我的机器人同事一切尽在掌控

高市场动态、全球化带来的日益激烈的竞争，以及人口结构的发展和技术工人的日益短缺，都给德国生产公司带来了重大障碍。这些变化尤其影响到作为价值链最后一环的装配过程。

应对这种变化的一种方法是使用所谓的人机协作 (HRC)。然而，由于其规划复杂性，HRC 系统在金钱和人员方面仍然存在高成本。需要一种简单灵活的方法，使来自具有多种应用边界条件（产品复杂性、差异、数量等）的许多行业的公司能够建立和引入协作装配工作站。

安全伴侣研究项目

SafeMate 研究项目由德国联邦教育和研究部 (BMBF) 在“明天的生产、服务和工作的创新”计划中资助，制定了引入和设计协作装配工作场所的策略和概念。重点是员工认可高福利的安全和可接受的工作场所。除了 Lenze、Lufthansa Sky Chefs、Miele 和 Sennheiser 等德国知名公司外，位于 Detmold 的 Weidmüller 公司也参与了该研究项目。

魏德米勒集团是一家全球性企业，专注于电气连接技术和电子领域。它与客户一起，正在塑造数字化转型——为智能工业连接和工业物联网提供产品、解决方案和服务。

凭借其产品，魏德米勒主要活跃于机械工程、流程工业、发电和可再生能源、运输技术、建筑基础设施和设备制造领域。该公司长期以来一直参与工业4.0的主题。并且，除了 SafeMate，还参与了其他研究合作。

当一切都是手工完成时

直到最近，魏德米勒机电部件的组装过程还完全由组装工作站的员工手动完成。

作为 Safe-Mate 的一部分，由 Weidmüller 工艺工程师 Tobias Stuke 领导的团队进行的潜在分析是确定人和机器执行的单个任务，从而创建任务优化分工。除其他外，人们发现机器人非常擅长执行放置过程中单调、重复和高功率的任务而不会感到疲劳。而且他们可以始终如一地做到这一点。

但没有人类就无法做到：人类具有特殊技能，例如，从一堆或盒子中抓取和移除不同尺寸的小部件。他们可以更好地识别和分类它们。在正确喂养和随后的检查过程中，人类也优于他们的机器人同事。

基于这些发现，通过使用人机协作 (HRC)，在最初的 SafeMate 试点应用程序中，之前的手动装配过程部分自动化。结果是一个混合装配工作场所，人类和机器人在其中并行工作。单调、费力的任务由机器人完成，认知要求高的任务由人类完成。

人机协作

在协作机器人技术中，人类和机器人可以在一个工作场所携手合作。由于采用灵敏的控制技术，机器人可以在没有防护栅栏的情况下与人密切合作。该应用程序需要验证以确保危害已被充分最小化。这可以作为 TÜV、专业协会、外部服务提供商或集成商独立进行的力和压力测量的一部分来完成。机械臂末端工具，例如夹具，也可以通过这种方式进行验证。

对于新的混合工作场所，用于机电组件的组装，丹麦机器人制造商 Universal Robots (UR) 的这种协作机器人现在已放置在员工身边，与他们一起工作。首先，同事组装连接器元件。然后，协作机器人压入电接触元件，连接连接器外壳并拧紧连接触点。通过使用协作机器人，整个混合工作站的生产力得到提高，从而减少了装配过程中的中间步骤或等待时间。这种部分自动化的重点是让机器操作者摆脱耗时且单调的中间步骤，实现人机之间的均衡分工。

配备 Zimmer HRC 夹持器的协作机器人

除了选择合适的机器人外，还需要合适的夹具作为工作站设计的一部分。这是因为抓取技术是每个机器人应用的基本组成部分。来自德国莱瑙的夹具专家 Zimmer Group 的 HRC-02 夹具相对较快地被发现。 Zimmer 集团目前拥有世界上最大的 HRC 夹持器产品组合。所选夹爪安全且与所选 UR 机器人完美协调。

HRC-02 全电动伺服夹持器，专为 MRK 使用而设计，没有锋利的边缘，并且其构造方式使其四面呈圆形，几乎不可能意外钩住。此外，HRC-02具有灵活可调的行程和夹持力，使其夹持比传统夹持器更加灵敏。

这些功能与经过行业验证的设计相结合，为该项目提供了最大的安全性。 Zimmer 集团的所有 HRC 夹具均符合 ISO/TS 15066（HRC 标准）保护原则的高要求，并通过 BG/DGUV 认证。

轻松编程

在魏德米勒的 SafeMate 项目中，另一个重点是能够在新的混合工作场所高效灵活地使用 UR 协作机器人。因此，机器人的操作也很容易。

协作机器人的易用性令人信服，尤其是与 HRC-02 夹持器结合使用时。毕竟，所有 Zimmer Group 机械手都能与 UR 轻型机器人完美配合并非巧合——作为 UR+ 的合作伙伴，Zimmer Group 目前在 UR+ 网站上展示了最大的 UR 兼容机械手产品组合。

以前需要精细的编程工作和复杂的编程技能，优傲机器人的协作机器人及其 Zimmer 夹持器非常易于操作。它直接通过设计直观的机器人控制面板进行控制或编程，类似于智能手机应用程序。

提高生产力和满意度

魏德米勒机械工程部门对协作机器人的试点使用为提高效率和灵活性开辟了新的可能性。

由于这种新的混合分工以及智能机器人及其夹持器的简单可操作性和易于安装，电子制造商现在可以应对日益严重的技术工人短缺和全球竞争。除了提高生产力之外，还有重要的非金钱成功，例如符合人体工程学的工作场所优化和员工的一般工作减免。

例如，诸如压入接触元件（“锁定”）和单调的任务等力量密集型任务可以交给机器人。这种高水平的员工接受也是通过参与式实施过程实现的。这意味着员工从一开始就参与了围绕其工作场所的变革过程。

“Zimmer 集团机械手的一个特殊选择标准是，除了其技术特性外，机械手还具有经过测试和认证的 HRC 系统安全性，这意味着我们已经处于‘安全的一面’——最真实的词义——对于我们引人入胜的技术项目而言，”斯图克说。

对公司而言，员工从协作工作中受益尤为重要。带有抓手的协作机器人旨在提供救济。