MFC2011-是时候给折弯机配机器人了吗？
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??回答如下五个问题将有助于你决定是否进行自动化升级 丹.戴维斯 写于2009年6月 刘明星译 一直以来，北美的钣金生产商并不像世界各地的同行那样热衷于应用自动化的折弯单元。但是这种情形可能正在发生改变。下面的五个问题将帮助钣金生产商决定如何来评估是否使用机器人进行折弯。
丹.阿伦森是俄勒冈州克拉克马斯郡P&A钣金有限公司的总裁，对机器人并不陌生，他的公司里有六个机器人焊接单元和一个已有12年历史的机器人折弯单元在正常工作。 机器人焊接单元？这一点都不稀奇，因为焊机公司早就开发出可以用抬升装置夹持，并配有易于上手的编程软件的焊接单元。
机器人折弯单元？那就不那么常见了。意识到设备的种种缺陷，北美的钣金生产商普遍对是否该迅速升级自动化折弯技术犹豫不决，他们深信只有工人的手工操作，才能保证稳定的折弯质量。
阿伦森主管生产工作已经接近十年，十分渴望看到他的Amada Astro 100 MHE自动化折弯机使用得更加频繁一些，但是他还没有找到合适的操作工人欢迎自动化的技术。
他说：“这些机器只能和为它们编程或者操作它们的人做得一样好。”在更旧的系统上工作时，程序员和操作工必须要清楚一个零件如何被合适地折弯，保证生产效率，并且避免发生碰撞。简而言之，在过去，机器人必须一步一步地被教会如何折弯，这个过程无疑是很繁琐费事的。但是一旦一个零件被编好程序，自动化折弯单元就开始运转，毫不停歇，毫无抱怨，效率显著。
全球经济压力迫使北美的钣金厂停下来思考类似的自动化升级，而自动化折弯领域是值得考察的领域。
下列五个问题将帮助钣金生产商评估是否采用机器人进行折弯操作。
1．我是否有经验丰富且精通电脑的折弯工来运转自动化折弯单元？ 阿伦森介绍说，让一个自动化折弯单元工作起来，是一个让经验丰富的折弯工人接受机器人替代人工的过程，因为自动化必然造成工作机会的削减，这会招致工人们的集体排斥。钣金厂的焊接工人经历了从排斥到接受自动化焊机曲折过程，自动化折弯单元的普及也会经历类似的转变。
约翰.布尔克是衣阿华州康瑟尔布拉夫斯市艾莉森自动化技术公司的总裁，他强调说折弯工必须要摒弃以往的做法，即依赖积累在小本本的小窍门手动生产出一个优质零部件，而应把这些窍门融入到折弯程序中，指引那些不熟练工人或机器人进行自动化生产。只有熟练工人具有乐于变革的开放心态和勇于运用新技术的意愿，才能保证一个自动化单元运转成功。
另外一方面，菲尔.皮卡尔达，AMADA美国公司Astro 折弯机器人系统的一名产品经理说，目前的软件已经相当成熟，即使一个一线工人没有什么经验，也能很容易地上手操作大部分先进的折弯单元。以前为了生产区区5000个零件，却要花费几天时间来教会一个机器人进行几步简单的折弯操作的日子已经远去了。
2．什么生产任务最适合使用机器人？ 布尔克说：“这取决于生产的实际情况，但是机器人的适用范围很广。” 具体而言，布尔克指出有三种生产任务是适合自动化折弯的： 第一、那种大批量且重复操作的任务，占据操作工人大量时间，并由此造成枯燥乏味的痛苦。 第二、小批量但是经常发生的任务（见图1）；
图1（注释）：不仅仅是大批量任务适合使用机器人折弯，小批量、定期重复产生的任务也适合。 第三、需要两个人抬着进料的超大型零件或者可能会给操作工造成人身伤害的任务。
阿伦森给出了自己的看法：“只要不超出机器人的工作半径，并且也在折弯机的负荷范围内的生产任务都是合适的。” 阿伦森说他的自动化单元的核心是：可以由一个操作工人就近照看一台手动折弯机和一台自动化单元。只需要一名工人，却可以同时在手动折弯机和自动折弯单元上进行两项折弯任务，对于他而言非常有意义。和手动折弯相比，机器人折弯需要更多时间设置，但这也是值得的，因为生产效率还是明显增加的。
3.需要花费多少时间在编程上？ 几乎所有专业人士都承认，在过去几年里，自动化折弯的编程技术取得了显著的进步，可以不必非得要懂机器人工程的专家才能给自动化单元编程。 一个程序员所需要的只是一个CAD模块，提交数据后，软件会生成一个建议的折弯顺序和操作指令。在有些情况下，人们还得根据上述建议进行实际折弯检测，看是否合理，不过软件开发商指出这样的检验可能根本就是多余的。
皮卡尔达说，现在的软件程序嵌有3维模拟模块，可以模拟机器人和折弯机的动作，在生产指令下达到机器之前，就可以模拟检测，并从视觉上形象地确认折弯的顺序。除此之外，软件可以就夹具选择（见图2）、机器人运动、机器人的材料端拾器选择生成指令（见图3）。
图2（注释）： 由于诸如自动化夹具更换装置的进步，机器人折弯机可以在不同的生产任务之间快速转换。
图3（注释）： 在这样的更换工作台上，上下料机器人可以在短短的25秒内更换材料端拾器；
在大多数情况下，编程可以在断线的情况下完成，保证自动化折弯单元不受打扰。 4. 除了资本性的设备投资之外，还需要哪些追加投资？ 你不能抛开安全来谈论机器人自动化。这个问题涉及一个钣金工厂是否愿意投资一个有形的围栏，或者一个更加开放和安全的光栅来保证人员安全。两个投资都值得考虑。 一个安全笼子是最便宜的选择，但是它占用大量空间，这对车间布置是不太好的。以一个主流机床生产商测量的折弯单元为例：它占地12米长，5米宽，包括了一个上下料机器人，但是不包括容纳安全围墙的空间。对于一个局促的生产车间而言，有安全保障的自动化生产就很难实现。
对于那些对安全光栅感兴趣的工场主而言，要注意的是自动化单元可能在意想不到的情况下停止工作。 布尔克说：“安全光栅的问题不在于不应该被使用，而是大多数人并不知道它的界限在哪里，有些人不过是无意经过车间时挥了一下手，就毫不知情地触发安全光栅的光线，从而关闭了折弯单元。” 但是，安全光栅适合在在相对开阔的车间里使用，对于那些严格限制人员进入车间，并且清楚标注生产单元边界线的公司就更加适用了。
对快速更换夹具的投资以前提到过，继这项投资之后的下一步，就是追加新出现的自动化的模具库的投资（见图4）。
图4（文字）：在最新一代的自动化折弯单元里，模具可以根据程序指令自动安装和下载，不需要手工安装。 程序编好后，这些模具库自动同时安装和卸载在上下模具更换装置里，这些装置有承载模具的旋转盘，通过旋转，把模具调整到合适位置，安装到上下两个夹持装置中的一个上面。
5.如何判断机器人的合理成本是多少？ 皮卡尔达说这主要取决于折弯机的有效工作时间。“它将有助于评估是否购买，“他补充说。 当你可以让一个操作工同时照看两台折弯机时候，生产效率的提升是非常明显的。但是布尔克提醒说，投资者更应该关注的是设备的利用率。如果自动化机床老是停机，不是在持续地生产零件，那么它也不会持续地创造出投资回报。 要提升设备利用率，一个公司应该完善自动化单元的各个方面。在很多实践中，设置准备的时间居然和生产加工的时间一样多。如果一个自动化单元不配套快速换模装置还有什么意义呢？和传统的两轴后挡板相比，在一个六轴后挡板的自动化单元上生产零部件到底能快多少呢？如果不是每个环节都很通畅，那么单个环节提升效率是没有意义的。
布尔克认为人们总是先入为主地关注生产循环周期的长短，这当然是需要考虑的，但是在很多实践里，缩短生产的循环周期对于提升一个班次或者一天之内的零部件数量的效果并不明显。问题的关键是要减少让折弯机的待机时间，让它更长时间地处于工作状态，才真正明显地提升产量。”
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是时候给折弯机配机器人了吗？
