产效率。

键值驱动:编程简单、灵活、安全。

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下面和人机合作机器人专家UR一起来看看这个案例的细节:

案例背景:

与跨国公司大陆集团的合作，是这个行业一个绝佳的转型案例。作为汽车领域的领导者，大陆集团是迄今为止自动化程度最高的制造商，率先向工业4.0迈进。2016年，公司决定购买几台UR10合作机器人，进行PCB板的自动化制造加工。与人工操作相比，转换时间减少了50%(从40分钟减少到20分钟)。

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挑战:

作为一家成长中的公司，大陆集团在汽车行业已有25年的历史，并一直专注于创新，因此在与其他顶级公司的竞争中赢得了许多重要项目。西班牙大陆公司的工厂经理西里尔·霍加德(Cyril Hogard)在谈到引入UR协作机器人的初衷时表示:公司是在行业竞争激烈的背景下运营的，面临的主要挑战之一是提高生产率。当他两年前第一次听说合作机器人时，他立刻相信合作机器人凭借其集成简单、维护成本低、生产率提高等优势，将成为工业4.0中大陆汽车发展的基石。

解决方案:

西班牙大陆汽车公司选择了AUO机器人来执行制造过程中PCB板和元器件的装卸和检查任务，这是一项单调重复的工作，对精度要求很高。

在项目初期，大陆汽车安装了两台UR10机器人，用于装卸PCB板和组装元件。目前已增加到6个UR10合作机器人，另有3个UR10项目正在进行中。

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大陆汽车的工程师积极参与了项目开发。当我们开始第一个项目时，我们都知道这意味着大陆汽车正在使用具有更现代机器人概念的合作机器人从事开创性的技术工作，也预示着以自动化和工业物联网(IIOT)为核心的智能工厂的出现。

负责UR机器人应用的工程师维克多·坎顿(Víctor Cantón)接受了挑战，尽管他之前没有机器人方面的经验。几个星期后，他了解了UR合作机器人的基本知识，并能够开始编程。项目前期已经在实验室使用了一台优傲机器人进行测试，计算节拍，规划运动路径，为简化和加快现场实施做准备。

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优势:

大陆集团的团队对UR合作机器人在其生产线上的应用效果非常满意，产品优势在操作过程中显露无疑。

控制和灵活性:编程非常简单；所有的电子设备和机器人控制器都集成到中央控制器中，因此它们可以在没有外部专家帮助的情况下重新编程。

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减轻团队负担:协作机器人的到来意味着操作员的角色发生了变化，操作员不再需要执行复杂的任务，例如将组件从一个工作站移动到下一个工作站。他们现在可以专注于能够提高产量的技能任务。

降低成本:大陆集团在车间自动移动零件，与人工操作相比，转换时间减少了50%(从40分钟减少到20分钟)，降低了运营成本。

安全:大陆集团的团队对合作机器人相关的安全措施非常满意。例如，操作员可以在任何时候进入该单元，当操作员接近机器人时，机器人立即停止操作，因为附加的传感器停止了。

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对于大陆航空的西班牙工厂来说，最大的挑战来自产能。协作机器人之所以能成为解决问题的关键，是因为它不是一个装置，而是一个工具，它能像“同事”一样与现有的团队和系统紧密合作。无论是在产品安装部署、掌握编程，还是安全方面，都更加简单易用，帮助用户尽可能降低隐性成本，让工具的使用“零门槛”。

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UR机器人从安装、调试到投入使用，只需要很短的时间。UR机器人一个小时就可以重新部署，而传统机器人至少需要一周；UR机器人可以在短短几周内开始一个新项目，而传统工业机器人通常需要半年以上。快速的生产周期将有助于健林更灵活地应对市场需求的变化，增强产品的竞争力。目前UR机器人在建林生产线的主要应用包括:

双臂机器人装配产品

两个UR机器人可以合作完成产品装配。因为装配过程中有很多工序，一个机器人通常很难实现机器利用率的最优化。优傲机器人关节灵活，占用空间小，非常适合双臂协作应用。双臂操作共享工作空间，通过通信来协调双臂动作的顺序，使整个操作过程准确、有序、灵活、高效。

热板焊接机装载和卸载

UR机器人在进行圆盘焊机的上下料操作时，采用双吸盘，圆盘工位一次性完成上下料动作，整体动作连贯紧凑。UR机器人先用左磁铁吸住要焊接的底板，然后把成品取下来放在底板上，最后放在右侧堆垛。

产品组装

UR机器人在组装产品时，首先从振动盘的出口处取出坚果，放入穴位，然后取放待加工的产品，最后取出组装好的产品。由于装配工艺的要求，机器人TCP需要多次旋转方向。利用UR机器人各关节的超高自由度，可以轻松完成教学放置。

产品拾取和放置

在产品的取放过程中，UR机器人被吊在一个空间不大的圆盘工作站上，左右工人随机送料。螺丝拧紧后，UR机器人将成品取下，然后根据带线情况分类摆放。灵活的UR机器人使生产线的改造和调整更加容易。

注塑、脱模、热焊和气体测试。

只需要一个UR机器人就可以完成注塑、取零件、出浇口、热焊、试气四个工序。传统生产模式下，操作工一次只能完成一道工序，半成品通过周转箱转移回来。UR机器人系列化的生产工艺，可以有效节省人力，保证产品质量。

预先放置的插件

在预镶件的应用中，一个UR机器人可以同时操作三台注塑机，工具端配有六个钳口。机器人灵活的手腕可以快速切换到任何取料位置。利用弯头的超高灵活性，工具从上方移动，避免水平干扰。

机器人视觉拾取

UR机器人配备了视觉系统，用于精确拾取位置混乱的零件。只需将零件放在传送带上，视觉系统就可以判断零件的类型和位置，并通过插座将信息传输给机器人。机器人可以完成定位和采摘，大大减少了喂食过程中的辅助人力。

滑轨配有优傲机器人注塑机拾取零件

滑轨上安装了一个轻型UR机器人，以扩展机器人的工作空间。当机器相距较远，不方便移动时，机器人可以借助滑轨实现多工位操作。使用机器人可以实现多台注塑机的自动化加工流程，有效节约成本，提高机器的工作效率。

创造安全的工作环境，促进人机良性合作

在引入UR机器人之前，建林有大量的工作站，都是人工操作。当操作高度重复时，人脑会感到疲劳，有些工作站是危险的。当这些工位由UR机器人承担时，工人在安全的基础上从繁重的重复性工作中解脱出来，不仅促进了人与机器的良性合作，还大大提高了工作效率，保证了产品良率。

合理配置人力资源，提高盈利能力

丹麦友奥机器人公司中国区总经理Adam Sobieski说:

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UR机器人的操作简单灵活，不需要对现有的建林生产线进行太多的调整，就可以轻松集成到整个装配中。并且方便编程设置，不再需要安排固定人员进行长期维护，从而节省人力成本。

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UR机器人解放劳动力后，工人可以从事需要发挥思维能力、更有附加值的工作，公司也不用填补他们的岗位。这充分利用了公司内部资源，实现了人员的灵活调配，既有效降低了员工流失率，又降低了人力成本，从而提高了盈利能力。

建林实业总工程师谢先生表示:“人机协同机器人是工业制造中强大的创新力量，为自动化生产赋予了前所未有的灵活性。随着人机协作机器人的不断发展，自动化生产将不再是长周期、大批量、单品标准化制造的代名词，而是具有了定制化、小批量、多品种制造的可能性。因此，我们对丹麦优傲机器人的发展前景充满信心。”