长期以来，许多金属制造商一直在解决一个问题：如何在企业扩张的同时，仍然保持企业文化的发展。

位于密歇根州怀俄明州的Lewis Welding公司正在考虑这个问题，因为其可能获得几项涉及热水器零件制造的合同。如果该公司签下合同，其可能需要考虑增加七名员工以满足新合同要求。对于一个目前仅拥有约40名员工的企业而言，这是一个巨大变化。

“我们希望继续保持企业文化，让每个人都相互认识，并感受到足够的自在。”车间估算师兼运营经理Jake Buchholz称，“这是我们现在思虑的重点。”

Jake Buchholz已经在金属制造和精加工行业工作约27年，曾见识到协作机器人在折弯机上成型或硬件插入等工作中的应用。Jake Buchholz认为，同样的方法可以用于点焊热水器零件，虽然并未在现实案例中见过这样的应用，但其在互联网上找到了自动化答案。

了解点焊协作机器人

Pro Spot Automation是i5s自动点焊平台的制造商，该平台使用Universal Robots协作机器人。其母公司Pro Spot International的点焊技术在市场上应用广泛。

在年度机器人和自动化贸易展Automate 2023上，Pro Spot Automation首席技术官Bob Hamilton表示，通常的点焊设备过重，无法让协作机器人携带并根据需要进行操作。经过两年时间的研发，对点焊设备内部零件进行重新配置，并采用新材料，使得变压器枪（变压器和焊枪一起设计用于点焊应用）和点焊臂足够轻，确保协作机器人可以轻松移动，同时连接两者。

在发现点焊协作机器人后，Jake Buchholz认为这一机器人非常适合热水器零部件的应用。协作机器人不仅可以高效、稳定地完成焊接工作，还可以安全地在人类周围工作，无需在车间周围设置防护装置。（协作机器人比传统工业机器人更小更轻，工作速度快，产生的动量很小，这大大降低了在人类在场的情况下工作时受伤的风险。）

“考虑到协作机器人的安全性和灵活性，风险很小，” Jake Buchholz称，“在合同完成后，可以将协作机器人用于其他生产用途。”

目前，i5s智能点焊协作机器人正在完成生产任务。

自动化带来的影响

Lewis Welding公司将协作机器人安装在占地12万平方英尺新工厂的一个开放位置。两张可容纳4英尺长零件的夹具台以45度角放置在协作机器人前面，通过这种配置，操作员可以装载零件并将其夹紧，而协作机器人则点焊另一个零件。Jake Buchholz表示，公司可以随心所欲地移动协作机器人。

点焊协作机器人系统的编程设计非常方便用户使用。Bob Hamilton表示，点焊系统的控制软件与协作机器人控制器集成在一起，因此操作员无需担心学习两个单独的控制界面。i5s还具有一项名为“自动焊接”的功能，该功能可消除操作员对编程过程的估计。此外，该设备还能够感知材料厚度并根据工作情况调整焊接功率。

Pro Spot Automation还将文档功能集成到i5s，可提供焊接活动（焊接位置、焊接时间表和用电量）的同步日志，并导出到电子邮件中。此类数据收集可能对需要全面可追溯性和流程控制的车间具有吸引力。

Jake Buchholz表示，协作机器人点焊系统每班生产约140个零件，而之前点焊机的一名操作员每班生产100个零件。此外，操作员不必在整个班次中操作大型零件。

如果其他大批量作业能够顺利完成，Lewis Welding公司计划增加三到四个类似的协作机器人焊接系统。事实证明，协作机器人可以提供可靠一致的点焊，支持企业发展。

此外，Jake Buchholz还计划增加一名自动化工程师，负责设置和连接单元与协作机器人和其他机械，例如折弯机。对于精益金属制造企业而言，这会增加成本，但提高了车间效率。

考虑到协作机器人的优势，许多车间都在讨论是否引进协作机器人。