回收机器人

说到性价比最高，尤其是从长远来看，机器人轻而易举地战胜了硬自动化。问问纳维斯达发动机厂的工程师和操作员就知道了。工厂生产六缸和八缸中型柴油发动机。尽管多年来，纳维斯达的部分工厂实现了自动化，但直到20世纪80年代末第一台机器人安装到位，机器人自动化才成为工厂的一部分。

1994年，当印第安纳波利斯发动机厂的生产需求突破了生产设备设计处理每天580台发动机的限制时，该公司开始更加重视机器人自动化。对循环时间和设备正常运行时间的评估表明，生产线上的硬自动化正在支撑生产。通过用机器人取代专用电池并改进瓶颈机器，生产数量增加了一倍多。在这些努力中，工厂安装了大约200个ABB机器人，用于材料搬运、机器保养、粘合剂点胶、去毛刺、测量、装配、喷漆以及自动存储和检索。

比机器人的速度和可靠性更值得注意的是，许多单独的单元至少被重新部署过一次。联邦政府要求减少柴油发动机的允许排放量，这大大减少了特定发动机型号的生产年限。因此，目前大多数运行生产的机器人都在使用它们的第二个或第三个引擎程序。与其他使用硬自动化的制造商相比，这是一个巨大的竞争优势。

搬到一个新工厂

2009年7月，由于对柴油皮卡的需求下降，经济低迷，印第安纳波利斯的发动机工厂被关闭。剩下的V8发动机由亨茨维尔发动机厂生产。许多机器人从印第安纳波利斯被运送到其他纳维斯达工厂进行重新部署。

最重要的重新部署实例之一涉及两个ABB IRB 1400机器人，最初用于7.3 L连杆生产线。购买这些机器人是为了装载和卸载杆组装机。装载机器人从一个传送带上拿起一根杆子，从另一个传送带上拿起一顶帽，把零件放到装配机上。卸载机器人将组装好的棒材取下，并将其放置在输出的传送带上。循环时间为7.5秒。

这些机器人是1997年从系统集成商CIM Systems订购的。这些机器人的原始采购价格，包括手臂末端的加工、编程和集成，是每个66300美元。在1999年7月安装新的连杆生产线之前，这些设备一直在为连杆装配机提供服务。在停止服务时，它们的生产时间为26250小时，这意味着它们每小时的运行成本约为2.50美元。这些机器人随后被移出工厂，并返回CIM重新部署。

教老机器人新把戏

移除后，这些设备被送回CIM，在那里它们被重新装配上粘合剂点胶头，并重新部署，以取代装配线上基于cnc的rtv点胶设备。当时，工厂正在使用便携式点胶机器人作为三台CNC机床的备份。便携式机器人将通过叉车移动，并在主机器修理时使用。当杆线机器人可用时，决定使用它们来取代CNC设备。

由于CIM已经为便携式机器人设计了粘合剂点胶工具，杆线机器人的重新部署在一个周末内完成。CNC设备被移除，机器人被放置在现有的底座上。重新部署的成本，包括工具、编程和集成，各为7,800美元。

这些机器人继续为装配线服务，直到2003年安装了一条新生产线。机器人再次从工厂移走，并返回CIM重新部署。到那时，每个人已经运行了47350小时的生产。根据最初购买和重新部署的成本，以及生产小时数，这些机器人的运行成本约为每小时1.6美元。

在收到机器人后不久，CIM开始用去毛刺主轴重新加工它们。亨茨维尔工厂的新6.0 L发动机缸体生产线出现了毛刺过多的问题，因此CIM和Navistar工程师决定使用机器人来去除缸体和床板上的毛刺。新工具使用了40000 RPM主轴，硬质合金毛刺钻头和自动换刀器。

这些经验丰富的机器人于2003年7月安装在亨茨维尔区块线上。唯一被替换的是机械手底座上的SMB电池。重新部署的成本，包括主轴、工具更换、外围围栏、编程和集成，每项成本为61,330美元。

机器人后来被重新编程为6.4 L发动机，并继续服务于块线。每个机器人现在已经运行了7.22万小时的生产，以每周40小时计算，相当于35年。根据初始和重新部署的成本以及运行的生产小时数，机器人的运行成本约为每小时1.88美元。

每个机器人的成本计算

	成本	小时运行	成本/小时
初始投资	66300美元	26250年	2.50美元
第一次重新部署	7800美元	21100年	0.37美元
第二次重新部署	61330美元	24850年	2.47美元
总投资	135430美元	72200年	Avg = 1.88美元

机器人唯一的一次部件故障发生在2004年，当时更换了其中一个机器人的基础电缆，花费了1875美元。在72,200小时的飞行中，机器人的电力和空气成本估计为21,660美元。这对机器人的总投资为316,055美元，包括零部件和水电，或每小时2.19美元。假设操作人员的平均成本为每小时30.00美元，那么在相同的生产小时数下，人工成本将为4,332,000美元。

这两个非常有经验的机器人仍然在亨茨维尔发动机厂进行生产。它们最近被重新编程以处理第三种发动机样式，并在2010年初达到10万小时的服务时间。

确保这样的长期成功需要尝试预测给定机器人的未来用途。这可能包括指定比初始项目可能需要的更大的有效载荷能力或范围，但这样的想法提高了重新部署的潜力。虽然现在许多自动化项目的生命周期都相当短，但从长远来看，机器人可以转移到另一项任务，这使得它们具有更好的价值。

Dave Fox是CIM Systems Inc.的总裁，该公司是他于1989年创立的提供全方位服务的机器人集成公司。CIM Systems为北美各地各种灵活的自动化应用提供创新的常识性解决方案。访问www.cimrobotics.com。

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