隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，消費(fèi)者的需求越來越趨于多樣化，追求有別于他人（高級(jí)的、獨(dú)特的、流行的）商品。新產(chǎn)品層出不窮，企業(yè)為了擴(kuò)大市場(chǎng)占有率，必須適應(yīng)市場(chǎng)的這種變化。因此，企業(yè)產(chǎn)品的多樣化（也就是我們常說的多品種小批量的生產(chǎn)模式）就成了一種必然趨勢(shì)。

為了應(yīng)對(duì)這種新興的生產(chǎn)模式，歐姆龍提出「interactive 新型人機(jī)協(xié)作」，通過人與機(jī)械互相感知狀況，在同一個(gè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)通過互補(bǔ)、協(xié)助，實(shí)現(xiàn)超柔性生產(chǎn)。

2年前，從柔性搬運(yùn)的自動(dòng)化開始了人與機(jī)械的協(xié)作。在這兩年間，我們確立了移動(dòng)操縱機(jī)器人（Mobile manipulation）技術(shù)，從搬運(yùn)，部品的抓取、供給、到組裝，人與機(jī)械的協(xié)調(diào)作業(yè)范圍變得越來越廣。

如今，在這些技術(shù)之上，我們還加入了可追溯、檢測(cè)非標(biāo)作業(yè)的系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了裝置與人相融合，共同生產(chǎn)的，柔性且智能化的單元生產(chǎn)線。在歐姆龍草津工廠，人擅長(zhǎng)的作業(yè)與機(jī)械擅長(zhǎng)的作業(yè)有明確的分工，把多品種小批量生產(chǎn)的效率提高了200%以上。

在本屆中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)（下稱“工博會(huì)”）歐姆龍展臺(tái)上，我們也將這套「人機(jī)協(xié)作的智能化單元生產(chǎn)線」帶到了現(xiàn)場(chǎng)，下面就為大家詳細(xì)拆解其中的各個(gè)展示部分以及核心價(jià)值。

1、人機(jī)協(xié)作的智能化單元生產(chǎn)線

「人機(jī)協(xié)作的智能化單元生產(chǎn)線」是一套融合了AI、IoT、移動(dòng)操縱機(jī)器人（MoMA）、協(xié)作機(jī)器人等歐姆龍獨(dú)有的先進(jìn)技術(shù)，基于大數(shù)據(jù)分析，實(shí)際運(yùn)用在歐姆龍自社工廠的近未來生產(chǎn)管理系統(tǒng)。

部品搬運(yùn)自動(dòng)化

First Step：

整合了移動(dòng)機(jī)器人和協(xié)作機(jī)器人的“移動(dòng)操縱機(jī)器人（MoMA）” 使部品架與作業(yè)工序之間的部品搬運(yùn)完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，

-- 移動(dòng)至部品架--

-- 抓取料盒--

Second Step：

“移動(dòng)操縱機(jī)器人（MoMA）”內(nèi)置圖像識(shí)別系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確拾取料盒，并將其快速地搬送至下一道工序。

-- 視覺識(shí)別抓取料盒--

-- 搬送至后道工序--

-- 運(yùn)送物料--

人機(jī)協(xié)作

組裝和檢測(cè)工序的作業(yè)則由人與協(xié)作機(jī)器人分擔(dān)完成， 同時(shí)確保安全的社交距離， 提供安心的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。

-- 由人工負(fù)責(zé)第一道擰螺絲工序 --

-- 機(jī)器人將物料搬運(yùn)至第二道工序--

-- 機(jī)器人進(jìn)行第二道擰螺絲工序--

-- 完成后搬送至打標(biāo)工序--

機(jī)器人之間的協(xié)作

打標(biāo)、外觀檢查、下料與搬送，全部由協(xié)作機(jī)器人與移動(dòng)操縱機(jī)器人（MoMA）之間配合完成，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化生產(chǎn)。

-- 將打標(biāo)完成的物料取出--

-- 送至傳感器進(jìn)行外觀檢測(cè)--

-- 良品確認(rèn)后完成裝盒--

-- 移動(dòng)機(jī)器人無縫取走料盒--

-- 再搬運(yùn)至貨架上--

通過智能化革新IE流程

通過5個(gè)色塊分別顯示5道工序的作業(yè)狀態(tài)，監(jiān)測(cè)作業(yè)人員的移動(dòng)以及每道工序的停留時(shí)間，來判斷作業(yè)是否正確，是否有待機(jī)時(shí)間等。

通過每道工序的加工時(shí)間、生產(chǎn)數(shù)量和累計(jì)完成數(shù)量、每道工序加工時(shí)間的差異可視化管理，誰(shuí)都能一眼就看出作業(yè)偏差等問題，非熟練IE改善師也可以自行進(jìn)行改善工作。

生產(chǎn)線的信息化不僅僅可以使人工作業(yè)和動(dòng)作可視化， 也有助于解決生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的人員課題（例如， 培訓(xùn)工人熟練掌握技能等）。

2、設(shè)備·Robot·安全·圖像的統(tǒng)合控制

當(dāng)前的制造業(yè)，由于新冠疫情的影響，以往生產(chǎn)勞動(dòng)力資源匱乏的社會(huì)問題變得更加嚴(yán)重。與迄今為止一直致力于降低成本的自動(dòng)化不同，如今需要從保護(hù)員工人身安全角度出發(fā)，盡可能減少生產(chǎn)對(duì)人工的依賴性，所以對(duì)機(jī)器人導(dǎo)入這樣的省人化需求將不斷高漲。

▲ 但是，在導(dǎo)入機(jī)器人的過程中，大家是不是碰到過如下這些課題：

1、自動(dòng)化生產(chǎn)很難做到像手工作業(yè)那么靈活

2、生產(chǎn)性的提高，需要通過設(shè)備與設(shè)備間的協(xié)調(diào)最優(yōu)化。

3、經(jīng)常在導(dǎo)入機(jī)器人后才發(fā)現(xiàn)問題，能夠最優(yōu)化工程設(shè)計(jì)的人才非常稀缺

4、以及如今“后疫情“時(shí)代背景下，為防止傳染而限制人員流動(dòng)、保持安全的社交距離這類對(duì)新型生產(chǎn)方式的需求

統(tǒng)合控制，完美同步

實(shí)現(xiàn)高端手工作業(yè)的自動(dòng)化和提高機(jī)械產(chǎn)能的關(guān)鍵在于把，以往零散的input設(shè)備，邏輯控制器，output，機(jī)器人和安全，統(tǒng)合起來由一個(gè)控制器進(jìn)行控制。我們把這個(gè)叫做“控制的統(tǒng)合”。

-- 由SCARA搬送料盤--

-- 將料盤上的工件Pick&Place--

-- 通過同步控制圖像傳感器--

-- 對(duì)工件進(jìn)行分揀--

-- 將分揀完成的工件裝入料盤--

-- 再將料盤搬送至部品架--

當(dāng)中涉及到的機(jī)器人（SCARA）、圖像（圖像傳感器）、安全（安全門開關(guān)）、設(shè)備（傳送皮帶等）全部通過一個(gè)控制器來進(jìn)行統(tǒng)合控制，這樣包括機(jī)器人在內(nèi)的所有設(shè)備都可以完美同步和高度自動(dòng)化，不會(huì)出現(xiàn)任何輕微的時(shí)間或速度的偏差。

構(gòu)建過程的統(tǒng)合，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程模擬

之所以能實(shí)現(xiàn)了Engineering Chain的革新和虛擬生產(chǎn)制作，是因?yàn)槲覀兺ㄟ^一個(gè)軟件來“構(gòu)建過程的統(tǒng)合”。

這個(gè)價(jià)值主要是針對(duì)集成商、設(shè)備制作商、生產(chǎn)技術(shù)工程師等自動(dòng)化設(shè)備構(gòu)建方的。把生產(chǎn)設(shè)備構(gòu)成中必需要的眾多的控制器用一個(gè)軟件進(jìn)行統(tǒng)合，簡(jiǎn)單就可以實(shí)現(xiàn)控制器和機(jī)器人的完美磨合。

甚至，將CAD數(shù)據(jù)導(dǎo)入到這個(gè)軟件中進(jìn)行模擬，可以在同一個(gè)軟件中獲得包括機(jī)器人在內(nèi)的設(shè)備信息。通過對(duì)前后工序段的仿真，讓導(dǎo)入前的工程設(shè)計(jì)等的事前驗(yàn)證成為可能，使EngineeringChain的工時(shí)削減50%。

通過活用工程模擬，以往不導(dǎo)入上線制作便不了解的情況，現(xiàn)在事前就可以估算出所有設(shè)備的效率、消除問題點(diǎn)、無需設(shè)計(jì)返工，讓預(yù)測(cè)到未來的設(shè)備設(shè)計(jì)成為可能。無需停止設(shè)備，也可以離線驗(yàn)證和安排緊急的品種追加和工程追加。

這樣的話，像以往我們只有在現(xiàn)場(chǎng)才能確認(rèn)的設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)設(shè)備稼動(dòng)的模擬、以及狀態(tài)監(jiān)測(cè)，都可以在虛擬空間進(jìn)行再現(xiàn)，讓遠(yuǎn)距離生產(chǎn)制造成為可能。

工博會(huì)僅剩最后一天，希望大家能夠抓緊最后的時(shí)間，親臨現(xiàn)場(chǎng)感受歐姆龍基于工業(yè)自動(dòng)化事業(yè)的價(jià)值創(chuàng)造理念“i-Automation！”實(shí)現(xiàn)的制造革新的現(xiàn)在以及未來。

原文標(biāo)題：「interactive 新型人機(jī)協(xié)作」人類與機(jī)械優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)共同作業(yè)的超柔性生產(chǎn)

文章出處：【微信公眾號(hào)：智匯工業(yè)】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

責(zé)任編輯：haq