Флот коботов решает проблему нехватки рабочей силы

Альдо Альбиери, операционный директор Thyssenkrupp Bilstein, не колеблясь называет это «революцией», когда описывает быстрое развертывание совместных роботов-манипуляторов Universal Robots на заводе компании в Гамильтоне, штат Огайо, который производит высокотехнологичные подвески для автомобильная промышленность. «Я чувствовал, что мы оказались в нужное время, когда у нас была подходящая возможность стать частью этого. Мы начали видеть, как коллаборативные роботы используются совершенно иначе, чем мы обычно видим, как работают шестиосевые роботы», — говорит он, описывая посещение небольших семейных механических мастерских, где производители с небольшим опытом робототехники или вообще без него автоматизировали даже сложные задачи с помощью коботов. . «Они не использовали защитную клетку, а коботы были размещены на колесах и перемещались между задачами. Именно тогда все по-настоящему щелкнуло», — говорит г-н Альбьери, который с момента этого открытия наблюдал за внедрением нового кобота в филиале Bilstein в Гамильтоне каждый месяц в течение почти двух лет.

«Это произошло невероятно быстрыми темпами, поскольку вначале мы быстро перешли от метода проб и ошибок к использованию поставщиков для интеграции машин», — говорит г-н Альбиери. Вскоре он понял, что аутсорсинг развертывания коботов — это правильный путь. Его команда «Индустрия 4.0», которая управляла приложениями для коботов, исследовала другие варианты, но он говорит:«Мы решили сотрудничать с одним типом кобота — и именно тогда мы выбрали нашего первого кобота с Universal Robots. Мы поняли, что у UR есть самое передовое решение для более точного подбора и размещения. Кобота легко обслуживать и программировать, и он обеспечивает наилучшее соотношение скорости и повторяемости».

Президентский состав

Внутренняя группа Bilstein Industry 4.0 в настоящее время развернула девять коботов UR10, самую большую из моделей UR, с радиусом действия 51 дюйм и полезной нагрузкой 22 фунта. Десятый UR10 используется в качестве тестовой модели для будущих применений. «Мы планируем внедрить еще около 40 приложений для коботов в нашей организации», — говорит г-н Албиери, объясняя, как компания придумала концепцию именования новых коллег-коботов. «Нам нужна была система, которую можно было бы последовательно применить к 45–50 коботам, и мы решили немного повеселиться, назвав их именами президентов США». Флот коботов теперь простирается от Джорджа Вашингтона до Джона Тайлера.

Устранение эргономических рисков

Одно из самых привлекательных применений на заводе в Гамильтоне — это коботы Джеймса Монро и Джона Куинси Адамса, работающие в тандеме над сборкой амортизаторов Thyssenkrupp Active Damping System (ADS). Многоэтапный цикл начинается с того, что Монро берет внутреннюю трубку, которую она подает в перфоратор, а затем помещает на приспособление для передачи, где Адамс берет ее и загружает в «брачную станцию», где она захватывает внешнюю трубку. женит их вместе и кладет на выходной парашют. Пытаясь запрограммировать коботов так, чтобы они работали последовательно с машинами, инженеры сделали новое открытие, облегчающее развертывание:они поняли, что могут просто научить коботов нажимать кнопки запуска на машинах вместо того, чтобы жестко подключать коботов к системе управления. система.

Кобот Джона Адамса выбирает и размещает деталь с последующей проверкой калибром. «Раньше мы проверяли две части каждые один или два часа, чтобы убедиться, что мы все еще там, где мы думали; но теперь у нас есть 100-процентная проверка», — говорит Дуг МакИ, инженер-технолог Thyssenkrupp Bilstein.

100% проверка

Еще одной задачей, которая теперь автоматизирована, является контроль качества, при котором четыре кобота выполняют калибровочный контроль и проверяют обжим после заливки и окончательную сборку деталей. «Раньше, когда мы проводили калибровку, мы проверяли две детали каждые один или два часа, чтобы убедиться, что мы все еще там, где мы думали, но теперь у нас есть 100% проверка», — говорит Дуг Маки, инженер-технолог Thyssenkrupp Bilstein. Кобот, задействованный в окончательной сборке, оснащен камерой Cognex и быстро перемещается между точками проверки, чтобы убедиться, что все компоненты находятся в правильном положении, а этикетка нанесена правильно и читабельна. «Каждая поступающая деталь проверяется, и если она выходит из строя, робот фактически отбраковывает ее в процессе», — объясняет г-н Маки.

Новый путь роста и рентабельности

С тех пор, как Bilstein начала внедрять автоматизацию коботов собственными силами, окупаемость инвестиций (ROI) для коботов UR улучшилась. «У нас есть проекты как с более длительным, так и с более коротким ROI, — говорит г-н Албиери. «Но наша зона комфорта — это

срок окупаемости от 10 до 14 месяцев, чтобы оправдать инвестиции. Коботы определенно окупаются быстрее, чем традиционные роботы». Сейчас он также тестирует двух автономных мобильных роботов от компании Mobile Industrial Robots (MiR) для подачи материалов на линии, выполняя бесполезные операции между разными точками.

Коботы Томас Джефферсон (слева) и Эндрю Джексон работают в тандеме, переводя вновь формованные стальные трубы из операции сварки в процесс штамповки.

Высвобождение рабочей силы для выполнения других задач играет важную роль в обеспечении быстрой окупаемости инвестиций. «Коботы UR дали нам возможность расти, расширяться, создавать больше рабочих мест и направлять наши самые ценные ресурсы — наши человеческие ресурсы — в новые проекты, где ноу-хау были нужнее всего», — говорит г-н Альбиери, подчеркивая, что рост бизнес на сегодняшнем рынке труда без коботов был бы затруднен. «Если бы мы полагались только на наем новых людей, мы бы никогда не смогли расшириться в три раза по сравнению с тем, что было изначально. Коботы открыли для нас новые возможности для роста, в то время как мы смогли сохранить существующую рабочую силу. Ни один работник не потеряет свою работу из-за робота».

Привлеките операторов

В то время как Bilstein по-прежнему использует традиционную автоматизацию для быстрых циклов в закрытых помещениях, компания фокусируется на том, чтобы коботы брали на себя задачи, когда рабочие определяют возможности. Джордан Остерхольт, инженер-технолог группы «Индустрия 4.0», объясняет, что ключевое значение имеет вовлечение операторов в определение задач, требующих автоматизации. «Операторы находятся в авангарде всего строительства, которое происходит в этой компании, — говорит он. «Когда мы разрабатываем новые приложения, нам было очень полезно спросить их:«Где мы можем помочь вам улучшить процесс?».

Расположенный в секции послепродажного обслуживания завода Bilstein в Гамильтоне, восьмой UR 10, Мартин Ван Бюрен, выполняет обжим после заполнения, поднимая его с тележки, загружая его в машину и заканчивая цикл, поднимая обжатую часть для осмотра камерой. для обеспечения правильного обжима

По словам г-на Альбиери, внедрение коботов — это не просто технологическое приключение. «На самом деле речь идет о создании новой организации с прозрачностью и открытым общением», — говорит он. «Вы не хотите, чтобы сотрудники однажды пришли на работу и поняли, что рядом с ними работает робот». Он позаботился о том, чтобы первые коботы UR были доставлены к цеховой команде перед развертыванием. «Мы объяснили, что эти коботы были здесь, чтобы расширить наш бизнес и помочь устранить повторяющиеся эргономические проблемы и условия труда, которые не являются самыми благоприятными для людей. И это было абсолютной реальностью», — объясняет он, подробно описывая влияние совместной природы коботов. «Сейчас нет такого большого барьера между людьми и технологиями. Коботы делят рабочее пространство с нашими сотрудниками, которые могут просто взять интуитивно понятный пульт обучения и управлять коботами, поскольку интерфейс больше похож на iPad, чем на контроллер робота».

Коботов приветствовала оператор Квенна Куорлз, которая раньше выполняла автоматизированные задачи. «В прошлом у меня было много болей и болей, мне постоянно приходилось физически бить это, двигать это», — говорит она. «Теперь мы можем работать намного лучше с точки зрения производства, и моя работа стала проще, поскольку я просто загружаю пробирки, а коботы позаботятся обо всем остальном».

Копирование/вставка приложений

Команда инженеров, разрабатывающая приложения для коботов, не имела опыта робототехники. «Мы начали с простых задач по сборке и размещению, чтобы сдвинуть дело с мертвой точки, — говорит г-н Маки. «Следующим было выяснить интерфейс с машинами. Это было немного сложнее, но как только мы это сделали, это распространилось очень быстро, и мы начали видеть приложения по всему заводу, которые мы почти могли копировать и вставлять».

Г-н Остерхольт объясняет, как изучение бесплатных учебных модулей Академии UR на веб-сайте UR сыграло важную роль на этапе разработки. «Я проводил экскурсию о том, как программировать робота, шел прямо к нашему тестовому роботу и применял то, чему научился», — говорит он.

Тестирование новых приложений

Демонстрационный робот находится на колесах, поэтому его можно просто свернуть со стороны машины, чтобы проверить выполнение задачи. «Мы можем подключить кобота к обычной розетке 110 В и сразу же начать тестирование», — объясняет г-н Маки. «С традиционным промышленным роботом нам пришлось бы сначала просверлить отверстия и прикрутить его к полу. Это экономит нам много времени». Помимо развертывания тестового робота для разработки новых приложений, Bilstein также использует программное обеспечение RoboDK, сертифицированное на платформе UR+ для совместимости с коботами UR. «Программное моделирование действительно помогает нам понять, будет ли наше время цикла достаточно точным, чтобы стоило создавать прототипы инструментов и внедрять их. Мы можем приложить усилия к экрану компьютера, и когда мы доставим его, он будет почти готов к работе».

Команда Industry 4.0 в настоящее время работает над инвертированием двух коботов UR10 на сертифицированном UR+ 7-осевом расширителе диапазона от Vention и планирует продолжить быстрое развертывание, вводя нового кобота в цех каждые два месяца. «Существует так много возможностей», — говорит г-н Альбиери. «Небо — это предел».

Универсальные Роботы США Inc. | 631-610-9664 | универсальный-robots.com

Thyssenkrupp Bilstein of America Inc. | 513-881-7600 | bilstein.com

Подробнее

Вот еще одна статья на эту тему:

Совместные роботы для самостоятельной автоматизации

Следующее поколение, новое поколение, коллега — называйте это как угодно; во всем мире происходит революция робототехники в производстве, складировании, погрузочно-разгрузочных работах и ​​цепочках поставок.

ССЫЛКА ::short.gardnerweb.com/urcobot

Об авторе

Джо Кэмпбелл

Джо Кэмпбелл — старший менеджер по разработке приложений в Universal Robots. Компания предоставляет гибкие решения по автоматизации, которые используются во всем мире производителями всех размеров для удовлетворения потребностей в рабочей силе, повышения производительности и повышения конкурентоспособности.