UR помогает измерять двойное производство компонентов

Решение добавить больше технологий, а не больше тел

Компания Tool Gauge, расположенная в Такоме, штат Вашингтон, производит прецизионные металлические и пластмассовые компоненты и сборки для аэрокосмической промышленности. Производство этих трудоемких продуктов в условиях жесткого рынка найма сопряжено со значительными трудностями. Учитывая долгосрочные контракты с клиентами, которые не могут быть пересмотрены, Tool Gauge обратилась к автоматизации, чтобы уменьшить и сдержать затраты на оплату труда. Два коллаборативных робота от Universal Robots достигли этой цели, а также уменьшили брак и повысили качество продукции.

Сократив потребность в дополнительных работниках для повторяющихся нежелательных работ, Tool Gauge также открыла новые возможности для сотрудников, чтобы повысить ценность, повысить безопасность и получить удовлетворение от работы.

Джим Ли, генеральный менеджер Tool Gauge, сталкивается с суровыми реалиями ведения бизнеса на глобальном рынке.

Несмотря на то, что компания близка ко многим своим клиентам на северо-западе Тихого океана, эти клиенты могут вести бизнес в любой точке мира, в том числе на гораздо более дешевых рынках труда.

"Нам стало ясно, что мы можем конкурировать не за счет добавления новых тел, а за счет добавления новых технологий, а затем повышения ценности с помощью этих технологий", – сказал он.

Контракты компании с фиксированной ценой могут быть продлены на пять-семь лет без возможности пересмотра условий, даже если затраты на оплату труда возрастут. Tool Gauge нужно было повысить эффективность, и она обнаружила, что коботы от Universal Robots (UR) — идеальное решение.

Ли описал три ключевых преимущества коллаборативных роботов UR. «Мы выбрали Universal Robots, потому что, во-первых, это коботы:мы всегда боялись использовать автоматизацию, потому что это огромные капиталовложения, но это не относится к Universal Robots. Во-вторых, мы беспокоились о том, чтобы отгородить части нашего производства стенами, чтобы установить ячейки автоматизации, которые не имеют отношения к UR. И в-третьих, мы можем настроить коботов UR для выполнения сотен разных задач; они легко настраиваются и их легко перемещать. Так что для нас это было действительно единственным решением».

Внедрение кобота обеспечивает немедленную отдачу

Компания Tool Gauge установила двух коботов UR для выполнения повторяющихся и трудоемких операций в отделах металлических и пластиковых деталей.

Что касается металла, легко повреждаемая медная обработанная деталь производилась подмастерьем с ЧПУ с полным присутствием, чтобы просто снять детали с желоба ЧПУ, очистить, промыть, высушить и упаковать их. Теперь детали проходят через датчик приближения, который посылает сигнал коботу UR3, чтобы тот забрал их. Кобот помещает детали в промывочную ванну, затем держит их перед сушилкой, где после этого они падают в отдельные картонные ячейки.

Tool Gauge смог использовать мастер укладки на поддоны, встроенный в кобот UR, чтобы легко запрограммировать робота на опускание каждой детали в открытую ячейку в коробке в виде сетки.

«Когда мы внедрили универсального робота, это позволило сэкономить 9000 долларов за счет сокращения трудозатрат при первом же заказе, и мы рассчитываем использовать его несколько раз в будущем», — сказал Ли, который больше не тратит впустую таланты своего машиниста. но может заставить его сосредоточиться на более важных проектах, таких как настройка и программирование станков с ЧПУ.

Кобот удваивает производительность

В отделе литья под давлением робот UR5 используется для сложной экструзионной сборки пластика, захватывая торцевые заглушки для пластиковой панели и перемещая их через дозатор клея.

После правильного дозирования клея в торцевой крышке UR5 помещает деталь в привод на столе, где деталь зажимается. Затем за дело берется оператор, проверяет склейку и удаляет деталь. Раньше для выполнения этой задачи требовалось четыре оператора, которые производили около двухсот единиц продукции в день. Теперь автоматизированному приложению требуется один оператор, работающий с коботом UR5, для производства четырехсот единиц продукции в день.

Операция склеивания также имела довольно высокий процент брака. Инженер-технолог Tool Gauge Стивен Оузтс объяснил:«Каждый раз, когда вы работаете с клеем, существует так много переменных, которые могут негативно повлиять на результаты вашего продукта, поэтому мы хотели перейти от склеивания, наносимого человеком, на склеивание, наносимое роботом, чтобы воспользоваться преимуществом. повторяемости, которую дает робот. Наш процент брака снижен с 15% до всего лишь трех процентов».

Ли добавил:«То, что я считал одной из самых сложных сборочных операций — использование робота для нанесения клея на очень сложную поверхность, — работает очень и очень хорошо».

Помимо экономии трудозатрат, Ли также подчеркивает качество и постоянство роботизированного соединения, а также тот факт, что это дает операторам время для проверки соединения, а не просто для максимально быстрого изготовления детали.

Человеку-оператору было трудно не только наносить клей каждый раз одинаково, но и потенциальная травма.

Оузтс сказал:"Область, которую необходимо нанести клеем, невероятно узкая, поэтому со временем операторы стали замечать усталость в руках".

Эта усталость теперь в прошлом.

«Очень приятно иметь универсального робота в этой камере, потому что он безопасен. Вам не нужно беспокоиться о травмах, полученных в результате использования этого кобота», — сказал он.

Травмы от повторяющихся движений

Генеральный директор Tool Gauge Дебби Ли (Debbie Lee) заявила, что компания получила дополнительную экономию за счет снижения травм от повторяющихся движений.

«Мы наблюдаем снижение количества требований труда и промышленности на нашем производственном участке, поскольку роботы берут на себя эти монотонные задачи», — сказала она, добавив, что роботы позволили Tool Gauge привлечь молодых работников, обеспечив преимущество при приеме на работу для недавних выпускников. которые хотят работать с захватывающими, интересными технологиями. «Работать с коботами — это то, что им нравится, это скорее квалифицированное хобби, а не просто прийти и запустить машину».

Ключ простого программирования для некоторых сотрудников

До Universal Robots у инженера-технолога Оузта был минимальный опыт работы с роботами — всего лишь некоторое время в колледже, где он использовал традиционного, не интуитивно понятного робота SCARA.

Таким образом, простой опыт программирования UR был огромным преимуществом, сказал он. «При переходе на Universal Robots меня по-настоящему привлек интуитивно понятный характер графического пользовательского интерфейса. Я действительно ценю то, что все термины в программном обеспечении понятны для непрофессионала. Я могу понять их намного проще и точно знаю, как работает код от начала до конца, и я получаю очень хорошие положительные отзывы в графическом виде о том, что мои действия заставят робота делать».

Еще одним преимуществом Universal Robots является простота подключения цифровых и аналоговых входных сигналов к блоку управления.

Оузтс обнаружил, что использовать датчик приближения было так же просто, как подключить провода к одному из 12-вольтовых цифровых входов, выбрать его на экране ввода-вывода на пульте обучения UR3 и дождаться сигнала от датчика, чтобы сообщить коботу. когда пришло время забрать деталь.

Сотрудники приветствуют коллег по Cobot

Одна из первых причин, по которой Tool Gauge обратила внимание на автоматизацию, заключалась в том, чтобы решить серьезную нехватку рабочей силы. Компании требовалось нанять до ста новых сотрудников, которых просто не было на рынке труда северо-западного Тихоокеанского региона.

С помощью коботов UR компания может сократить это число вдвое, при этом имея возможность нанимать работников на желаемую работу.

«Мы обнаружили, что люди, которые выполняли работу, которую выполнял бы робот, были действительно счастливы, что им больше не нужно выполнять эту работу», — сказал Ли. «Я думаю, что мы будем заказывать намного больше, потому что людям нравится работать рядом с роботами. Они тихие, и они очень предсказуемы с точки зрения того, что они производят, и количества вещей, которые они могут сделать. Если вы спросите всех наших сотрудников, есть ли у них какие-либо опасения по поводу работы рядом с универсальным роботом, вы ответите решительно:«Абсолютно никаких».

Окупаемость инвестиций быстрее, чем ожидалось

В аэрокосмической отрасли, где дизайн продукции может оставаться неизменным в течение 20–30 лет, ожидания возврата капиталовложений дольше, чем во многих других отраслях. Первоначально Ли думал, что трех- или четырехлетняя окупаемость инвестиций в робота будет хорошей. Он был приятно удивлен компанией Universal Robots, увидев 50-процентную рентабельность инвестиций для UR5 в течение первого квартала производства и аналогичную для UR3, а ожидаемая окупаемость обоих роботов составила менее года. «Мы очень рады этому», — сказал он.

Возможность легко перемещать коботов и перепрограммировать их для дополнительных процессов с простой заменой инструментов на конце руки позволяет Tool Gauge рассматривать широкий спектр задач, где преимущества коботов могут улучшить процессы и производительность.

Например, традиционные роботы на машинах для литья под давлением могут быть заменены роботами для совместной работы, а коботы могут обслуживать прессы и выполнять другие операции по механической обработке, а также окончательную сборку.

Как бы ни было легко переместить коботов в новые области применения, инженер Оузтс с нетерпением ждет возможности использовать больше универсальных роботов для выполнения дополнительных объемных работ, в том числе для клепки и сборки.

«Одна конкретная деталь требует установки 20 заклепок, и, поскольку объем такой большой, мы сразу же увидели заявку на робота», — сказал он. «У нас может быть полуавтоматический заклепочный пистолет, прикрепленный к концу руки, который сделает всю клепку за нас. Мы планируем сделать это на пресс-форме для литья под давлением, чтобы этой детали никогда не приходилось покидать эту зону для вторичных операций».