应用制造技术公司创始人兼首席执行官Michael Jacobs向首席执行官组织介绍了“系统集成商和机器人的现状”。
根据维基百科的定义,机器人技术是一个集成了计算机科学的跨学科领域Nce和工程学创造帮助人类的机器。根据产品所处的发展阶段,从单纯的想法到全面生产的设备,今天的机器人工业可以分为几个主要类别。
概念阶段的机器人仍在开发和测试中,以确定市场的兴趣。在alpha测试中,设备仍在实验室中进行测试,以确保其满足业务需求并正确运行。当机器人设备进入beta测试时,一组用户可以在生产环境中评估该产品。
在产品最初发布后,早期采用者在有限的市场渗透中对其进行进一步评估。一旦成功地通过了早期采用阶段,机器人设备可能会被广泛地接受到生产环境中。一个“日常”的机器人应用程序已经得到了广泛的,也许是无处不在的采用。
机器人的概念
“机器人”这个词是捷克剧作家卡雷尔·卡佩克在1920年的科幻小说《罗森的万能机器人》中创造的。从那以后,人们一直梦想着这些设备能做什么。《星球大战》R2D2和C-3PO到艾萨克·阿西莫夫的50年代我,机器人,我们仍然没有实现这些角色的所有能力。
走廊数码最近的电影持枪的机器人引起了不小的轰动,人们开始质疑行走的机器人是否可以携带枪支。我们这些和机器人一起工作的人知道它不可能是真实的;不是今天。他们有一天能做到吗?是的,我想他们会的。
Alpha测试中的机器人
alpha测试中的机器人是真实的;它们在实验室中,但尚未在现场安装。波士顿动力公司有一个四足机器人的视频两个人形机器人在跳舞。用两条腿保持平衡和移动的能力真的很神奇。这个视频的制作质量很高,但它绝对是一个实验室环境。如果你不相信我,可以搜索一下这些花絮片段,它们展示了最终视频的制作过程。
来自日本的川田机器人公司有几个模型协作式人形机器人,包括HRP,人形机器人平台进行研究。Kawada还为工业应用开发了Nextage,目前处于早期采用阶段。
AMT还与Soft Robotics合作该公司提供尖端的机器人系统,包括柔软的机器人抓手和3D视觉解决方案。软体机器人有一套可配置的触手它可以安全地拾取坚硬或柔软、坚固或易碎、轻或重的食品等物品,使食品行业的客户能够实现流程自动化。
测试中的机器人
Beta测试是试点项目:将刚从实验室出来的机器人投入实际生产,看看它们的反应如何。AMT正在与几位目前正在进行产品测试的行业领导者合作。
Plus One机器人是一家试图解决物流领域一些复杂项目的公司。正如在订单履行中发生的那样,从无序的箱子中挑选随机对象是一个棘手的问题。系统的视觉、人工智能和机器人并不总能找到解决方案,当系统卡住时,会通知远程操作员指导机器人如何挑选。
AMT正在与Innovision公司合作,后者拥有一种可以发现新漆表面缺陷的系统。在这个视频在美国,新涂装的汽车面板会通过智能检查隧道,在那里视觉和人工智能系统会发现缺陷并对其进行分类。质量检查员可以通过触摸面板与系统进行交互。然后,缺陷类型及其位置被传递给下游的一组机器人,这些机器人随后能够自动修复缺陷。
AMT还与Liberty Reach合作,后者的VPick醒酒系统,在一起与AMT机器人细胞,将很快在beta测试。问题是要把一堆箱子拆下来,并让机器人挑选出最优数量的箱子放入仓库的储存袋中。可能有超过3000种不同的箱子类型,它们需要处理,即使它们以前从未被系统看到过。该系统使用视觉、人工智能和机器人技术来实现这一目标。
用行业语言来说,该系统从统一的托盘到指定的空间或容器执行优化的多个或单个取放操作。利用工业的全几何3D视觉,该系统可以准确地从混合托盘和包装容器中挑选。VPick醒酒系统的功能不需要知道托盘层上的箱子数量。该系统适用于各种印刷、颜色和表面处理的大范围盒子尺寸。箱子的大小可以是已知的,也可以是随机的,系统可以执行单箱拾取或多箱拾取,以优化体积。VPick醒酒软件不需要箱子按照任何预定的模式堆叠。
早期采用
这些新技术的早期采用者已经在完整的生产环境中部署了超出beta测试的系统。
这个AMT系统最近安装在一个仓库里,它的工作是和移动传送带上的箱子玩“俄罗斯方块”。箱子被移动到他们的适当位置成排,成排将形成一个层放在托盘上。就像糖果里的露西尔·鲍尔工厂,皮带永不停歇,产品源源不断。该系统使用3D视觉和直线跟踪来引导机器人重新定位盒子。
另一个AMT系统最近安装在美国各地的多个塑料注射成型设施。它使用了FANUC CRX,一种新型协作机器人。这个系统挑选新鲜制作的手提袋,在每一边贴上标签和射频识别标签,检查这些标签的质量,剔除坏的,把好的堆叠起来。同样值得注意的是,AMT用3D打印制造了机器人抓手的零件。
这是我在店里拍的一张照片。我身高6英尺2英寸(约1.9米)。我站在发那科M900机器人旁边,这是最大的工业机器人标准产品之一,能够举起700公斤,超过1500磅。每天都把它放在毫米以内,从不间断。机器人本身重2800公斤,超过3吨!它会沿着轨道上下移动来储存和回收这些线圈,使其成为一个机器人ASRS。
这是该系统的模拟图像。
机器人仿真是一种计算机图形工具,系统设计人员使用它来确保整个系统将在任何金属或设备投入之前按预期工作。
这个系统是为航空航天制造商设计的。各种材料的卷由系统存储,并在工厂管理软件要求其他机器使用时检索。为了方便,这个模拟显示了所有相同的材料卷。真正的系统将存储各种材料和不同尺寸的线圈。
日常机器人应用
日常机器人应用已经在工业中使用了20-40年,但这并不是说这些是低技术。随着技术的进步,机器人的能力和性能也在提高ese应用程序。
回想一下我们为什么要部署机器人:取代或增加人类的“三个d”工作。
肮脏的,危险的,有辱人格的
这是一份三者兼而有之的工作!这家工厂回收铝,那些刚制成的铝锭温度约为华氏600度。目前的AMT系统处于最终设计阶段,零件正在订购中。
下面是AMT系统如何解决这个问题的模拟:
下一个例子来自一个包装肉类的AMT客户。我们设计和建造的系统由传送带、x射线检测仪、秤和机器人组成。所有这些都共同检查产品安全,并在正确的托盘上获得正确的数量或重量的汉堡。肉类加工厂全年的温度都保持在45华氏度左右,和你的冰箱温度一样,这可不是一个整天工作的好地方。
这个系统通过使用集成重量控制,使客户金刚狼包装公司免于过度交付产品,并为客户节省了大量资金。该系统可自动移动满托盘和空托盘,并自动提供和放置纸条。让一堆箱子保持稳定。完整的托盘被塑料薄膜自动拉伸包裹。要下载这个项目的案例研究,点击这里。
在斯帕坦堡,南卡罗来纳州宝马工厂有一个汽车点焊系统是什么被称为框架站,可以看到在这个视频。虽然这个功能已经被机器人完成了30年,但我从未见过如此干净优雅的。如今,在汽车车身组装车间看到200多个机器人并不罕见。
在汽车生产线的下游,您可以看到自动化和机器人驱动的喷漆过程,如图所示这个视频。如今,世界上几乎每一辆批量生产的汽车都是用机器人上漆的,而且注意到生产线一直在不停地移动。喷漆间内的环境是爆炸性的,所以所有的设备都是本质安全的。在20世纪70年代,这项工作是由人来完成的——穿着兔子服——如果幸运的话,还带着呼吸器。
当今制造环境中的机器人技术
机器人不是孤立的;它们是连接设备和定制编程软件的更大基础设施的一部分,其中包括硬件和智能设备、OT(操作技术)、云/边缘基础设施和hmi(人机界面)。下面是详细说明。
系统集成商的价值
从上图可以看出,当今的制造系统非常复杂,每个智能设备可能由几十个不同的供应商制造。此外,没有一家供应商提供完整的智能设备系列,供应商也不从事将自己的产品与其他供应商的产品对接的业务;他们有一个内在的议程,只使用自己的产品。这对制造商来说是一个相当大的挑战,他们希望通过目前可用的无数选择来提高效率和生产力。
输入合格的系统集成商(SI)。SI的功能与总承建商/建造商类似。SI在构建系统时的经验确保所有硬件和软件一起工作以满足最终用户的需求。
最终用户可能认为他们有能力自我集成机器人,因为他们有一个内部工程部门。员工工程师是制造或加工其产品的专家,但可能不是自动化这些过程的专家。自动化对最终用户来说是一个关键的过程,但它不是核心。
系统集成商的职能是:
- 了解最终用户的目标
- 使用来自不同供应商的最佳组件,协作设计一个定制的可靠的自动化系统
- 构建、测试和使用该系统
- 交付、安装和启动系统
- 提供持续的支持、培训和服务
AMT是一家工业自动化系统集成商,其内部工程团队将来自不同供应商的所有关键组件连接到一个可预测且可靠的系统中。我们将该系统集成到最终用户现有的OT和IT基础设施中,并根据需要继续支持该系统。
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