保护终端用户和供应商——机器人集成商的最佳实践

机器人系统集成是中央车站的一个自动化项目。在所有沟通、协调、采购、物流和计划的中心是机器人积分器。我们的目标是提供交钥匙自动化解决方案，同时优化效率、安全性和质量。最终，对最终用户的责任在于集成商。

经验丰富的机器人集成商坚持一个最佳实践系统。对大多数人来说，这是一种心态，一种确保最高成功率的整合过程的有条不紊的方法。因为他们比任何人都清楚，如果偷工减料，项目可能会脱轨。

的区别
“我们实际上是被雇来修理不安全的细胞的，”Kevin Bowe说JR自动化技术有限公司在密歇根州的荷兰。“我们已经帮助公司纠正运营、构建或编程从根本上不健全的地方。”

保护终端用户是该计划背后的推动力RIA认证机器人集成商计划于2012年1月推出。最终用户发现该程序在帮助评估机器人集成商方面很有用。系统集成商将其作为最佳行业实践的基准。

“这是一个与众不同的地方，”公司运营副总裁布莱克•康斯多夫(Blake condorf)说埃里森技术自动化在爱荷华州的Council Bluffs。“有时候，终端用户只会考虑价格。最后，他们最终会付出代价，因为他们没有采取正确的方式，或者有些事情被忽视了。认证做两件事;它保护了集成商和最终用户。”

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到目前为止，已经有十几个集成商获得了RIA认证。在本文中，这些集成商将分享他们的最佳实践，以及用于使机器人系统集成更加可靠和高效的最新技术和流程。

模拟
集成商正在使用机器人仿真在购买单个设备或加工零件之前，可视化和演示工作单元概念。仿真软件变得更加先进。集成商能够在设计阶段测试机器人的范围和工具效率，检测碰撞风险，估计周期时间，并评估安全威胁。

JR自动化，这也是ISO认证，使用仿真来确保机器人的大小正确的有效载荷，速度和到达。鲍威说:“对于我们建造的每个细胞，我们都使用我们与机器人一起设计的实际3D模型进行完整的机器人模拟。”“现在，随着设计的不断发展，我们可以通过模拟来证明我们为应用程序设计的机器人是正确的。”

“仿真软件实际上显示了整个操作过程中哪些关节超负荷了。所以当我们加速机器人时，你可以看到哪里开始变红，”鲍解释说。“我们可以操纵它来提高惯性率，提高有效载荷。我们可以改变机器人的路径，这样它就可以使用不同的关节来承受更高的载荷。”

“很多时候，我们可以缩小或扩大机器人的尺寸，而不会对项目成本产生任何影响，”他补充说，“只要它在项目的早期就足够了。”

模拟不仅可以节省时间和金钱，还可以帮助管理最终用户的期望并避免误解。捷恩系统集团位于爱荷华州达文波特的机器人系统制造商和集成商使用3D模拟来帮助其客户可视化多抽屉存储箱的定制电阻焊接解决方案。

Genesis的客户能够通过循环模拟视频看到系统的生产运行情况。对概念进行了改进，以优化占地面积、物料流和生产吞吐量。这个视频显示模拟并排与单元在全面生产。

仿真还有助于设计具有多个机器人和紧密工作信封的复杂细胞。JR自动化创建了一个由16个机器人组成的系统，占地面积为8 x 30。垂直集成在工作空间上方的六轴机器人组装汽车门板。

“当你有四个机器人在一个6乘6的区域时，你真的必须对机器人设置一些限制，这样它们就不会对彼此造成伤害，”鲍解释说。“机器人是通过CAD-to-path的模拟软件进行教学的，这意味着我们使用了从客户那里收到的零件的CAD模型，并以这种方式对机器人进行了编程。”

“这是一个独特的应用程序，我们把模拟下载到实际的机器上，”Bowe说。“我们能够节省相当多的编程时间，以及从机器启动到我们运行部件的正常运行时间。”

离线编程
模拟的一个分支，离线编程(OLP)是将模拟的机器人运动和操作序列转换为机器人控制器特定任务的过程。在脱机场景中，编程可以与系统组装和其他集成过程并行进行。OLP减少了现场编程时间，将系统腾出来用于生产。

达伦·佩普，运营经理狼机器人有限公司位于科罗拉多州柯林斯堡的公司表示，他们的大部分系统都是离线编程的。“这使得在项目阶段早期和前期处理细节成为可能。当系统正在设计和集成时，我们可以同时生成成功的程序，此外，当系统在客户的地板上运行生产时，我们还可以生成新的程序。”

Pape将重型焊接应用的集成速度和成功归功于OLP。“我们最近实施了多个自动化大型采矿设备结构的系统。这些项目很复杂;实施非常成功。值得注意的是，系统上的离线编程和部件运行调试超出了我们生产高质量部件的速度和系统之间程序传输的准确性。”

Wolf的项目涉及一个双机器人系统，包括机器人载体和大型定位器，用于大型采矿部件的气体金属弧焊(GMAW)。佩普说，如果没有OLP，设计可能需要几个月的时间。相反，它在一周半内就完成了。

故障恢复
任何机器人解决方案的一个关键因素是操作员能够快速轻松地从由于错误或处理过程中的意外变化而导致的系统操作中断中恢复过来。故障诊断界面必须直观且易于使用。

厄尔·雷纳尔，销售经理运动控制机器人公司(MCRI)他解释了故障恢复应该如何工作:“有一个基本的软件水平，可以让机器人细胞在完美的世界环境中运行。然后，为了让它对用户更友好，还需要额外的努力。这是嵌入在机器人细胞控制中的额外逻辑。”

Raynal解释说:“例如，装配过程中必需的一个零件不符合规格，导致机器人停止工作。“恢复细胞运作需要哪些步骤?”在我们看来，在完美的情况下，只有一个按钮可以让您一步完成错误恢复过程。这并不总是可能的，但这肯定是一个基准。”

Raynal补充道:“这样，你就不需要太多的专业知识来从故障中恢复，因为智能已经内置在系统中。”“在我们所有的单元中，我们为客户提供了高水平的简单错误恢复能力。”

MCRI专门从事物料搬运，具有集中码垛的专业知识。Raynal指出了在这些类型的应用程序中故障恢复的重要性。“如果你有任何一种集中式系统，正常运行时间就变得更加重要。你想要的是易于使用的软件，易于操作的控件。”

MCRI最近自动化了处理冰淇淋箱的全层中央码垛应用程序。雷纳尔解释说:“如果你真的想让机器人发挥最大的效用，你就不能一次处理一个案件或一排案件，而是一次处理一整层。”“你必须把合适的产品送到合适的机器人那里，假设有一连串混合的产品进来。然后，你必须构建层并将其移动到托盘上。”

这个视频显示系统的运行情况。“这是一个相当复杂的过程，”Raynal说，“但你可以在相当小的占地面积内通过系统获得大量的材料。由于这是一个集中的码垛区，很可能托盘模式会有所不同，所以你必须能够在这个过程中建立灵活性。”

项目管理
管理系统集成生命周期中的所有阶段可能是一项艰巨的任务。从设计和采购到建造和安装，机器人集成商必须熟练地管理日历，以确保按时交付。项目经理需要仔细计划和安排多个分包商来处理工作的并行化。

Wolf的达伦•佩普(Darren Pape)表示:“有很多细节需要管理。“重要的是要有一个严格的项目管理流程来管理这些细节，并在项目的不同阶段进行质量检查。”

沟通是项目管理的关键部分。“我们有7名全职项目经理，”埃里森的康斯多夫说。“每个项目，无论大小，都有一个项目经理。这使得部门间的沟通变得高效和迅速。它还使我们能够让我们的客户完全了解任何变化或问题。”

“最近，一位客户向我们提出了一个非常具有挑战性的时间表。他们需要将产量增加一倍，”condorf解释道。“客户需要在六周内安装一个双机器人系统并运行生产。”

“当涉及到集成工作时，我们使用了(RIA)认证流程，以便有一个很好的清单，以便在我们的楼层快速完成工作。”埃里森还通过了ISO认证，专门从事机床自动化。

“我们能够重新部署库存中的现有系统。我们为应用定制了它(加工汽车支架)，与所有其他相关供应商迅速合作，然后将设备运送给最终客户，在那里我们与客户在他们的地板上协作完成了所有集成工作，”condorf说。“我们的流程和程序使我们能够满足这个非常严格的时间表。”

安全
无论周转时间有多短，安全合规都是每个系统集成项目中至关重要的一步。有效地选择和整合现有的机器人安全设备范围需要经验和对行业标准的透彻理解。

佩普说，提供安全的自动化解决方案是沃尔夫最佳实践清单上的首要任务。“我们对行业需求有透彻的了解。我们在RIA安全委员会有代表，包括我。我们做了很多内部培训。”

沃尔夫专注于金属加工自动化弧焊和切割系统。“我们目前有29个cwi (认证焊接检验员)。我们也是少数几个可以进行认证的授权测试中心之一胃，认证机器人弧焊技术员。”

佩普解释说:“我们试图将安全融入我们的前期销售流程，所以当需要为安全设计不同的方式时，我们不会向客户展示一种东西。”“我们也有不同的检查清单、验证步骤和风险评估，以验证整合是否正确完成。”

MCRI的销售经理说，平衡安全与成本是一个挑战。Raynal说:“在尝试集成一个安全系统和仍然拥有一个成本合理的系统之间，这是一条微妙的界限。”“这并不容易，这是一门艺术。

他补充说:“RIA和ANSI规范都很新，还没有很多终端用户专家。最终用户仍然严重依赖集成商提供专业知识、投入和结构。”

视觉的集成
在正确的应用中，机器视觉可以提高机器人系统的可靠性和灵活性。RIA认证机器人集成商项目有一个关于视觉能力的完整章节。

埃里森在先进的3D视觉引导机器人技术上投入了大量资金，专门用于随机选箱。与机器人制造商合作发那科机器人美国公司在美国，埃里森在其车间设立了一个实验室，以测试客户应用的垃圾箱拾取的可行性。

condorf说:“我们在我们的楼层有一个工作演示。“因此，当客户提出要求时，我们可以让他们将垃圾箱和零件运送给我们，我们可以实际评估这是否是3D垃圾箱拾取的好应用。”

condorf说，埃里森被选为发那科最新视觉集成系统仅有的两个现场测试地点之一。“实验室让我们学习硬件，并变得更加精通。但与此同时，它使我们能够在执行项目之前评估潜在的应用程序。”

“在以项目为基础的业务中，”康斯多夫解释说，“你总是要面对一项新技术，它可能应该被视为产品开发，但由于客户需求，有时你把它当作一个项目来做。这总是有风险的，因为如果产品没有达到预期的效果，你的客户就会失望。”

康斯多夫表示:“我们希望在一开始就发现问题，这样我们就可以管理客户的期望，并适当评估风险。”“通过工作演示，我们既保护了客户，也保护了我们自己。”

提高标准
保护最终用户和集成商……最佳实践不仅提高了标准对于整个集成商社区的问责制，他们提升了整个机器人行业。

有关RIA认证机器人集成商的完整列表和有关该计划的更多信息，点击这里。

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