丹麦优（yōu）傲（ào）机器人（Universal Robots，以下简（jiǎn）称（chēng）为UR）是首家（jiā）提出人机（jī）写（xiě）作机器人理念的公司，也是目前全球协作机器人销售量排名第一的公司。UR协作机（jī）器人在许多知名汽车企（qǐ）业（yè）生产线上有成功的（de）应用案（àn）例，日产汽车横滨工厂是其中（zhōng）一家。

一直以来（lái），日（rì）本汽车（chē）行业以严格（gé）的（de）标准（zhǔn）和完备的体系（xì）著称，注重精益生产和持（chí）续改（gǎi）进，在遴选协作机器人时也（yě）有全（quán）面的评（píng）估。

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案例概述

日产（chǎn）汽车横滨工厂主要生产发动机、轴、电动汽（qì）车（chē）和混合动力汽车的（de）电（diàn）机，范围覆盖原材（cái）料加工到装配。为了提高生（shēng）产效率，日（rì）产汽（qì）车对于生产线节拍超时问（wèn）题进（jìn）行了分析（xī），并希望通过使（shǐ）用（yòng）机（jī）器人来消除这一瓶颈。最终，优傲（ào）机器人UR10协作（zuò）机器人分别应用于两条生产（chǎn）线（xiàn），使得工厂的整（zhěng）体生产效（xiào）率得到提高，节约了因额外人工而产（chǎn）生的成本。

老龄化（huà）及节（jiē）拍超（chāo）时影响生产（chǎn）效率

作为世界上最知名的汽车品牌之一（yī），日产汽车公司面临着两大难题：劳动力老（lǎo）龄化和重要技能丧（sàng）失；节拍超时。

当前（qián），日本面临（lín）着少子化和老（lǎo）龄化（huà）的双（shuāng）重挑（tiāo）战导致劳动力短缺问题严重。这是个社会现实，不止是对汽车（chē）行业，整个（gè）制造业都有影响。日产汽车横（héng）滨工厂需（xū）要（yào）自动化的生产流程以应对（duì）这一（yī）困境。

此外， 工（gōng）厂在“节拍时间”的水平（与特定流程的周期（qī）时间有（yǒu）关）上也遇到了难题。此（cǐ）时间如果超（chāo）出限制，工人必须（xū）换班，这意（yì）味（wèi）着增加劳动（dòng）力和人员成本（běn）。

在发动机装配（pèi）流程（chéng）的进气管安装阶（jiē）段，工（gōng）厂（chǎng）遇到了（le）这样的问（wèn）题：工人的配（pèi）置会根据产量变化（huà）进行调整，但每次调整的时长是不同的，这就导致有（yǒu）的工位（wèi）间（jiān）隔时间超出额定的时间界限（xiàn），成为生产线上的（de）瓶颈。因（yīn）此，日产汽车决（jué）定尝试（shì）引入机器人，希望通过新的生产方式解决（jué）节（jiē）拍时间（jiān）超时的（de）问题。

解决（jué）方案：安全、灵（líng）活、有（yǒu）效载荷高

由于工人所（suǒ）在（zài）的位置在传送带的对（duì）面，因此工厂希望与之配合（hé）的机器人（rén）不需要安全围栏（lán），协（xié）作机器（qì）人无疑是（shì）最佳之选。为了测试人机合（hé）作可以达（dá）到什么程（chéng）度（dù），日（rì）产（chǎn）汽车横滨工厂从一开始就使用了UR协作机器人（rén）。机器人需要运送（sòng）进气管自（zì）重约（yuē）为（wéi）4公斤进（jìn）气管，加上进气（qì）管手柄总（zǒng）重量约为6公斤，因（yīn）此要求（qiú）机器人必须能够承受这样的负载。在比较了其它机器人品（pǐn）牌之后，日产（chǎn）汽（qì）车选择使用UR10协作（zuò）机器人。

日产汽车与（yǔ）集成（chéng）商Kantum Electronics合作，快速学习了（le）UR10协作机器人的性能和使用（yòng）方法，进行快速安装。除了用于部件（jiàn）搬（bān）运之外，日产汽车在另（lìng）外一条产（chǎn）线上，为协作机（jī）器人手臂安装了螺（luó）帽扳手（shǒu），用于（yú）拧开NAD CAM螺（luó）栓。

工厂发动（dòng）机部门专（zhuān）家负责人（rén）中（zhōng）村先（xiān）生指出：“在选择机器人之前，我们与其（qí）他公（gōng）司的机器人进行了对比，最后选（xuǎn）择了（le）UR10，因（yīn）为它在单个机器（qì）人（rén）的成本及承重能力方面具有很大的优势。UR10能够用脚轮移动也是一项很大的优势（shì）。安装（zhuāng）进气歧管时，在我们关注的其他（tā）产品（pǐn）中，只（zhī）有 UR10 的（de）有效载（zǎi）荷（hé）为（wéi） 10公斤。”

动（dòng）力（lì）总成生产工程部（bù）的藤井先生解释道：“最初引入机器人是用于（yú）松（sōng）开气缸盖凸轮支架上的螺栓（shuān），需要特定类型的机器人。这些要求意（yì）味着机器人的（de）主体（tǐ）应轻便且（qiě）易于移动，与 100V 插座（zuò）兼容（róng），并且可以在不设安全栏的情况下使用（yòng）。UR协作机器人完（wán）全符合（hé）。”

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协作（zuò）机器人六大优势改善生产流程，提升成本效益

通（tōng）过（guò）使用了新的生产工具，日（rì）产汽车解决（jué）了产线节拍超时的问（wèn）题。并（bìng）且从（cóng）实际的使用过程（chéng）感（gǎn）受到了机器人带来的便（biàn）利。

减少（shǎo）团队负（fù）担

在实际使用的（de）过（guò）程中（zhōng），原先由于手（shǒu）工作（zuò）业（yè），工人要（yào）用人工搬运沉重的进（jìn）气管，工作（zuò）一天非常疲劳。现（xiàn）在使用了（le）UR协作机器人，替代人工把零部件搬（bān）运到工（gōng）人面（miàn）前，工人直接（jiē）进行组（zǔ）装，这样一来他（tā）们的（de）劳动负荷（hé）大大减少。

日产（chǎn）汽车在横滨工厂的两（liǎng）条生产线部署（shǔ）UR10 协（xié）作机（jī）器（qì）人，以（yǐ）便让工人有（yǒu）更多时间在其它（tā）地方积累（lèi）宝贵的生产线经（jīng）验，同时消除节拍时间（jiān）超限的（de）问题。

安全的（de）人机协作

由（yóu）于UR10不（bú）需（xū）要安全围栏，因此工厂在使用的过（guò）程（chéng）中可以灵活地设置工位（wèi），放心（xīn）地（dì）让（ràng）机器人与工人（rén）协（xié）同作业。这对于现有（yǒu）的产线布局也不会造成太大的变化，为项目的测试和（hé）开展节省了许多时间。日产（chǎn）汽车也（yě）因此（cǐ）考虑在未来将（jiāng）人（rén）机协作（zuò）机器（qì）人投入到更广泛（fàn）的应用中去（qù）。

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轻巧易安装

优傲对（duì）协作机器人（rén）的设置进行了（le）变革，将以星（xīng）期为（wéi）衡量单（dān）位的典型机器人（rén）部（bù）署缩减到以小时（shí）为（wéi）衡（héng）量单位。

UR10自重轻，可使（shǐ）用100V电源，并（bìng）且无需安（ān）装安全围栏（lán）。与之前使用的（de）其他设备（bèi）相比（bǐ），日产汽车能（néng）够（gòu）更加方便地进行（háng）生产调整（zhěng）。在一（yī）个应用案例（lì）中，UR10安（ān）装在配有脚（jiǎo）轮的平台上（shàng），方便移动，这样的组合对于生产应用来说（shuō）相当方便。

结构紧凑灵活部署

工厂内部（bù）空（kōng）间有限（xiàn），安装（zhuāng）空间也有限，因此日产汽车在选择机器人解决方案时要（yào）求机器人能够和工（gōng）人共（gòng）用空间。而且机器人无需固定安装位置（zhì），能够根据生产需求进行移动。

UR10的（de）直径为190毫米，有效（xiào）工（gōng）作半径达到1，300毫（háo）米，非常适合进行（háng）不（bú）同操作（zuò）区（qū）域间距离较长的操作?

编程简（jiǎn）单

UR拥有专利技术，以（yǐ）便无编程经验的操作人员能快（kuài）速设（shè）置和操作直（zhí）观、3D 可视化协作（zuò）机（jī）器人（rén）。只需将机器人（rén）手臂移动至需要的位置，或（huò）触摸方便易用的触屏平板电脑上的下箭头键即（jí）可。

日产汽车横滨工厂很高效地安装了 UR10 机器人并进行了编程（chéng），参（cān）与（yǔ）其中的操作人（rén）员（yuán）都经过（guò）了培训，并且一（yī）个星期左右便（biàn）掌握了基本操作。程序在安装后进行（háng）了详细调整，并一直稳定（dìng）运行，解决了公（gōng）司节（jiē）拍（pāi）时（shí）间（jiān）的（de）超限（xiàn）问题（tí），并减少了员工的繁重工（gōng）作量。

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投资回（huí）收周（zhōu）期短

基于两班制，日产（chǎn）汽车在使用UR10协（xié）作机器（qì）人后，在1年（nián）内就可以收（shōu）回（huí）成本。原先因为紧急生产（chǎn）需求会需要增加人（rén）员，因此产生额外（wài）的人工成本，现在（zài）使用机器人之后能够灵（líng）活地满足各种生产（chǎn）需求，节约了（le）人工开支。

未来，日（rì）产汽车计划（huá）进一（yī）步扩展机器人的使用，尝试在各（gè）种场景下使（shǐ）用UR协作机器人。对于工厂来说，尽管工人的配置会根据（jù）产量变化进行调整，但可以通过将机器人（rén）移动（dòng）到生产节拍（pāi）超时的工位，来消除生（shēng）产瓶颈。有了如（rú）此强（qiáng）大又简单（dān）易（yì）用的工（gōng）具，工厂在灵（líng）活部署和提（tí）高生产效率上有了更多的想象（xiàng）空间。

发动机部门组长大西先（xiān）生总结道（dào）：“我们将通（tōng）过整合强大的现（xiàn）场（chǎng）和工程能力，进一步深化全球试点（diǎn）工（gōng）厂的职能。因此，我们（men）接下来（lái）一定会增（zēng）加（jiā）协（xié）作机器人的数量（liàng）。”