为中小企业可持续生产设计并实现可扩展的精益机器人系统 Eyas Deeb, Stelian Brad 和 Daniel Filip

《Sustainability》：Design and Implementation of Scalable Lean Robotics for Sustainable Production in Small and Medium-Sized Enterprises Eyas Deeb, Stelian Brad and Daniel Filip

　　

摘要

预计中小型企业（SMEs）将为可持续制造做出贡献，但它们往往缺乏以结构化且可扩展的方式采用先进自动化技术所需的资源和能力。尽管精益机器人技术已被广泛研究，但目前仍缺乏关于如何系统地设计这些技术整合方案以提升中小企业可持续性绩效的实证证据。本文探讨了一种可扩展的精益机器人系统的设计与实施方法，旨在提高中小企业包装生产过程中的生产力和资源利用效率。我们提出了一种结合精益原则、协作式工业机器人技术和工业物联网（IIoT）监控的精益机器人设计方法，并在一个实际的“折叠站”机器人工作站案例研究中进行了应用。该案例中，石纸板被拆垛、粘合并制成圆柱形植物保护器。在实施前后，研究人员测量了与循环时间、材料利用率、工艺稳定性和人工工作量相关的关键性能指标。结果显示，每个单元的准备工作时间减少了三到四倍，石纸和粘合剂的使用更加高效，重复性手工操作也有所减少，从而促进了经济和环境上的可持续性。TRIZ（创新问题解决理论）被用来解决在将精益原则融入机器人系统时出现的设计冲突，并支持该系统适应不同生产场景的扩展能力。本研究深化了人们对精益机器人技术在中小企业可持续生产中应用的理解，并为设计出可扩展、资源高效的机器人工作站提供了实用指南。