如何用機(jī)器人解決焊接用工難的問題？

隨著工業(yè)4.0的不斷深入和深化，機(jī)器人技術(shù)在其中發(fā)揮的作用越來越明顯，而新冠疫情更加催化了企業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)理念。在焊接領(lǐng)域，以往大多是人工進(jìn)行，很多細(xì)分領(lǐng)域很難用機(jī)器人替代，但隨著協(xié)作機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，這種狀況已經(jīng)在快速改變。眾多協(xié)作機(jī)器人企業(yè)也在研發(fā)各種技術(shù)和設(shè)備考慮如何用機(jī)器人解決焊接用工難的問題。

焊接作為有著較高技術(shù)要求和一定健康風(fēng)險(xiǎn)的工種，其「需求」大于「供給」不但體現(xiàn)在招工難，更體現(xiàn)在用工難。一方面，因?yàn)楣S工作重復(fù)與枯燥的特點(diǎn)，年輕工人穩(wěn)定性普遍較弱，也因?yàn)槌醭跞胄校夹g(shù)水平有限，一定程度上會(huì)影響制造產(chǎn)品的品質(zhì)。另一方面，資歷深厚的焊接技工高薪難求，因此制造企業(yè)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)越豐富的技工，其工作負(fù)荷越高，間接影響生產(chǎn)任務(wù)的完成效率與貨品交付保證。此外，焊接工人普遍對(duì)新興生產(chǎn)科技的把握能力有限，盡管不少企業(yè)引入自動(dòng)化設(shè)備，其普及率也有一定挑戰(zhàn)，不少制造企業(yè)甚至需要另行雇傭?qū)Ｈ耍疹櫜僮饕筝^高的自動(dòng)化設(shè)備。這「一小一老」面對(duì)的多重問題，讓眾多企業(yè)陷入兩難困境。

優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人豐富的自動(dòng)化焊接解決方案

2022年七月，人力資源與社會(huì)保障部發(fā)布第二季度《全國招聘大于求職“最缺工”的100個(gè)職業(yè)排行》 ，「焊工」赫然上榜，位列第十五，相關(guān)崗位工人缺口大、求人倍率高，典型需求市場自南至北遍布全國主要省市，當(dāng)中不乏制造業(yè)經(jīng)濟(jì)重鎮(zhèn)。 

優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人(下稱優(yōu)傲) 敏銳地觀察到這一行業(yè)普遍挑戰(zhàn)，持續(xù)推出豐富的自動(dòng)化焊接解決方案，包括可移動(dòng)式的焊接工站，適配不同焊機(jī)品牌的焊接工藝包，例如多層多道焊、焊縫尋位等功能。這其中也包括聯(lián)合全球工業(yè)用機(jī)床、激光技術(shù)和電子技術(shù)公司通快(中國)有限公司（下稱通快中國）開發(fā)的人機(jī)協(xié)作焊接工作站 TruArc Weld 1000。這一解決方案配備了協(xié)作機(jī)器人UR10e，專注實(shí)現(xiàn)「多品種、小批量」焊接任務(wù)的自動(dòng)化，提升產(chǎn)能、釋放人力、穩(wěn)定產(chǎn)品品質(zhì)、優(yōu)化焊接工作環(huán)境、推動(dòng)制造企業(yè)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型。

協(xié)作機(jī)器人：焊接技工最佳“手替”

相較編程操作與維護(hù)都更繁復(fù)的工業(yè)機(jī)器人，從應(yīng)用上來說，協(xié)作機(jī)器人能夠從安全穩(wěn)定性、操作簡便性、品質(zhì)可控性，以及占地面積優(yōu)勢等方面大幅提升傳統(tǒng)人工焊接面臨的挑戰(zhàn)。 

人機(jī)穩(wěn)定協(xié)作，保護(hù)技術(shù)工人安全：優(yōu)傲的技術(shù)確保了協(xié)作機(jī)器人在與工人接觸時(shí)會(huì)限制其力度。用戶還可以對(duì)優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人進(jìn)行編程，在有人員進(jìn)入?yún)f(xié)作機(jī)器人工作區(qū)域時(shí)開啟減速模式，在人員離開時(shí)恢復(fù)全速運(yùn)行。 

系統(tǒng)簡單易用，提升自動(dòng)化設(shè)備普及性：優(yōu)傲機(jī)器人提供了簡易的圖形編程方式，拖動(dòng)示教功能，普通操作工即可獨(dú)立完成焊接任務(wù)，無需專業(yè)編程技能，降低用工成本。

焊接品質(zhì)可控，為企業(yè)創(chuàng)造更優(yōu)效益：機(jī)器人操作較人工更加精準(zhǔn)、可控。優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人可以處理多種類型的焊接，如 TIG焊、MIG焊、點(diǎn)焊、電弧焊、超聲波焊和等離子焊等，實(shí)現(xiàn)靈活、高效、自由的焊接工藝，減少生產(chǎn)停工時(shí)間以及減少材料浪費(fèi)。以UR10e協(xié)作機(jī)器人為例，其作用范圍是1300 mm，重復(fù)精度達(dá)到+/- 0.05 mm。

此外， 優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人占地面積小， 可以任意角度安裝，并具備17項(xiàng)可配置的安全功能，因此無需安全圍欄，能夠充分利用現(xiàn)有產(chǎn)線和廠房的空間，降低項(xiàng)目總體實(shí)施成本。 全球范圍內(nèi)，優(yōu)傲已成功幫助大量客戶實(shí)現(xiàn)了焊接自動(dòng)化，其中包括三家和通快中國攜手開拓的本土金屬加工制造商 – 通快金屬薄板制品(太倉)有限公司（下稱通快金屬）、寧波辰煜機(jī)械科技有限公司（下稱寧波辰煜）和 浙江海創(chuàng)制造科技有限公司 （下稱浙江海創(chuàng)）。三家企業(yè)目前都部署了TruArc Weld 1000。 

人機(jī)協(xié)作焊接工作站：產(chǎn)品化智能解決方案 

TruArc Weld 1000人機(jī)協(xié)作焊接工作站

TruArc Weld 1000人機(jī)協(xié)作焊接工作站是一臺(tái)裝備齊全的機(jī)床，除配置了UR10e協(xié)作機(jī)器人外，設(shè)計(jì)中也包括吸塵器和防眩目圍柵等安全裝置，使用者通過視頻教程即可快速上手操作。這款解決方案適用于多類型鈑金焊接工作，包括常見碳鋼、不銹鋼、鍍鋅板、鋁合金焊接、1-3mm薄板焊接 （ 需搭載CMT冷金屬過渡技術(shù)）。 

術(shù)業(yè)有專攻，針對(duì)解決“多品種、小批量”焊接任務(wù)：在“多品種、小批量”的生產(chǎn)狀態(tài)中，自動(dòng)焊接設(shè)備目前最大的瓶頸是繁瑣的焊前準(zhǔn)備編程示教和參數(shù)調(diào)試。TruArc Weld 1000系統(tǒng)的集成度高，實(shí)現(xiàn)了快速編程，真正做到了開箱即用，是能夠快速投入生產(chǎn)的自動(dòng)化焊接單元。

拿到就上手，技術(shù)小白不再懼怕自動(dòng)化設(shè)備：TruArc Weld 1000 編程簡單、采用拖拽式、模塊化任務(wù)模式，無論是年輕技術(shù)工人還是資深焊接大師，均可在簡單的培訓(xùn)后，快速學(xué)會(huì)使用流程，徹底改變了傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人編程的操作門檻。

雙工位設(shè)計(jì)，多任務(wù)并行最大化生產(chǎn)效率：TruArc Weld 1000允許單/雙站工作模式快速切換。根據(jù)部件和批量大小，企業(yè)可以在單站或雙站運(yùn)行模式下使用焊接單元。例如，焊接工人可以在生產(chǎn)期間同時(shí)加工較大批量的小型部件或一個(gè)大型部件。

通快金屬薄板制品(太倉)有限公司 生產(chǎn)經(jīng)理 蔡宏佳 表示：“作為通快集團(tuán)下屬的子公司，我們是體驗(yàn)TruArc Weld 1000的首批客戶，這臺(tái)設(shè)備的自動(dòng)化焊接思路和當(dāng)時(shí)我們參觀體驗(yàn)過的其他選擇非常不同。 TruArc是將自動(dòng)化焊接產(chǎn)品化，而非簡單集成把機(jī)器人和焊接機(jī)組合到一起。 TruArc的人機(jī)交互、操作界面、參數(shù)設(shè)置均十分流暢，我們的焊接工人很快就上手用了，不需要專業(yè)背景。 TruArc部署一年多來，完全超出我們的預(yù)期，也打開了我們對(duì)未來智能化焊接設(shè)備的想象，這些智能化焊接設(shè)備的引入，不止減輕了工人的勞動(dòng)負(fù)荷，也延申和擴(kuò)展了通快金屬鈑金加工業(yè)務(wù)范圍。”

寧波辰煜機(jī)械科技有限公司 副總經(jīng)理  徐玉倫表示： “選擇TruArc之前，我們走訪調(diào)研了其他品牌，也研究了傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人解決方案。TruArc最大優(yōu)勢是其系統(tǒng)，TruArc操作更簡單，整體操作流暢度更好，對(duì)操作人員的要求較低，時(shí)間成本更低。經(jīng)過一年的使用，其編程便捷性、焊接整體效果能夠滿足我們的期待。TruArc產(chǎn)品部署后，我們的生產(chǎn)模式由原先簡單的下料、折彎，逐步向成套的方向靠攏， TruArc讓我們有信心去接要求更高的加工訂單，而我們?cè)谖磥韺?duì)智能化設(shè)備的需求相信也將越來越大。 ”

浙江海創(chuàng)制造科技有限公司 董事長 劉大海表示：“部署一年多來，經(jīng)過多次生產(chǎn)過程，TruArc的確可以解決我們生產(chǎn)中面臨的困擾，給我們帶來了確實(shí)的便利。如果后期TruArc能夠在設(shè)備上增加附加功能，我們后期還會(huì)加大力度投入這個(gè)設(shè)備。”

自動(dòng)化焊接技術(shù)：顯著提升產(chǎn)能，應(yīng)用前景廣闊 

部署自動(dòng)化焊接技術(shù)以來，上述三家企業(yè)的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品品質(zhì)、業(yè)務(wù)范疇均收獲了重要提升，具體體現(xiàn)在：

編程示教時(shí)間縮短50%：相較傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人，人機(jī)協(xié)作焊接工作站編程簡易，節(jié)約近50%時(shí)間投入，能夠快速部署并投入生產(chǎn)。

焊接生產(chǎn)效率提升三倍：同樣的小件焊接產(chǎn)品，人工焊接每日完成100件的情況下，采用TruArc Weld 1000，可以實(shí)現(xiàn)每日300件的焊接件數(shù)，產(chǎn)能大幅提高近三倍，產(chǎn)品交付期獲得更大保障。

交付品質(zhì)穩(wěn)定保障：得益于協(xié)作機(jī)器人的精準(zhǔn)動(dòng)作，讓焊接產(chǎn)品品質(zhì)獲得極大提升，比人工操作更為統(tǒng)一、穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)固有保證。

生產(chǎn)能力提升，業(yè)務(wù)獲得積極拓寬：隨著生產(chǎn)效率、交付期、交付品質(zhì)獲得提升，三家企業(yè)對(duì)承接精度要求更高的產(chǎn)品有個(gè)更大信心，并且逐步由傳統(tǒng)的下料、折彎加工業(yè)態(tài)，轉(zhuǎn)型承接更全面的金屬加工任務(wù)，極大地拓寬了企業(yè)的業(yè)務(wù)廣度。 

人機(jī)協(xié)作焊接工作站是焊接自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用之一，隨著更多持續(xù)開發(fā)的新的焊接自動(dòng)化技術(shù)的面世，應(yīng)用場景也不斷拓寬，機(jī)器人將幫助更多面臨實(shí)際生產(chǎn)問題的本土制造企業(yè)進(jìn)行焊接自動(dòng)化轉(zhuǎn)型，獲得更廣闊的發(fā)展空間和競爭優(yōu)勢。