在美国芝加哥，为了应对即将到来的自动化浪潮，很多企业正在着手转变企业发展道路，并采取了一系列有效措施。一家名为Onken的企业就是其中的一个典型。Onken是一家提供油脂储存、回收及再利用服务的公司，它位于美国伊利诺伊州的伊斯顿村，截至2010年人口普查，这里的村民只有321人，由于人口稀少，极端缺少技术员工成了Onken发展的瓶颈。与此同时，美国的设备回收商每年都要招收大量的焊接工人，整个美国都陷入了焊工荒，为了让企业继续生存下去，Onken开始转向引进焊接机器人。

去年，美国焊接协会发布预测，预计在2026年，美国制造业将会有372000的焊工缺口。截至今年3月，美国招聘网站上发布的开放式焊工职位已达9000个。在日前刚闭幕的AUTOMATE2017展会上，来自安川电机机器人部的Zane Michael表示，这对于机器人来说是个机会。

“在2016年，我从同行那儿听到的抱怨是：我们找不到合格的焊工；即便找到了，留住他们也是个难题。现在，我们的焊接岗位已有一半空缺，找到技术过关的焊工几乎成了不可能的事。”

目前，这种人工短缺已经导致企业业务成交量下降、交货时间延长、产品质量下降。

Onken的难关

在转型过程中，Onken遇到的第一个问题来自于它所提供的服务的特殊性。不同于一般设备回收公司，Onken是一家油脂类化学物回收公司，它常见的回收物有生物燃料、柴油、废油、防冻剂等。它需要制造各式水箱、拖车和油桶，以便从餐厅、汽车零部件公司运走各类废油。这就对焊接工艺有较高的要求。为了解决这一问题，Onken和安川莫托曼交接，双方探讨了在这一过程中实现自动化的利弊。

Michael表示，和一般的焊工相比，焊接机器人有以下优势：

机器人的焊接速度比人工快。

焊接机器人能改变关键的焊接参数，以适应焊接过程中焊缝的变化。

焊接机器人的工作效率是普通焊工的4.5倍。

“接手焊接工作的最佳人选是焊接机器人，” Michael说，“一旦程序被设定好，焊接机器人就会开始匀速焊接，它也能像普通焊工一样进行‘T’字型拼接。机器人在简单重复工作方面很在行。”

安川莫托曼焊接机器人能比普通焊工更稳定

Onken选择双基站结构，并在上面安装了机器人——安川莫托曼MH50-II20。这种机器人拥有更大的运动范围，这意味着它无需额外的外部导轨，因而可以降低系统成本和简化编程。此外，内部走线提高了机器人的耐用性，减少干涉和简化编程。

这台机器人的所有轴上都装有制动器，可以安装在地面、墙壁或天花板上，布局显现灵活性。

机器人使用动态DX200控制器，能轻松处理多个任务，并可控制多达八个机器人（72个轴），支持I / O设备和通信协议。

MH50组件和其他焊接机器人提供了一种内置的自适应控制。它们可以控制焊接速度、气体金属弧焊（GMAW）的伸出距离以及割炬和焊接的角度以适应所需。同时，它们还支持电流、电压调节。

双基站的适用性

双基站的优点很突出，在Onken的日常工作中，机器人能够在一个基站上执行搬运命令，同时，工人能在另一个基站上装卸各种型号的油罐。但是双基站并不是万能的，它的应用场景也存在限制，Michael表示。

首先，双基站操作比单基站更昂贵。在一般工作中，如果流程设计合理，单基站机器人完全可以胜任各种工作，而使用双基站的话就会额外产生大量费用。“在很多工作场景下，物品装载速度过快，或所需装载的物品太少，使用双基站操作的性价比会大大降低。即使是在Onken，使用双基站也是在编程太过繁琐背景下的一种让步。”

其次，双基站操作占地面积大，一般的小车间可能无法使用。即使车间够大，双基站操作运动范围极大，可能会影响到其他设备的运作。Michael指出：“在做出决定前，先权衡工作中装卸货物的时长和次数，如果单基站操作就能完成，那就不要犹豫，直接用单基站吧。”

安全性和ROI

在确定工作单元数量和布局设计的同时，系统的安全性是另一个考虑因素。在2012年之前，相关条例规定，在人机协作场景下，人机必须分离。但自从协作机器人问世，这个规定就变了。

但是，相关的安全预防措施绝对是必要的。据悉，在Onken，目前还没有人靠近过焊接机器人。

此外，机器人还将遇到一些挑战。比如在Onken，焊接机器人需要确保焊缝的密封作用，使得油罐、水箱不会泄露。激光焊缝跟踪传感器需要跟踪判断焊接的位置和角度，并在焊接前进行路径规划。在焊接工作中，激光是确保焊接精度的重要辅助工具。

Michael表示，自从使用了安川莫托曼机器人，Onken的产出已经增加了一倍，同时，它也能把原本工作在一线的焊工安排到其他工作岗位，使他们产出更高层次的价值。