人机协作的智能化单元生产线

随着市场经济的不断发展，消费者的需求越来越趋于多样化，追求有别于他人（高级的、独特的、流行的）商品。新产品层出不穷，企业为了扩大市场占有率，必须适应市场的这种变化。因此，企业产品的多样化（也就是我们常说的多品种小批量的生产模式）就成了一种必然趋势。

为了应对这种新兴的生产模式，欧姆龙提出「interactive 新型人机协作」，通过人与机械互相感知状况，在同一个生产现场通过互补、协助，实现超柔性生产。

2年前，从柔性搬运的自动化开始了人与机械的协作。在这两年间，我们确立了移动操纵机器人（Mobile manipulation）技术，从搬运，部品的抓取、供给、到组装，人与机械的协调作业范围变得越来越广。

如今，在这些技术之上，我们还加入了可追溯、检测非标作业的系统。实现了装置与人相融合，共同生产的，柔性且智能化的单元生产线。在欧姆龙草津工厂，人擅长的作业与机械擅长的作业有明确的分工，把多品种小批量生产的效率提高了200%以上。

在本届中国国际工业博览会（下称“工博会”）欧姆龙展台上，我们也将这套「人机协作的智能化单元生产线」带到了现场，下面就为大家详细拆解其中的各个展示部分以及核心价值。

1、人机协作的智能化单元生产线

「人机协作的智能化单元生产线」是一套融合了AI、IoT、移动操纵机器人（MoMA）、协作机器人等欧姆龙独有的先进技术，基于大数据分析，实际运用在欧姆龙自社工厂的近未来生产管理系统。

部品搬运自动化

First Step：

整合了移动机器人和协作机器人的“移动操纵机器人（MoMA）” 使部品架与作业工序之间的部品搬运完全实现自动化，

-- 移动至部品架--

-- 抓取料盒--

Second Step：

“移动操纵机器人（MoMA）”内置图像识别系统，能够准确拾取料盒，并将其快速地搬送至下一道工序。

-- 视觉识别抓取料盒--

-- 搬送至后道工序--

-- 运送物料--

人机协作

组装和检测工序的作业则由人与协作机器人分担完成， 同时确保安全的社交距离， 提供安心的生产现场环境。

-- 由人工负责第一道拧螺丝工序 --

-- 机器人将物料搬运至第二道工序--

-- 机器人进行第二道拧螺丝工序--

-- 完成后搬送至打标工序--

机器人之间的协作

打标、外观检查、下料与搬送，全部由协作机器人与移动操纵机器人（MoMA）之间配合完成，实现高度自动化生产。

-- 将打标完成的物料取出--

-- 送至传感器进行外观检测--

-- 良品确认后完成装盒--

-- 移动机器人无缝取走料盒--

-- 再搬运至货架上--

通过智能化革新IE流程

通过5个色块分别显示5道工序的作业状态，监测作业人员的移动以及每道工序的停留时间，来判断作业是否正确，是否有待机时间等。

通过每道工序的加工时间、生产数量和累计完成数量、每道工序加工时间的差异可视化管理，谁都能一眼就看出作业偏差等问题，非熟练IE改善师也可以自行进行改善工作。

生产线的信息化不仅仅可以使人工作业和动作可视化， 也有助于解决生产现场的人员课题（例如， 培训工人熟练掌握技能等）。

2、设备·Robot·安全·图像的统合控制

当前的制造业，由于新冠疫情的影响，以往生产劳动力资源匮乏的社会问题变得更加严重。与迄今为止一直致力于降低成本的自动化不同，如今需要从保护员工人身安全角度出发，尽可能减少生产对人工的依赖性，所以对机器人导入这样的省人化需求将不断高涨。

▲ 但是，在导入机器人的过程中，大家是不是碰到过如下这些课题：

1、自动化生产很难做到像手工作业那么灵活

2、生产性的提高，需要通过设备与设备间的协调最优化。

3、经常在导入机器人后才发现问题，能够最优化工程设计的人才非常稀缺

4、以及如今“后疫情“时代背景下，为防止传染而限制人员流动、保持安全的社交距离这类对新型生产方式的需求

统合控制，完美同步

实现高端手工作业的自动化和提高机械产能的关键在于把，以往零散的input设备，逻辑控制器，output，机器人和安全，统合起来由一个控制器进行控制。我们把这个叫做“控制的统合”。

-- 由SCARA搬送料盘--

-- 将料盘上的工件Pick&Place--

-- 通过同步控制图像传感器--

-- 对工件进行分拣--

-- 将分拣完成的工件装入料盘--

-- 再将料盘搬送至部品架--

当中涉及到的机器人（SCARA）、图像（图像传感器）、安全（安全门开关）、设备（传送皮带等）全部通过一个控制器来进行统合控制，这样包括机器人在内的所有设备都可以完美同步和高度自动化，不会出现任何轻微的时间或速度的偏差。

构建过程的统合，实现远程模拟

之所以能实现了Engineering Chain的革新和虚拟生产制作，是因为我们通过一个软件来“构建过程的统合”。

这个价值主要是针对集成商、设备制作商、生产技术工程师等自动化设备构建方的。把生产设备构成中必需要的众多的控制器用一个软件进行统合，简单就可以实现控制器和机器人的完美磨合。

甚至，将CAD数据导入到这个软件中进行模拟，可以在同一个软件中获得包括机器人在内的设备信息。通过对前后工序段的仿真，让导入前的工程设计等的事前验证成为可能，使EngineeringChain的工时削减50%。

通过活用工程模拟，以往不导入上线制作便不了解的情况，现在事前就可以估算出所有设备的效率、消除问题点、无需设计返工，让预测到未来的设备设计成为可能。无需停止设备，也可以离线验证和安排紧急的品种追加和工程追加。

这样的话，像以往我们只有在现场才能确认的设备设计、生产设备稼动的模拟、以及状态监测，都可以在虚拟空间进行再现，让远距离生产制造成为可能。

工博会仅剩最后一天，希望大家能够抓紧最后的时间，亲临现场感受欧姆龙基于工业自动化事业的价值创造理念“i-Automation！”实现的制造革新的现在以及未来。

原文标题：「interactive 新型人机协作」人类与机械优势互补，实现共同作业的超柔性生产

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责任编辑：haq