丹麦（mài）优傲机器（qì）人（Universal Robots，以下简（jiǎn）称为UR）是首家提出人机写作机器人理念的公（gōng）司，也是目前全球协作机器人（rén）销售量排（pái）名（míng）第一的（de）公司。UR协作机（jī）器人在许多（duō）知名汽（qì）车企（qǐ）业生（shēng）产线上有成（chéng）功的应用案例，日产汽车横滨工厂是其中（zhōng）一家（jiā）。

一直以来，日本（běn）汽车行业以（yǐ）严格的标（biāo）准和完备的体（tǐ）系著（zhe）称，注重精益生产和持续改进，在遴选协作机器人时也有全（quán）面的评估（gū）。

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案例概述（shù）

日产汽车横滨工厂主（zhǔ）要生产发动机、轴、电动汽车和（hé）混（hún）合动（dòng）力汽（qì）车的电机，范围覆（fù）盖原材料（liào）加工到装配（pèi）。为了提高生产效（xiào）率，日（rì）产汽车对于生（shēng）产线节拍超时问题进行了分析，并希望通过使（shǐ）用机器人来消除这一瓶（píng）颈。最终（zhōng），优傲（ào）机器（qì）人（rén）UR10协作机器人分（fèn）别应用（yòng）于（yú）两条生产（chǎn）线（xiàn），使得工厂的整体（tǐ）生（shēng）产（chǎn）效（xiào）率得到（dào）提高，节（jiē）约（yuē）了因额外人工而产（chǎn）生的成本。

老龄化及节拍超时影响生产效率

作为世界上最知名的（de）汽车品（pǐn）牌之一，日（rì）产汽车公司面临着两大难题（tí）：劳（láo）动力老龄化和（hé）重要技能丧失；节拍超时。

当（dāng）前，日本面临着（zhe）少子化和老龄（líng）化的（de）双重挑战导致劳动力短缺问题（tí）严重（chóng）。这（zhè）是个社会（huì）现（xiàn）实，不（bú）止是（shì）对汽车行业，整（zhěng）个制（zhì）造业都（dōu）有影响。日产汽（qì）车横滨工（gōng）厂需要（yào）自动化的生产流程以应对这一困境。

此外， 工厂在“节拍时间”的水（shuǐ）平（píng）（与特定流（liú）程的周期（qī）时间有关）上也遇到了难（nán）题。此（cǐ）时间（jiān）如果超出限制，工（gōng）人（rén）必须换班（bān），这意味着增加劳动力和人员成本。

在发（fā）动机装配流程（chéng）的进气（qì）管安（ān）装阶段，工（gōng）厂遇（yù）到了这样的问题：工人（rén）的配置（zhì）会根据产量变化进行调整，但每（měi）次调整的时长（zhǎng）是不同的，这就（jiù）导（dǎo）致有的（de）工（gōng）位间（jiān）隔时间超（chāo）出额定的时间界限，成为生产线上的瓶（píng）颈。因（yīn）此，日产汽车决（jué）定尝试引入机器人（rén），希望通过新的生产方（fāng）式解（jiě）决节拍时间（jiān）超时的问题。

解决方案：安（ān）全、灵活、有效载荷高

由于工人所在的位置在传送带的对面，因此（cǐ）工厂希望与之配（pèi）合（hé）的机器人不需要安全（quán）围栏，协（xié）作机器人无疑是最（zuì）佳之选。为了测试（shì）人机（jī）合作可以（yǐ）达到（dào）什么程度，日产汽车横滨工厂从一开（kāi）始就使（shǐ）用（yòng）了UR协（xié）作机器人（rén）。机（jī）器人需要运送进气（qì）管（guǎn）自（zì）重约为（wéi）4公斤进气（qì）管，加（jiā）上进气管手柄总重量约为6公斤，因此要求机器人必须能够承受这样的负（fù）载。在比较了其它机器人品牌（pái）之后（hòu），日产（chǎn）汽车选择使（shǐ）用UR10协作机器人。

日产汽车（chē）与集成（chéng）商Kantum Electronics合作，快速学（xué）习了（le）UR10协作机器人（rén）的性能和（hé）使（shǐ）用方法，进行快速安装。除了用于部件搬（bān）运（yùn）之（zhī）外，日产汽车（chē）在另外一条产线上，为协作机（jī）器人手臂安装了螺帽扳手（shǒu），用于拧（nǐng）开NAD CAM螺栓。

工厂发动机（jī）部门专家负责（zé）人中（zhōng）村先生指（zhǐ）出：“在选择机器人之前，我们与其（qí）他（tā）公司（sī）的机器人（rén）进行（háng）了对比，最后选择了UR10，因为（wéi）它在单个机器人的成本及承重能力方面具（jù）有很大（dà）的（de）优势。UR10能（néng）够用（yòng）脚（jiǎo）轮移动（dòng）也是一（yī）项很大的优势（shì）。安装进气歧管（guǎn）时，在我（wǒ）们关注的其他产（chǎn）品中（zhōng），只有 UR10 的有效载（zǎi）荷（hé）为（wéi） 10公斤。”

动力总（zǒng）成生产工程部的藤（téng）井先生解释道：“最初引入机器人是用于松开气缸盖凸轮支架上的螺（luó）栓（shuān），需（xū）要特定类型的机器（qì）人。这些要求意味着机器人的主（zhǔ）体应（yīng）轻便且易于移动，与 100V 插座（zuò）兼容（róng），并且（qiě）可以在（zài）不设（shè）安全栏的情况下使用（yòng）。UR协（xié）作机器人完全符合。”

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协作（zuò）机（jī）器人六大优势改善（shàn）生（shēng）产流程，提升成本（běn）效（xiào）益

通过（guò）使（shǐ）用了新的生产工具，日产汽（qì）车（chē）解决（jué）了产线节拍超时的问题。并（bìng）且从实际的使用过程感受到了机（jī）器人带来的（de）便利。

减（jiǎn）少团队负担

在实际使用的过程中，原（yuán）先由于手工（gōng）作业，工人要用人工搬运沉重的进气管，工作一天非常疲劳。现（xiàn）在使用了UR协作（zuò）机器人，替代人工（gōng）把零部件搬（bān）运到（dào）工人面前，工人直接进行组装（zhuāng），这样一来他们的劳动负荷大大减少。

日产汽（qì）车（chē）在横滨工厂的两条生产（chǎn）线部署（shǔ）UR10 协（xié）作机器人，以便（biàn）让工人有更多（duō）时间在其它地（dì）方积累宝（bǎo）贵的生产线经验，同时消除节拍时（shí）间超限的问题。

安全的人机协作（zuò）

由于UR10不需（xū）要安全围栏（lán），因此工厂在使用（yòng）的过程（chéng）中可（kě）以灵活（huó）地设置工位，放心地让机（jī）器人与工人（rén）协同作业。这对于现有（yǒu）的产（chǎn）线布局也不会（huì）造（zào）成太大的变化，为项目的测试和开展节省了许多时（shí）间。日产（chǎn）汽车也因此考虑在未来将人机协（xié）作机器人投入到更广泛的应用中去。

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轻巧易（yì）安（ān）装

优傲对协作机器人的设置（zhì）进行了变革，将以（yǐ）星期为衡量单（dān）位的典（diǎn）型机器人部署（shǔ）缩减到（dào）以（yǐ）小时（shí）为衡量单位。

UR10自重（chóng）轻，可使用100V电（diàn）源，并（bìng）且无需安装安全围栏。与之前使用（yòng）的其（qí）他设备相比，日产汽车能够更加方便（biàn）地进行生产调整。在一（yī）个（gè）应用案（àn）例（lì）中，UR10安装在（zài）配有脚轮（lún）的平台上，方（fāng）便移动，这样的组合对于生产应用来说（shuō）相当方便。

结（jié）构紧（jǐn）凑灵活部（bù）署

工（gōng）厂内（nèi）部空间有限，安装（zhuāng）空间也有（yǒu）限，因此日产汽车在选择机器（qì）人解（jiě）决方案时（shí）要（yào）求机器人能够和工人（rén）共用空间。而且机器人（rén）无需固定安装位置，能够根据生（shēng）产需（xū）求进行移动。

UR10的直径为190毫米，有效工作半（bàn）径达到1，300毫米（mǐ），非常适合进行不同（tóng）操作区域间距离较长的操作?

编程简单

UR拥有专利（lì）技术，以（yǐ）便无编程经验的操作人员能快速设置和操作直（zhí）观（guān）、3D 可视化协作机器人。只（zhī）需将机（jī）器（qì）人（rén）手臂移动至（zhì）需要的位置（zhì），或触摸方便（biàn）易用的（de）触屏（píng）平板电脑上的下（xià）箭头键即可。

日产汽车横滨工厂很高效（xiào）地安装了 UR10 机器人并进行了（le）编程，参与其中的操作人员都经（jīng）过了培训，并且一（yī）个（gè）星期左右便掌握了基本操作。程（chéng）序（xù）在安装后进（jìn）行了详细调整，并（bìng）一直稳定运行，解决了（le）公司节拍时间的超限问题，并减少了员工（gōng）的繁重工（gōng）作量。

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投资回收周期短（duǎn）

基于两班制，日产汽车在使用（yòng）UR10协作（zuò）机器人后，在1年内就可以收（shōu）回成本（běn）。原先（xiān）因为紧急生产需求会需要增加人员，因此产生额外的人工成本（běn），现在使用机器人之后能够灵活地（dì）满足各（gè）种生产需（xū）求，节约了人工（gōng）开支。

未（wèi）来，日产汽车计划进一步扩展机器人的使用，尝试在各种场景下使（shǐ）用UR协作（zuò）机器人。对于工（gōng）厂来说，尽管工人的配（pèi）置会根据产（chǎn）量变化进行调整，但可以通过将机器（qì）人移（yí）动（dòng）到生产节拍超时的工（gōng）位，来消除生产瓶颈。有了（le）如此强大又简单易用的工具，工厂在灵活（huó）部（bù）署和提高生产效率上有了更多的想象空间（jiān）。

发动机部门组长大西先生总（zǒng）结（jié）道（dào）：“我们将通过整合强大的现（xiàn）场和（hé）工程能力，进一步深化全球试点工厂的职（zhí）能（néng）。因此，我们（men）接下来一定会增加协（xié）作（zuò）机器人（rén）的数（shù）量。”