从简单机器人到协作机器人。
想象一下,在这样的环境中工作:机器人同事帮您完成一些琐碎的任务,货物由自动驾驶汽车送到您的办公室,并且一个名为 Eddy 的机器人为您在超市购物。在我们达姆施塔特总部,这些想象已成为现实。
机器人在许多行业被广泛用于实现制造和生产的自动化,但随着机器人技术的进步,我们正在探索一切可能性。
自 2018 年以来,我们的共同使命是在我们所有的部门推动数字化和机器人技术。在我们携手合作开展的工作中,我们始终鼓励员工提出各种想法,设想在何处以及如何使用机器人来提高安全性或效率。到目前为止,我们已经收集到 100 多份创意,其中一些已经与技术开发人员和大学开展合作,在现实中进行了试验。
“和许多公司一样,我们的生产线已有成熟的机器人技术,可以提高零件搬运、产品包装、物流和仓储的效率,”我们数字工程部门的现场管理团队项目经理 Benedikt Ulmke 说道。“但我们也在评估一些新领域,从在工厂使用名为‘cobot’的协作机器人进行维护和检查,到使用类人机器人开展工作的体验,进行了各种尝试。这也就是将机器人编程,赋予它们人类一样的行为。”
您知道么?
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3
天是人类安全检查化学品容器所需的潜在生产停工时间
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15
分钟是机器人准备好进行油箱检查需要花费的时间
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6
千米/小时是 Starship 机器人汽车的行驶速度
让人类的工作变得更加安全。
我们的其中一项试验使用了 Spot,这是由 Boston Dynamics 制造的四条腿机器“狗”,它目前在达姆施塔特的一个污水处理厂和生产设施进行巡检工作 [1]。Spot 借助自身的多个摄像头和传感器观察周围,在现场确定自己的路线,记录和传输信息,包括读取技术设备上的显示内容。凭借其强大的变焦镜头,它还可以检查浮动块等特征,这些浮动块用于调节污水处理厂池塘的进水和出水。
“目前,在一些工厂,技术人员每天必须沿着相同路线步行两到三次,手动检查机器。在未来,可能会有机器人能完成这项工作,”Ulmke 说道。Spot 能自主行走,可以攀爬台阶、堤坝以及在格栅上行进。但对于更难到达的区域,比如我们化工厂的大型圆柱形储罐或反应堆的内部,我们正在尝试不同的方法 - 飞行无人机以及能够在垂直墙壁上爬行的机器人。
其中一些容器非常庞大,有时需要在其内部建造脚手架,然后工作人员才能进行检查。此外,如果由人类员工进行这项工作,整个设施需要关闭 1-3 天,必须断开所有电力和化学品供应,并进行安全检查,以确保在员工进入之前,内部没有危险环境。相比之下,攀爬机器人只需 15-20 分钟就能做好准备。它们使用磁铁或真空吸盘在光滑的内壁上行走,并传递内部状况的清晰图像,让员工能够从外部检查焊缝和固定装置。这样一来,员工就不用再爬上这些容器进行复杂且潜藏危险的操作。
“除了替工作人员分担这些令人不快、具有挑战性的检查任务并避免工厂停工外,这些机器人还带来了独特的功能,”Ulmke 说道。“例如,红外摄像机发现这些机器中的缺陷的能力比人类高出很多,能够生成容器的数字地图。”
我们的夹具非常有用。
我们希望机器人技术能让员工的工作更轻松,从而有更多的时间来更好地利用自己的专业知识。实验室工作的许多方面都涉及高度重复的人工步骤,占用了我们科学家和技术人员的大量时间。
我们的 OLED 实验室已经在这方面取得了成功。机器人被用来测量发光二极管的效率,包括它们的亮度、电流、电压和色谱。这一耗时、复杂的质量控制步骤以往是技术人员的工作。如今,这项工作可由四个柜子大小的测量机器人来完成。配备显微镜和摄像头的机械臂对每个部件进行拍照和测量,并将潜在缺陷告知技术人员。
同样,达姆施塔特的科学家们开发并组装了一个定制机器人,这是我们与韩国平泽市的 Cell-tech Lab 之间的合作项目的一部分。该机器人对实验室研究和生产过程中使用的液晶测试单元进行分类,在装有杂乱易碎的玻璃单元的巨大货盘中穿行,然后轻轻地将每个单元放入托盘中。在最后的包装步骤之前,它使用摄像头和夹持臂来拾取每个单元,将其移动到压缩空气喷嘴进行清洁。机器人完成这项任务的时间和人类技术人员相比大幅减少,让他们可以专注于其他研究。
机器人能买一些牛奶吗?
除了提高安全性和效率外,机器人还改善了在我们这样的大型场地工作的体验。2020 年,我们推出了一批自动驾驶递送机器人 [2]。这些 Starship 机器人可以在一个上锁的货舱内携带多达 15 公斤的货物,并在整个场地使用,因此节省了时间。员工可以用智能手机或计算机召唤机器人,装载货物,然后机器人驶往目的地,在那里它会发送文本信息或电子邮件,提醒收件人它们运送的货物已经准备好可以进行收货。“这让员工节省了在场地上走动而浪费的时间,并且有助于提高效率,”Ulmke 说道。
最近,在 2021 年,我们开设了一家新的全自动超市,由“Eddy”提供支持,全天候营业。员工可以在店铺内或使用应用程序订购物品,然后带夹持臂的机器人 Eddy 就会按下按钮,将他们所购的物品打包,等待取货。
工业 4.0 需要机器人 4.0
“老一代”机器人主要为静止型,如今的机器人能够移动,四处巡游。这带来了许多优点,但也给它们在化工或制药生产场所的使用造成了问题。例如,在制药和半导体业务中,我们必须按照良好生产规范 (GMP) 标准生产所有产品。但机器人通常是为“正常”环境而设计的,所以当它们移动时,它们的橡胶轮会产生磨损,污染环境,或者它们不能穿相应的防护服。因此,需要决定机器人在这些环境中可以用于哪些领域。
在我们的达姆施塔特场地上,我们对现有和/或新机器人进行了许多测试。通过这些项目,我们作为机器人的制造者和构建者学到了很多。例如,在化工业中使用机器人的要求是什么?在欧盟需要获得什么认证?机器人是被归类为机器还是其他类别?
研究这些技术是我们努力实现工业 4.0 的重要工作之一,我们正在与 Siemens 就此展开合作。我们的目标是致力于实现更灵活、模块化和智能化的生产流程,而机器人技术所能提供的自动化将在实现这一愿景方面发挥关键作用。
未来机器人。
只有在大学、初创企业、供应商和潜在客户的帮助下,才能把握利用机器人改变我们工作方式的新机会。“无论我们在什么领域拥有非常复杂的技术,我们都依赖于一个由合作伙伴和技术供应商组成的网络,”Ulmke 说道。
在我们的达姆施塔特场地,我们正在对我们的许多机器人技术试验进行评估,该场地是开发此类技术的独特环境。它就像是一个城中之城。“在受控环境中测试新技术,是一个很好的方法,”Ulmke 说道。“由于该公司设有三个业务部门和多个团体职能部门,我们拥有非常广泛的机器人技术潜在应用组合,可以与我们的合作伙伴一起对其进行评估。”
“我们知道机器人和 AI 等技术将在我们公司成为现实,”Ulmke 说道。“我们想知道如何利用它们来节省时间,让员工有更多的自由来充分利用自己的技能,创造新的治疗方法和技术来改善生活。这不是要替代人类员工,而是要将两个方面的优点结合起来:机器人技术的准确性、效率和安全性,以及人类的创造力、战略思维和个性。”
我们的承诺
2012 年,联合国制定了 17 个可持续发展目标 (SDG),以应对全球面临的环境、政治和经济方面的迫切挑战。3 年后,所有成员国都采纳了这些目标。我们承诺,我们的工作将有助于实现这些宏伟的目标。 机器人技术符合“目标 9 - 工业、创新和基础设施”以及“目标 9.5 - 加强科学研究,提升工业部门的技术能力。”将机器人加入工作流程将使我们的运营更快、更高效,员工更能专注于新的创新,以辅助科学家并延长和改善人们生活。
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