这听起来熟悉吗?管理层设想车间是“机器人的海洋”。他们之前没有部署过机器人，也没有明确的目标。他们只想要“自动化”。接下来你知道的是，装载区出现了一个协作机器人。你的工作是:找到与之相关的东西。

您已经有两个项目要做——两个项目都落后于计划——但不要介意，您将看到这只野兽能做什么。因此，您将它设置为在一个比较麻烦的手动工作站上执行操作，计算出仅在人工成本方面的快速投资回报(ROI)。

不幸的是，这个项目是个灾难。合作机器人既不能可靠地定位也不能可靠地抓住零件。经过几天令人沮丧的尝试让应用程序工作后，您将机器驱逐到存储室，再也没有出现过。

“协作机器人从一开始就被严重地过度推销，”协作机器人供应商——生产机器人公司(Productive Robotics inc .)的总裁扎克·鲍嘉(Zac Bogart)说。“当协作机器人首次出现时，它们被宣传为一种可以解决所有问题的技术，因为它们易于编程。但是，给机器人编程从来都不是问题。它一直都是应用。机器人应用的复杂性在于如何固定和掌握零件。”

鲍嘉说，工程师们经常试图自动化一个还没有完全解决的手工过程。然后，当他们将机器人应用于这项任务时，他们发现这个过程依赖于人类的技能、灵巧和知识。他解释道:“每一件物品的组装方式都略有不同。”“例如，零件并不总是合适的，但一个好的组装者知道，他可以给零件一个轻微的扭曲或一点额外的力，它们就会组装在一起。试图自动化这样一个过程是永远不会成功的。”

为了避免沮丧，建议刚接触自动化的公司从一个简单的项目开始，然后从那里开始发展。成功的自动化项目，即使是小规模的自动化项目，也会在以后的大型项目中取得成功，并将导致未来在组织的所有级别上的购买。

鲍嘉指出:“当你从一个简单的项目开始时，你需要做的事情就会少很多。“如果出现一两个问题，解决每个问题并不困难，很快，你就可以开始竞争了。但是，如果有20个问题需要解决，大多数工程师都会放弃。

“积累知识很重要。在完成代数之前，你不可能进入微积分。”

TM Robotics的业务发展经理道格·达格利什(Doug Dalgliesh)亲眼目睹了这一点。几年前，他的公司向一家汽车电子制造商提供了一台SCARA机器人。该公司过去运行固定的自动化系统，但之前没有使用过机器人，需要更加灵活。该公司并没有针对这款机器人的具体应用。他回忆说，苹果只是想“摆弄它”几个月，看看它能做什么。公司不想雇佣一个集成商;相反，它希望在机器人领域发展内部专业技术。

最终，该公司在一个简单的取放操作中部署了机器人。机器将从振动给料碗中回收零件，并将它们装载到托盘上。这一申请立即获得了成功。如今，这家制造商是TM Robotics最大的客户之一，在全球几家工厂运营着该公司300到400台SCARA和六轴机器人。

达格利什说:“该制造商成功的关键在于一开始就采用了风险非常低的应用程序。”“制造商能做的最糟糕的事情是试图从一开始就实现整个装配线的自动化。这是行不通的。”

选择项目

如果简单性是第一次自动化成功的关键，那么这就引出了一个问题，“什么构成了一个简单的项目?”

达格利什说，理想的第一个项目包括低风险和低成本。这意味着简单的运动，简单的工具和一致的，可重复的定位。一个需要机器视觉工作的项目对于自动化新手来说不是一个好的应用程序。

他记得曾与一家小型制造商合作，让SCARA机器人在小瓶子上安装盖子。一台专用的瓶盖机是不可能的。该公司是一家高混合、低产量的公司。另一方面，仅仅雇用几个人来安装瓶盖也不是很经济。SCARA解决了这个问题。

机器人使用现成的真空杯从振动给料器上拿起一个盖子，将其放置在瓶子上，并通过Z轴的轻微旋转拧紧盖子。简单的动作，简单的工装，不需要积分器。

达格利什说:“这个应用程序总共花费了公司2万美元。

Stäubli Corp.一般工业和食品业务主管Gilles Le Quilleuc对此表示赞同。当然，一个熟练的集成商可以找到一种方法，利用机器视觉和大量传感器来自动化复杂的组装任务。但是，该项目将耗资数十万美元，投资回报率将以年为单位进行衡量。对于一个更简单的项目，工程师们可以在几个月甚至几周内获得回报。

机器人已经变得相对便宜且易于编程，这一事实将各种应用置于“容易”的领域。Le Quilleuc说:“将老一代机器人与现代机器人进行比较，就像将旋转式拨号电话与智能手机进行比较。“25年前，你必须是工程师才能给机器人编程。今天，任何人只要经过简单的训练就能做到。而且，通过仿真软件，你可以在机器人运行当前应用程序时编写下一个应用程序。没有停机时间。我们的软件能够模拟惯性和周期时间，所以当运行新应用程序时，机器人的表现非常完美。”

要避免的应用是那些需要复杂的工具、复杂的运动或力反馈的应用。“要衡量机器人执行一项任务的能力，请闭上眼睛，将一只手臂放在背后，试着去做。如果你能做到，那么机器人可能会相当容易地做到这一点，”达格利什说，他也是DB Cobots LLC的总裁。

证明自动化

除了简单地降低劳动力成本之外，还有更多的方法来证明投资机器人和自动化的合理性。事实上，考虑到目前制造业的劳动力短缺，自动化并不是要取代工人，而是要更有效地部署工厂已经有限的劳动力。

这使得像机器管理这样的任务成为完美的首次自动化项目。循环时间相对较慢，并且零件被挑选并放置在一致的位置。

鲍嘉说:“我们向机械商店出售了很多机器人，他们用它们来装卸数控机床。”“这个申请是一个灌篮。他们一天就能修好并运行。这个应用程序在不到一周的时间内就能收回成本。”

质量改进是证明自动化的另一种方法，这使得螺丝起子成为首次自动化的一个很好的目标。

“在装配过程中，操作人员很容易走神，特别是在以相同的方式连续几个小时驱动超过500个螺丝之后，”杰根斯公司ASG部门的技术自动化销售工程师Chris Emanuele说，“这可能会导致一个螺丝没有拧紧或没有完全拧紧。因此，质量改进是证明投资自动化的一个很好的方法。”

人体工程学的改进也可以用来证明投资于自动螺丝起子的合理性。Emanuele说:“重复的运动会导致应激性损伤，比如心管综合征。”“当然，有一些符合人体工程学的辅助工具，但从长远来看，‘健康因素’也可以用来证明投资于自动螺丝起子是合理的。”

也就是说，Emanuele警告说，高混合、低产量的操作可能不是螺丝刀机器人的最佳选择，特别是如果紧固位置、部件的大小和形状或要安装的紧固件数量差异很大。模块化夹具、快速更换驱动器和可调节的螺旋进给设备可能会有所帮助，但在这种情况下，人们最终会更加灵活。

胶粘剂点胶也是第一次自动化的一个很好的应用。对于需要数百或数千个零件而不是数百万个零件的应用，台式点胶机器人是理想的选择。

“台式点胶机器人的价格在过去十年中下降了很多，对于中小型制造商或合同制造商来说，它们确实是一个有吸引力的选择，”点胶技术供应商Fisnar的全球产品经理罗伯特·坎贝尔(Robert Campbell)说。基本的台式点胶机器人起价仅为5000美元。在这样低的价格点下，投资回报率非常快。”

点胶机器人可以降低人工成本，提高质量，最大限度地减少材料浪费。坎贝尔说:“操作员不可能每次都在相同的地方分配一点材料，而机器人可以。”在分配珠子或涂料时也是如此。手持注射器很难以相同的线性速度沿着路径移动，而机器人可以以恒定的线性速度移动，所以你可以得到一致的材料珠或均匀的涂层。”

然而，坎贝尔提醒工程师，配药机器人最适合不需要太多灵巧的应用。他说:“记住，机器人试图模仿人类手臂和手的运动，只有三个运动轴。”