機器人給有114年歷史的廠商帶來了新的機遇，生產(chǎn)效率提高了55%以上

霍尼韋爾Intelligrated提供的機器人堆疊解決方案可以增加人員配備和生產(chǎn)靈活性，避免人員受傷，節(jié)省占地面積。

丹·肖多斯基面臨著挑戰(zhàn)。作為JTM產(chǎn)品公司的總裁兼首席執(zhí)行官，肖多斯基知道公司已經(jīng)準備好成長并做出正確的投資選擇。公司應(yīng)該購買現(xiàn)有設(shè)施還是建造新設(shè)施？需要什么新的材料處理設(shè)備來支持我們公司的發(fā)展

可能是墨菲，原廠商？油皂(1991年出售給高露潔棕欖公司)是眾所周知的。1890年JTM成立時，它被稱為鳳凰石油公司，在工業(yè)革命期間生產(chǎn)車軸潤滑脂、敷料和潤滑油。如今，該公司仍由創(chuàng)始人杰里邁亞·蒂姆·默菲的后代私人擁有，他們名字的首字母構(gòu)成了現(xiàn)在的公司名稱。JTM的業(yè)務(wù)主要圍繞兩條產(chǎn)品線:墨菲？輪胎安裝拆卸用潤滑油；而鳳凰用于修建水管和下水道？管接頭潤滑油。公司還生產(chǎn)自己的品牌和特殊產(chǎn)品。

對肖多斯基來說，JTM的業(yè)績穩(wěn)定，年銷售額高達1000萬美元，兩條主要產(chǎn)品線估計占市場份額的65%，為公司的發(fā)展和增長帶來財務(wù)穩(wěn)定。但在內(nèi)心深處，肖多斯基知道，如果他想擴大JTM并改變生產(chǎn)技術(shù)，對這家擁有114年歷史的公司、員工和所有者來說，這將是不可避免的。

“我們完全被困在古建筑中，”肖道斯基說。“我們不能擴張。即使在這棟樓里，我們也不能增加很多機器或設(shè)備。如果我們想擴大業(yè)務(wù)，我們需要更多空房間?！?/p>

JTM決定建一座新工廠，現(xiàn)在就在克里夫蘭城外。斯科多斯基的下一個挑戰(zhàn)是滿足JTM生產(chǎn)線的材料處理要求。墨菲的產(chǎn)品線主要包裝在25磅和40磅的桶中，而鳳凰的產(chǎn)品線主要包裝在任意加侖的容器中。因為這兩條生產(chǎn)線需要在裝運前堆疊，這給肖多斯基工廠的員工留下了大量緩慢而繁重的工作。

“當我們決定搬家時，我們希望如何以不同的方式繼續(xù)我們的業(yè)務(wù)，”肖道斯基說?！拔覀冊谂f建筑中的布局是分散的，所以我們不能引進自動堆垛機或其他自動設(shè)備。我們必須增加更多的人手動將產(chǎn)品裝載到托盤上，然后用卡車運輸?shù)狡渌胤??！?/p>

轉(zhuǎn)向自動化

“當我們開始規(guī)劃新系統(tǒng)時，我們知道我們有更多的空，我們將能夠同時運行這兩條產(chǎn)品線，”肖道斯基說?！霸诶蠌S，同步操作很難實現(xiàn)。為此，我們需要更多的人力。即使這兩條生產(chǎn)線不同時運行，員工也會留在工廠?！?/p>

我們需要一個能夠同時處理兩條產(chǎn)品線的解決方案。通過這種方式，JTM可以在新設(shè)施中分配更多的空房間，面積為70，000平方英尺，用于化學(xué)加工、包裝設(shè)備和庫存。解決辦法是使用自動堆垛機，可以同時堆放桶和箱子。

“這樣會一舉兩得。我們有自動堆垛機，所以我們不需要在生產(chǎn)線的末端安排員工，”肖道斯基說?！拔覀兊南敕ú皇菧p少工作崗位，而是當業(yè)務(wù)開始增長時，我們不必增加更多的人員。”肖多斯基和JTM公司的運營總監(jiān)拉里·威爾遜一起研究了他們的選擇。兩人都是高露潔-棕欖公司的高級員工:威爾遜專注于人力資源和生產(chǎn)，肖道斯基負責會計和財務(wù)業(yè)務(wù)，他們深信自動堆疊解決方案將是最具成本效益的選擇。

一開始擬定了幾家供應(yīng)商，然后很快縮減為一家:霍尼韋爾智能化(Honeywell Intelligentized，原名FKILogistex)的Alvey stacker，唯一一家提供Intelligrated解決方案，可以同時處理桶和箱的供應(yīng)商。該解決方案是一個集成機器人堆垛單元，包括Motoman關(guān)節(jié)臂機器人和Alvey true 空末端執(zhí)行器，獲得了JTM銷售人員的認可。

JTM的阿爾維機器人堆垛機采用了由霍尼韋爾智能集成公司內(nèi)部設(shè)計和制造的莫托曼關(guān)節(jié)?！耙促I兩個獨立的堆垛機分別搬運水桶和箱子，要么找到一個一石二鳥的解決方案，”肖道斯基說?！爱斘覀儼l(fā)現(xiàn)霍尼韋爾Intelligrated的阿爾維堆垛機可以用一臺設(shè)備同時堆疊這兩條產(chǎn)品線時，我們想考慮這個選項。”阿爾維機器人堆垛機的安裝也將騰出新工廠空之間的區(qū)域。

靈活旋轉(zhuǎn)

大致在JTM新工廠車間的中心，有一個阿爾維機器人堆垛單元，由JTM密封在一個安全籠子里，一邊圍繞著加工和包裝設(shè)備，另一邊是一個堆放箱子和桶的托盤。桶里裝滿墨菲的輪胎潤滑油，蓋上桶蓋，然后穩(wěn)定的轉(zhuǎn)移到后臺的單元。伴隨著呼呼聲，機器人旋轉(zhuǎn)，從托盤裝載站拿起空托盤，并將其放入卸載托盤輸送機開始處的裝載站，以便開始堆放鏟斗。

在項目的最初設(shè)計中，10個托盤在開始時被預(yù)裝載到托盤裝載站，機器人開始倒計時?；裟犴f爾Intelligrated目前正在進行修改，以便堆垛機可以知道托盤站已經(jīng)裝載了多少托盤。通過這種方式，操作員可以在操作開始時裝載任意數(shù)量的托盤，最多10個托盤，這樣JTM就可以靈活地縮短操作時間并改變尺寸，而無需手動將托盤從裝置中拉出。

在設(shè)備的進料側(cè)，霍尼韋爾智能集成堆疊輸送機占據(jù)生產(chǎn)輸送機中的桶，并使它們排隊等待機器人執(zhí)行其控制系統(tǒng)發(fā)出的指令。根據(jù)具體堆碼操作中使用的產(chǎn)品尺寸和堆碼方式，將機器人的true 空工具貼在產(chǎn)品頂部，然后放下，將產(chǎn)品排成一排，一層一層地堆碼，這樣一次可以拾取一個或三個鏟斗。托盤裝滿后，用自動鍍膜機進行鍍膜，然后用叉車運送到車間儲存。

安裝鳳凰管道潤滑油的包裝箱也采用類似的工藝。操作員從一開始就設(shè)置系統(tǒng)，裝載托盤，并讓機器人挑選托盤開始堆疊。袋子從第二條進料線進入機器人堆疊單元，過程再次開始。

霍尼韋爾智能集成系統(tǒng)具有設(shè)計靈活性。雖然JTM目前沒有使用機器人的全部能力來運行堆疊單元中的兩條生產(chǎn)線，但是機器人使JTM能夠隨時提高產(chǎn)量。

除了允許JTM同時運行兩條生產(chǎn)線，阿爾維堆垛單元還可以處理各種堆垛模式和托盤尺寸，并可以管理不同的鏟斗和箱子尺寸。對于重達25磅的墨菲桶，機器人將40×80英寸的托盤堆疊成四層，每層包含12個桶。

40磅重的墨菲桶以兩種模式堆疊。在40×48英寸的托盤中，模式是堆疊3層，每層包含12個桶。在48×48英寸的托盤中，模式是堆疊3層，每層包含16個桶。

對于裝有夸脫容器的鳳凰袋，機器人使用40×48英寸的托盤裝載10層，每層包含5個袋子。對于加侖容器的包裝，機器人堆疊6層，每層堆疊6個40×48英寸的托盤。因為這種包模式需要不同的擺放角度，機器人可以同時拿起兩個包，放下一個，打開第二個，然后放下。自從安裝了機器人，霍尼韋爾智能集成幫助添加了另一種堆疊模式。

一種可實現(xiàn)自動堆垛的機器人

在傳統(tǒng)技術(shù)和新技術(shù)之間進行選擇時，越來越多的選項可能會模糊決策過程。

雖然JTM選擇了機器人堆垛機而不是傳統(tǒng)的堆垛機，但這個決定似乎是合理的，但對于處于類似情況的其他公司來說可能并不同樣清楚。

直到最近，傳統(tǒng)堆垛機才是唯一可行的技術(shù)。因此，在過去的幾十年里，傳統(tǒng)的堆垛機已經(jīng)成為現(xiàn)代自動化物料搬運操作的標準組件。

在過去的五年里，雖然機器人作為傳統(tǒng)堆垛機的替代品已經(jīng)越來越好，但是決策過程仍然不清楚哪種解決方案最適合特定的應(yīng)用。雖然高吞吐量應(yīng)用過去需要使用傳統(tǒng)的高速堆垛機，但今天，機器人和傳統(tǒng)技術(shù)都可以實現(xiàn)高速應(yīng)用。

說到模式靈活性，不同解決方案類型之間的界限往往更加模糊。機器人和傳統(tǒng)堆疊解決方案幾乎可以配置為任何模式。訣竅是確定哪個解決方案最符合應(yīng)用程序中的其他參數(shù)。

霍尼韋爾智能集成公司的機器人產(chǎn)品工程經(jīng)理湯姆·西蒙說:“JTM的阿爾維機器人裝置采用了先進的控制系統(tǒng)，可以最大限度地減少所需的操作界面。”。“為了設(shè)計這個裝置，我們必須檢查要運輸?shù)耐昂痛拥某叽?。由于每個產(chǎn)品都有自己的托盤構(gòu)建模式和生產(chǎn)速度，所以我們必須確定一次需要挑選多少類似的產(chǎn)品，然后開始構(gòu)建這種模式。”

西蒙尼補充說:“我們還決定，因為我們必須處理桶和包，我們將使用真正的空型末端執(zhí)行器，而不是機械末端執(zhí)行器。”“因為我們要拾取不同的產(chǎn)品，不同的數(shù)量，模式要求我們發(fā)布各種形式的產(chǎn)品，真正的空末端執(zhí)行器正是合適的工具。我們選擇了true 空末端效應(yīng)器，因為它可以從頂部挑選兩種形式，這是完成這項任務(wù)最有效的方法?！?/p>

重量級公司

JTM的阿爾維機器人堆垛機沒有辜負肖多斯基和威爾遜的期望。盡管JTM僅使用了系統(tǒng)65%的容量，剩下的容量用于持續(xù)增長，但威爾遜估計，該部門現(xiàn)在可以處理JTM 75%的年業(yè)務(wù)量。

這一業(yè)務(wù)量每年轉(zhuǎn)化為20多萬桶和15萬多箱，令人印象深刻。75%的桶重25磅，75%的箱子裝滿了夸脫容器。威爾遜說，該裝置的堆疊性能通常是60托盤25磅桶，20托盤40磅桶，40托盤夸脫箱或25托盤加侖箱。目前，JTM工廠每周運行5天，每天7.25小時輪班，每班8名工人，但沒有必要每天堆疊。JTM有20名員工。

在繁忙的一天，機器人可以堆放70托盤25磅重的桶，總共3300桶。相對于老廠每天可以人工堆1800桶，新廠預(yù)計平均每天堆2800桶。自安裝機器人以來，生產(chǎn)率提高了55%，從而實現(xiàn)了適度的銷售增長。由于機器人生產(chǎn)能力的增加，工人也可以在工廠里承擔其他任務(wù)。

深思熟慮的

運營和供應(yīng)鏈經(jīng)理在決定自動化堆垛操作需要哪個系統(tǒng)時，應(yīng)仔細考慮他們的選擇。雖然這不是一個硬性要求，但傳統(tǒng)的堆垛機更常用于要求更高速度或涉及簡化產(chǎn)品包裝的應(yīng)用中。簡化包裝在今天的大規(guī)模零售環(huán)境中尤其常見，在某種程度上，這是由于波紋的高成本。

機器人解決方案通常適用于低速生產(chǎn)線和堆垛機需要同時處理多條生產(chǎn)線的情況。因為通常占用的空比較少，所以機器人解決方案對于workshop 空來說也是很有價值的選擇。在決定選擇哪種解決方案時，需要仔細考慮許多因素，包括投資回報。

機器人解決方案通常適用于低速生產(chǎn)線和堆垛機需要同時處理多條生產(chǎn)線的情況。因為通常占用的空比較少，所以機器人解決方案對于workshop 空來說也是很有價值的選擇。在決定選擇哪種解決方案時，需要仔細考慮許多因素，包括投資回報。

安裝一個占用空房間的小型Alvey機器人堆垛機，可以節(jié)省寶貴的空房間用于存放公司的產(chǎn)品庫存。該公司手頭平均有兩周的庫存供應(yīng)。

“在沒有機器人的舊工廠里，我必須增加兩個人才能達到這個能力，”威爾遜說。

除了增加生產(chǎn)能力之外，安裝機器人的決定很大程度上是由于創(chuàng)始家族的價值觀以及圍繞忠誠但年邁的工廠員工的安全和人體工程學(xué)問題。有了機器人，你可以消除員工從事的一些最勞動密集型的工作。

“這是正確的做法，”威爾遜說。“墨菲與為他們工作的每個人都建立了良好的關(guān)系，并與JTM的員工相互尊重。員工和墨菲之間這種溫暖感情的證據(jù)是工廠會議室墻上的牌匾，可以追溯到1918年。公司所有員工都在牌匾上簽名，宣布他們對墨菲家人的奉獻。

“我們也將人體工程學(xué)融入我們的決策，”威爾遜補充道?！拔覀兊膯T工年齡更大。自從我們搬到這里，已經(jīng)有三個人退休了。我們的員工每天必須采摘1800或1900桶。這是漫長的一天?！?/p>

“并不是所有的事情都是基于嚴格的經(jīng)濟措施，盡管我們認為這個項目可以帶來相當好的回報，”肖道斯基說?！拔覀兛梢詭椭鷦e人，這可能是未來工作人員的賠償要求。這些可能非常昂貴。當你考慮所有這些類型的成本因素時，可以說回報肯定是值得的?！?/p>

雖然在實施這個項目時，硬數(shù)字并不是斯科多斯基最關(guān)心的問題，但他相信JTM有望從機器人投資中獲得快速回報?！拔夜烙嬤@至少是一個人的工資和福利，所以我可能在短短四年內(nèi)得到回報，”他補充道?！拔艺J為隨著我們的發(fā)展，回報可能會更快，所以我們不必增加額外的人員。我們最初的計劃保留了8名員工，今天仍然如此?！?/p>

在車間里

威爾遜說，當機器人到達時，他的員工有點懷疑和擔心。但是隨著時間的推移，這種感覺變成了欣賞。過了幾個月，他的員工開始說:“哇，我們好久沒挑包包或桶了，真的很棒?！?/p>

威爾遜補充說，事實上，擔憂也變成了靈感，因為有一天，他的員工自愿重新配置他們的一條重型手動輔助線，這樣他們也可以通過機器人運行?！八麄兎艞夁@些輔助線，撤回所有的傳送帶，并通過堆垛機，”他說。“他們現(xiàn)在要做的就是包裝箱子，然后機器人會把它們都堆起來?！?/p>

JTM的阿爾維機器人估計壽命可達20年，自安裝以來一直很可靠。JTM已經(jīng)保留了它的設(shè)備很長一段時間，預(yù)計這種新機器人將成為它多年可靠運行的一部分。

“如果你在車間里走一圈，你會看到一臺特殊的機器。我認為這是燧石還在運行，”肖道斯基開玩笑說。"如果我們維護設(shè)備，預(yù)計它將持續(xù)到需要的時候."

項目總設(shè)計師Wilson與Schodowski合作，讓公司的業(yè)主和員工參與機器人實施的決策。他認為霍尼韋爾Intelligrated的系統(tǒng)設(shè)計、集成和支持已經(jīng)達到并超過了公司的所有目標。

威爾遜說:“霍尼韋爾智能集成自始至終提供服務(wù)?！八麄冏允贾两K提供工程、人員配備和集成服務(wù)。他們從一張紙開始，最終生產(chǎn)出他們需要在車間生產(chǎn)的東西。如果以后想買，不管需要什么應(yīng)用，都會從霍尼韋爾Intelligrated購買?！?/p>

對于JTM產(chǎn)品的忠誠員工、經(jīng)理和所有者來說，忠誠傳統(tǒng)也是其未來114年成功的信條。

強調(diào)重點

如果你決定選擇一個機器人，你還必須決定使用哪個機器人和組件模型。大多數(shù)現(xiàn)代機器人堆垛機使用桁架機器人或搖桿機器人，前者通常被稱為“方形”機器人，后者被稱為“圓形”機器人。這些都是各自運動模式的昵稱。

桁架機器人是線性機器人，也就是說它們上下左右移動的工作范圍可以超過80英尺。它們通常根據(jù)特定項目的規(guī)模來構(gòu)建，并提供更全面的靈活性，包括處理各種拾取和放置位置的能力。

搖桿機器人受工作范圍的限制更大，但通常更經(jīng)濟、更快。在典型的堆垛應(yīng)用中，搖桿機器人在其工作單元中可以建立四種托盤裝載。

機器人應(yīng)用的另一個重要決定是使用哪種類型的手臂末端工具或“末端執(zhí)行器”。雖然真正的空型末端執(zhí)行器有許多用途，但它們有時不適合堆疊操作，特別是用于產(chǎn)品展示的包裝物品，如開頂盒和收縮膜托盤。在這種情況下，側(cè)工具或叉鉗是更好的選擇。

拉里·威爾遜(左)，JTM首席運營官，丹·肖多斯基(右)，總裁兼首席執(zhí)行官，旁邊是阿爾維機器人堆垛機。機器人單元使JTM能夠通過同一系統(tǒng)堆疊多條生產(chǎn)線和多種包裝類型。

讓合適的伙伴引導(dǎo)你

選擇合適的機器人或末端執(zhí)行器來堆疊項目是關(guān)鍵，選擇合適的合作伙伴來構(gòu)建解決方案也是關(guān)鍵。選擇具有這些類型運營經(jīng)驗的業(yè)務(wù)合作伙伴非常重要，因為他們必須具備堆疊工程的核心知識才能提供此類解決方案。

許多尋找機器人解決方案的公司通常會求助于普通的機器人公司，但這可能是一個錯誤。堆垛項目需要經(jīng)過驗證的材料處理經(jīng)驗，以確定機器人解決方案是否合適，或者機器人和其他技術(shù)是否需要結(jié)合。

另一個錯誤可能是轉(zhuǎn)向外包機器人解決方案組件的機器人公司，而不是使用一站式提供商來設(shè)計、制造和支持他們的解決方案。一站式提供商的解決方案通常從一開始就提供更好的項目控制、更好的組件質(zhì)量和更快的調(diào)試進度。一站式提供商也帶來了更低的風(fēng)險、更高的銷售額和更好的維修和維護支持。

無論是機器人還是傳統(tǒng)解決方案，值得信賴的合作伙伴都可以識別和推薦能夠滿足復(fù)雜生產(chǎn)需求的解決方案，這是一項非常寶貴的資源，尤其是當合作伙伴能夠?qū)⒍询B系統(tǒng)集成到公司更廣泛的物料處理系統(tǒng)和控制中時。

來源|霍尼維爾庫貓官方旗艦店(微信官方賬號ID: wxkumale)

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