为什么我要自动化?

无论您是自动化新手还是希望扩展组织能力的经验丰富的老手，北美最广泛的自动化活动-自动化2019-都在一个地方。教育轨迹，最新的技术，以及与行业领袖和后起之秀建立联系的机会。由先进自动化协会(A3)及其188jinbaobo org贸易组织-机器人工业协会(RIA)，先进视觉+成像协会(AIA)，运动控制和电机协会(MCMA)和A3 México主办-这个两年一次的活动汇集了来自全球的500多家参展商和20000名与会者。

自动化行业各个领域的专家齐聚芝加哥。在为期四天的会议中，他们分享了自己的知识和经验，涵盖了自动化的各个方面，从协作和移动机器人的最新创新，到3D视觉、人工智能和智能制造。对于新手，我们专门为你设计了一个会议轨道，并为这次预览调查了一些演讲者。

“如何自动化”环节将在大会的第一天开始，一直受欢迎的Bob Rochelle将介绍“机器人入门”，随后Jason Markesino将介绍“自动化101”。他将定义自动化行业术语，讨论从设计到生产的自动化过程，并分享在这一过程中要避免的常见陷阱。如果你是自动化的新手，这首歌是为你准备的!检查会议议程关于主题，日期和价格。免费欣赏自动化表演!

自动化的正确(和错误)理由
自动化以提高生产率和吞吐量、降低劳动力成本和提高质量而闻名。它还可以通过更好地利用可用的工作区域和改进流程来节省地板空间。其他许多好处可能难以量化，但同样具有影响力。

自动化允许密歇根州的精酿啤酒厂扩大生产规模，以满足不断增长的需求和多基地扩张。(DMC, Inc.提供)

• 提高生产力和吞吐量
• 降低人工成本
• 缓解劳动力短缺
• 节省楼面面积
• 提高质量和一致性
• 减少浪费
• 增加跟踪和可追溯性
• 提高安全性和人体工程学
• 促使劳动者从事高价值的工作

自动化和机器人全天候不知疲倦地工作。他们不需要休息或分心，也不需要假期和病假。机器人和可靠性密不可分。

咨询公司Acieta LLC的销售和营销副总裁马克•萨姆纳说:“人就是人，他们会时不时地搞砸事情。RIA认证机器人集成商在威斯康星州的沃基肖和爱荷华州的康瑟尔布拉夫斯设有分店。“机器人是非常重复的，他们是非常一致的，这意味着你每次都会得到一个相当一致的部分。这减少了废料。”

自动化还改进了可追溯性。

密歇根州Orion市的工程服务公司和系统集成商(RIA认证)Applied Manufacturing Technologies (AMT)的工业自动化集团工程组组长Jason Markesino说:“我们越来越多地使用数据驱动的指标和跟踪。”“例如，我们的一个客户正在做检查;它们是人类的检查。但他们的客户想要照片，他们想要记录。他们想知道检查已经完成，检查是什么样子的，是通过了还是没有通过。”

很难知道人类工人在任何时候都在做什么。通过机器人和其他自动化的数字化生产过程，你拥有的控制权越多，可追溯性和可预测性就越强。

通过将这些数字数据投入工作，数字化将改变制造业和物流，为4.0行业．更多的理由去实现自动化。

劳动力短缺加剧
工人短缺正迅速取代生产力，成为自动化的主要原因。制造商需要把事情做好，但他们找不到人去做。进入自动化。

这些数字凸显了这个日益严重的问题。

根据美国劳工统计局的数据，2018年我们有730万个职位空缺，创历史新高职位空缺和劳动力流动调查(JOLTS)于12日首映。这意味着就业机会的增加率为4.7%，高于3.9%的失业率。招聘信息继续超过失业人数，这是新千年来最大的差距之一。

美国退休人员协会(AARP)的数据显示，每天有1万名婴儿潮一代的人达到退休年龄，这也是导致差距扩大的原因之一。预计这种情况将持续到未来几十年。

“随着婴儿潮一代退休，年轻一代不进入制造业，这种差距只会越来越大，”萨姆纳说。

在某些情况下，这不仅仅是缺少人才，而是对某些类型的工作缺乏兴趣。

Markesino说:“我在一家客户那里花了一段时间，他们的产品是研磨的。“这是一个人们不想在其中工作的肮脏环境。这是不可取的。”

肮脏、沉闷和不受欢迎的工作给人类创造了不友好的工作环境，这是自动化的另一个原因。危险的工作也是如此，在这些工作中，人，甚至是机器人走向极端．

不受欢迎的工作产生了“旋转门”和劳工困境。高流动率的工作需要源源不断的新员工进行培训。机器人可以在一个任务上接受一次训练，然后以一致的表现重复它。

通过自动化创造更好的工作环境，公司使他们的工作场所对求职者更有吸引力。枯燥、肮脏和危险的工作可以留给机器人。人类工作者可以转移到更高价值的任务。

在保护和授权您的人力资本的同时利用自动化对您的ROI有积极的影响。

ROI的短期和长期利益
投资回报(ROI)不仅仅是直接节省劳动力和短期收益。机器人和自动化的投资回报率应该考虑硬成本和软成本。

Acieta的Sumner说:“机器人系统的投资回报率将在两年内得到回报。”“这是一般规则。但根据我们如何设计进站和出站队列，以及我们是否在熄灯时运行，我们可以持续更快地获得它们。”

Sumner将在2019年自动化大会上就“自动化的投资回报率:你的生存之路”发表演讲。4月8日参加他的讨论，了解机器人系统如何使制造商交付更高质量的部件和最大化吞吐量，同时保持劳动力数量的一致性和员工的安全。也和他在展厅见面。

对于自动化新手或希望快速扩展其能力的有经验的用户来说，预先设计的机器人焊接单元是一个负担得起的选择。(由Acieta LLC提供)

Acieta, 7914号展位公司将展示其FastARC预先设计的机器人焊接单元，这是首次采用自动化的公司或寻找战略自动化合作伙伴以帮助他们前进的组织的一个负担得起的选择。对于面临产能挑战、劳动力短缺或质量变化的公司，这些标准单元有助于快速解决关键业务挑战。手工焊接要求操作员在长时间的生产过程中保持一致的焊枪方向和弧长。疲劳导致错误和低产出。自动化解决了这些问题。

Acieta还将推出FastLOAD标准电池，也就是你的机器肌肉。这种工具保养机通过快速更换一个零件到下一个零件来减少浪费。无论是维护车床、轧机、压力机还是成型机，增加一个机器人可以提高利用率并降低成本。Acieta的另一个机器人自动化解决方案将在值得信赖的合作伙伴SCHUNK的展位上展示。在自动化抓他们两个!

Sumner表示，劳动力成本大幅上升，进一步证明了自动化投资回报率的合理性。

他说:“目前，培训一名新员工的平均成本约为7600美元。“有了机器人，你就不用担心人工成本增加，也不用担心重复上岗和培训，特别是如果这是一个高流动率的工作类型。这些生产率的提高应该被考虑到投资回报率中。”

你还应该考虑到软成本，如人体工程学，保险费用和责任。

“让一个人日复一日地处理一个50磅重的零件，用同样的方式移动。当他晚上回到家，他太累了，不想和他的孩子们玩，因为他的背疼，因为他在炎热的环境中呆了一整天。这对员工有影响。把一个机器人放在那个位置上，让同一名员工升职去运行那个机器人系统，也许还可以做其他任务，这样会更好吗?

“如果你整天都在处理一个50磅重的零件，到了下午，你的质量可能会下降一点，”萨姆纳继续说。“由于机器人的可重复性，质量肯定会提高。”

机器人的真正好处在于长期的正现金流。

“我们刚刚为一个客户更换了一个25岁的机器人，所以如果你算出这个系统有两年的投资回报率，那么这个机器人系统已经印钞23年了。机器人仍然可用，”Sumner说。“他们更换它的唯一原因是他们想要更快的新技术，而过去能够为机器人编程的人已经退休了。”

考虑自动化的所有直接和间接好处。然后算算(投资回报率计算器)，并从长远考虑。

没有灵丹妙药
生产力、质量、安全和投资回报率都是实现自动化的重要原因。小心错误的理由。

AMT的高级高级制造工程师Tom MacLean警告说，不要有“不花就输”的动机。他敦促企业不要仅仅因为需要在财年结束前耗尽资本预算，就购买机器人或其他自动化设备。冲动购物缺乏明确的理由、目标和策略。糟糕的结果通常就是结果。

一个双机器人单元演示了力控协同机器人与传感器控制的传统工业机器人的功能对比，展示了人-机器人协同技术可以如何以不同的方式应用。(由应用制造技术有限责任公司提供)

“另一个我们经常看到的是银弹，”MacLean说。“公司希望专注于这个巨大过程的一个方面。他们认为只要有一台机器就能做任何事情那那其他的问题就都解决了他们的问题就都解决了。很少有灵丹妙药能解决他们所有的问题。”

他还警告说，不要把“攀比”作为采用自动化的理由。仅仅因为另一家公司或竞争对手选择了自动化路线，并不意味着他们做出了正确的决定或它将为你工作。变量太多了，每个情况都不一样。一个有经验的系统集成商或工程服务公司可以帮助您理清为什么和如何。

在繁忙的展会季如火如荼地进行，而automot即将到来之际，MacLean表示要警惕酷的因素。仅仅因为你在展会上看到了一些很酷的东西并不意味着它就是你希望实现的目标的正确答案。“最新最好的”并不总是你的最佳选择。

协作机器人(cobots)已经引起了很大的轰动。它们较低的价格和易于使用的特点使它们对资源有限的中小型企业特别有吸引力。但它们不是所有人的灵丹妙药。不设防的安全人和机器人的合作有多种形式。

应用制造技术，展位7511，将展示两种不同的工作空间设计，展示协作技术。显示器的一侧使用了具有力感应能力的协作机器人，如果机器人接触操作员，该机器人将停止运动。这种设置允许机器人与人类合作，在共享工作区中构建程序集。AMT显示器的另一侧结合了地板扫描设备和一个标准的工业机器人。当人类不在工作区域内时，该系统允许机器人高速工作。当一个人靠近桌子时，机器人会调整它的速度来执行间歇性的任务，从而始终保持安全状态。这只是两个例子，展示了如何以不同的方式应用协作技术，以适应自动化过程，并为人类和自动化安全有效地一起工作创造机会。

自动化更容易实现
自动化现在更容易实现、维护和重新部署。机器人和其他硬件部件的较低价格使它们更容易获得。软件、处理能力和传感器的进步使机器人更智能，自动化更容易集成。

虽然机器人可能会让自动化新手望而生畏，但集成专家表示，它们不必如此。

“有些人说它们比数控机床更容易编程，”Acieta的Sumner说。“机器人制造商在简化界面和编程方面做得非常好，使用户非常友好。在购买第一台机器人的客户中，90%的人会购买第二个机器人。他们可能害怕在第一次购买时扣动扳机，但之后他们看到了好处，就想要更多。”

直观、用户友好的机器人编程界面和预先设计的焊接单元使实现自动化比以往任何时候都更容易。(由Acieta LLC提供)

今天的机器人细胞通常配备了直观的人机界面，模拟你的智能手机或平板电脑的易用性。新一代的工人在这些技术的陪伴下成长，自然而然地适应了自动化。

网上也有广泛的培训和教育文档。你可以在YouTube和Udemy等网站上找到任何主题的免费和付费教程。大多数机器人制造商和著名的集成商为编程、操作和维护机器人和其他自动化解决方案提供全面的培训计划。

虽然自动化和机器人技术越来越容易，但对每个人来说并不总是实用的。实现它的方法有对也有错。小心陷阱。

避免陷阱
人们最不想看到的是机器人被用作衣架，或者任何自动化设备被放在角落里积灰尘。了解自动化的优势和它的局限性，以及您的目标如何与这些机会和约束保持一致是很重要的。

把那些明显复杂、非重复性或需要判断的任务留给人类。高混合、低容量的应用程序需要仔细评估，以确保自动化能够在技术上和成本上有效地处理可变性。否则，商业案例就会消失。

AMT的Markesino说:“用自动化做自动化能做的事，用人类做人类能做的事。”“提前了解您的规范和了解自动化的局限性是很重要的。仅仅因为你在机器人身上安装了摄像头，并不意味着机器人的视力和人类一样。”

他说，了解在你各自的价格点上自动化的局限性也很重要。不要期望超出你的承受能力。

“自动化项目通常会失败，因为我们没有事先进行所有这些讨论，”MacLean说。“当你拿到酒吧餐巾的询价单，然后你报价，但没有足够的细节，结果是人们在一年之后互相指责。你需要有关于应该发生什么的功能规范。性能要求、法规要求、技术要求、关于产品和所处理材料类型的细节，以及所有这些细节都要写入规范。”

MacLean在自动化大会上的演讲将聚焦于“优化生产流程时平衡自动化的真正目标”。他说，了解每个自动化项目都有技术和业务上的挑战是很重要的。为了确保自动化对您的制造环境产生积极的影响，在您的过程中平衡这些技术和业务挑战的同时，了解您的真正目标将会有所帮助。

机器人转子处理系统从热处理机架上装卸转子。(由应用制造技术有限责任公司提供)

“我们看待它的方式是我们的终端客户、决策者，他们可能是工厂经理或制造运营副总裁，他们是在自动化上花钱的最终签字者，他们在乎什么?关键在于质量、成本和交货。”“因此，从自动化的角度来看，我们所做的一切都应该牢记这些目标。

“在第一天，作为我们先进工程制造过程的一部分，我们把所有的利益相关者聚集到房间里，讨论什么是重要的，并优先考虑它们，同时始终牢记质量、成本和交付。我们确保在早期就理解了您的所有参数和业务需求。今天你在哪里，明天你想成为什么样子?我们会事先进行所有这些对话。这为成功奠定了基础。”

理解旅程
买账也很关键。项目可能会失败，因为组织中有人没有投入到自动化过程中。

Acieta的Sumner说:“所有的高管和管理人员都需要接受这个系统。“每天运行该系统的运营商总是最持怀疑态度，但如果他们看到最高管理层的统一战线，这将有助于运营商更容易接受该系统。

“机器人本身的成本只是整个系统的一小部分，”他继续说。“重要的是要有合适的团队来设计系统，以确保机器人到达的范围是正确的，夹持器技术是正确的，程序是正确的，并确保细胞的建造是正确的。”

AMT的Markesino警告制造商不要贪多嚼不烂。慢慢开始，先把脚弄湿。

“也许你想让生产线的一小部分自动化，但这对生产不是必要的，或者有手动的工作方式，所以你可以先试着加快速度。这将帮助您理解自动化并适应它。

“培训员工，帮助他们熟悉自动化，”他继续说，“这将有助于他们接受设备。要明白，运行自动化需要一套技能，你可能需要从现有的员工中抽调一部分，试着提高他们的技能。了解你的员工和自动化的目标。”

最重要的是，要知道你不必独自踏上自动化之旅。经验丰富的集成商，工程服务公司，还有机器人制造商，可以帮助你实现目标。

如何选择系统集成商
与系统集成商合作可以通过引入外部视角和有价值的经验来帮助确保项目成功。经验丰富的机器人集成商坚持最佳实践体系。对大多数人来说，这是一种心态，一种有条不紊的整合过程，确保了最高的成功率。

DMC, Inc.(位于伊利诺伊州芝加哥市的软件和工程服务公司)的项目经理Leon Grossman也将在自动化大会上发言。他的会议报告将提供寻找合适的系统集成商和实现成功的合作关系的技巧。

在寻找集成商时，格罗斯曼建议从当地的自动化设备分销商开始。他们与当地的集成商有关系，通常可以提出建议。一旦你有了一些选择，他建议仔细查看每家集成商的网站。

“专业吗?”他们以前用过你的平台吗?他们有证书吗?认证表明一个公司已经通过了严格的程序研究，”Grossman说。“这反映了他们的专业精神，以及愿意为做好工作而付出额外努力的意愿。”

定制的HMI模板和模拟平台帮助这家密歇根州的手工啤酒厂试验新配方，并在扩大自动化生产时确保工艺一致性。(DMC, Inc.提供)

DMC是西门子解决方案合作伙伴，是由控制系统集成商协会认证的CSIA认证，以及其他行业领先的认证和集成商合作伙伴。格劳斯曼表示，他们与所有主要平台都有合作，包括西门子、艾伦-布拉德利、欧姆龙、发那科、ABB、安川、电装和爱普生。

“我们只做软件，”格罗斯曼说。“我们与其他公司合作进行系统、硬件建造和电气设计。我们专注于使所有不同的系统组件，如视觉、安全或机器人，协同工作。例如，有人可能会要求我们开发一个复杂的运动模式，为一个六轴机器人应用不粘剂涂层的零件。我们确实做到了。”

在另一个项目中，DMC与西门子合作开发了一个面向精酿酿造者的模块化酿造模板。该模板项目包含一个功能齐全的啤酒厂样本，包括完整的序列模拟和配方逻辑，都可以通过一个直观的HMI访问。该解决方案是由密歇根州著名的手工啤酒厂Founders Brewing在其底特律啤酒馆实施的。观察它的运行情况．

Grossman建议你确保你的集成商能够长期维持支持系统。“你最关心的应该是你的总寿命。成本应该合理，但要确保你能在你计划的寿命内使用它。”

在评估一个系统集成商时，他的首要建议是询问源代码。

“他们会在项目结束时提供源代码吗?这一点至关重要。我已经数不清有多少次，我不得不使用一台10年或15年的机器，而原始OEM不是倒闭了，就是不愿意帮忙。现在我们得试着从头开始修复那台机器。当您与正在做定制系统的人合作时，不要接受不提供源代码的人。

“有人可能知道如何为艾伦-布拉德利系统编程，但不知道西门子PLC，”格罗斯曼说。“但他们还是尝试了。我们不得不重写整个工厂的AS/RS系统。”

他说，当选择的集成商超出了他们的能力范围，或者内部员工不具备实现必要要求的系统的技能时，他们偶尔不得不拯救系统。在开始项目之前了解您的集成商的能力可以减少后端的实现麻烦。

“我们每天都在这样做，”格罗斯曼说。“我们给机器编程。我们正在制定标准。我们知道如何使代码可维护、可用和可扩展。在许多系统上工作给了我们很多技能。”

他对确保成功的最佳方法的建议是:像对待合作伙伴一样对待你的整合商。他们的目标就是你的成功。

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