据估计,95%到99%的军用地面车辆都是手工喷涂的。使用自动化机器人系统为军用车辆喷漆可以节省数百万美元,提高质量,保护工人,并打开国防承包商面临的最棘手的瓶颈,从而使他们能够尽快将车辆送到士兵手中。

军用车辆制造商和陆军仓库的涂装过程自动化节省了时间和金钱,特别是在涂装迷彩图案方面。


据估计,95%到99%的军用地面车辆都是手工喷涂的。为了实现复杂的伪装图案,操作人员必须在喷涂各种颜色之前,先应用和喷涂模板来获得图案。单是制作模板这一环节,一辆大型车辆就需要一个小时甚至更长时间。

AeroBotics公司的总裁Kirk McLauchlin说:“涂装是瓶颈,而涂上关键的涂料会使涂装过程花费更长时间。”AeroBotics公司是一家总部位于美国阿尔伯塔州亨茨维尔的机器人系统集成商。“在绘画和绘画后的过程中有大量的劳动。在需要自动化的过程中,这只是雷达上的一个大光点。”

使用自动化机器人系统为军用车辆喷漆可以节省数百万美元,提高质量,保护工人,并打开国防承包商面临的最棘手的瓶颈,从而使他们能够尽快将车辆送到士兵手中。

技术和方法转移

从国防部门向民用领域的技术转移是有据可查的,从碳纤维到卫星全球定位再到互联网。不太为人所知的是,机器人等技术已经在民用领域得到完善,然后应用于军事领域。

McLauchlin解释说:“直到五六年以前,国防车辆领域还没有多少自动化。“军事承包商主要使用的是定制自动化设备,这些设备耗资数百万美元,可能会工作,也可能不会工作。我们决定采用汽车行业的现成机器人,并添加先进的软件和工艺工具,使这些系统能够满足军事涂装的需求。”

其结果是一个更便宜的系统,安装和操作的风险更小。发那科机器人公司在全国范围内拥有120个用于国防涂装的机器人,主要是在航空航天领域。Jerry Perez是FANUC机器人公司涂装车间自动化部门的客户经理,他说,当安装自动化涂装系统时,从汽车工业转移到国防承包商的不仅仅是技术。

佩雷斯说:“这不仅是技术的问题,也是方法的问题。”“消费汽车行业已经了解了很多关于机器人喷涂方法和设备的知识,可以很容易地应用于国防应用。”

关于流体输送控制、系统控制和项目实施(包括培训和维护)的课程都是与机器人一起传递给国防承包商的细节。其他的好处包括精益和六西格玛的原则,这已经在汽车行业站稳了脚跟。精益专注于最大化过程速度,消除浪费和非增值工作。六西格玛通过文化和过程的改变消除缺陷和变异。

佩雷斯说:“高精度涂料长期以来一直应用于航空航天领域,而大容量、精益和六西格玛原则是汽车行业的标准。”“我们将把两者结合起来,把它们应用到军用地面车辆上。”

自动化的最大好处是能够离线编程伪装模式,并能够处理车辆的变化。

自动化的好处

用自动化系统取代手工喷漆操作的好处是很多的。自动化可以完成80%到95%的涂装过程。5%到20%的差异覆盖了这些车辆上需要手动修补的区域,

“从我们的角度来看,好处在于可重复性,”McLauchlin说。“这些涂料几乎都是具有某种创新性能的关键涂料,无论是隐身涂料还是其他必须以非常具体和可靠的方式喷涂的高性能材料。机器人是唯一能够始终如一地在这些涂层上涂上可重复性和流量公差的东西,这是允许这些涂层按照设计的方式执行的要求。”

FANUC Robotics的Perez表示,自动化的最大好处是能够离线编程伪装模式,并能够处理车辆的变化。

佩雷斯解释说:“在一辆悍马中,你可能有25或30种物理变体。”“仓库可能会遇到一辆带有特殊一次性盒子或坦克的车辆。我们正在设计我们的软件,以结合编程的灵活性,以保持油漆单元的最高效率。”

自动化提供了可预测和可重复的质量,更低的材料和保修成本,更低的人工成本,并提高了工人的安全。自动化的一致的枪靶距离和喷雾消除了油漆下垂和运行,提高了质量。由于枪的触发更加精确,油漆的输送始终如一,转移效率也更高,所以浪费减少了。

与返工、报废和制造变化相关的保修成本几乎被消除了。劳动力成本——包括工人对重复运动损伤的索赔,周转和人力——降低了。此外,员工可以远离危险的环境,这也减少了操作人员对昂贵防护装备的需求。

尽管有明显的好处,但在国防承包商设施中,目前主要的手工喷漆和未来的自动化喷漆间之间存在许多障碍。

麦克劳克林说:“人们有一种典型的恐惧,担心机器人会抢走工作。”“这几乎是不可能的。人们被转移到其他工作上。对于一个必须穿好衣服和处理与油漆相关的化学物质的油漆工来说,几乎任何不涉及这种接触的工作都是好工作。有些人会成为训练有素的操作员,当他们获得一项新技能时,他们的薪水会上升。”

机器人供应商渴望将他们的设备进入国防承包商设施,面临着规格和要求的增加,文书工作,漫长的销售周期,并通过政府投标过程。“这就是这个行业的本质,”佩雷斯说。“这需要大量的研发、验证和测试。”

成为机器人系统专家

当机器人专家第一次进入承包商的设施时,从手动喷漆操作到自动化喷漆操作是一个彻底的过程。最初,承包商和军事人员会概述他们对自动喷漆系统的期望以及它应该解决的问题。很多时候,驱动是为了减少接触劳动,达到更高的一致性和质量,改善工作环境。

接下来,Perez说:“我们要进行应用设计、验证、模拟和周期时间研究,为投资回报分析收集数据,并编写系统方案。该建议包括维护计划、手册的准备和运行自动化系统所需的任何其他内容。该提议的另一项内容是签订为期六个月的合同,培训承包商员工全面操作该系统。

“当我们交付系统时,承包商的人正在进行油漆检查,对系统进行维护,操作它,调试它,排除故障,并进行离线编程,”Perez说。“六个月后,国防承包商就成了系统专家。”

麦克劳克林和佩雷斯都表示,国防工业这一领域对自动化的需求是如此巨大,他们预计涂装机器人将迅速在汽车制造商和陆军仓库普及。

“机器人提高了生产效率和整个加工过程,”麦克劳克林说。


欲了解更多关于FANUC机器人的信息,请致电800.iQ。ROBOT(477.6268)或访问www.fanucrobotics.com.有关AeroBotics的详细信息,请致电256.772.9035。

在线独家侧栏:戏剧性的生产力改进

一家新型汽车制造商最近采用了自动化系统,生产效率显著提高。这家汽车制造商从使用30年的机器人系统每天给35辆车喷漆,到使用今天的技术每天给100多辆车喷漆。该工厂使用了四个四枪FANUC机器人,无需更换就可以喷涂四种颜色。

一家翻新从战场返回的车辆的陆军仓库,在安装两个FANUC机器人每次只刷一种颜色之前,正在手动给车辆喷漆。手动和机器人喷涂第一个底色都需要15分钟。然而,随着自动化的增加,所需的操作员数量从三个减少到一个。油库手工涂装涂装迷彩需要3人7分钟涂棕色,10分钟涂黑色,两班制每天只能涂装16辆车。在自动化技术的帮助下,一名操作员可以在3分钟内喷上棕色喷漆,5分钟内喷上黑色喷漆,同样数量的车辆只需一个班次就可以完成。当该系统的其他低效之处得到解决时,例如在油漆车间实施更好的环境控制,将会取得进一步的进步。

另一家位于德克萨斯州特克萨卡纳的红河陆军仓库正在为其油漆车间采购机器人技术。迈克尔·斯塔克斯(Michael Starks)是红河核电站的一名民用总工程师,他说他期待着安装这些机器人。斯塔克斯说:“我们认为这将使我们的产量和效率都提高,这将节省油漆并改善我们对环境的影响。”