Коботы уполномачивают Donnelly Custom Manufacturing оптимизировать баланс люди-автоматизация

Donnelly Custom Manufacturing — краткосерийный, высокомикс кастомный литейщик, выполняющий более 40 смен форм в день на своих 37 литейных машинах для обслуживания клиентовских низко- и среднеобъёмных нужд (см. предыдущие статьи март 2015 и сент. 2012). Один из её ключевых вызовов — узнавать, где и как автоматизировать работы, которые могут идти всего несколько часов.

Как объясняет президент Рон Киршт, эта текущая кривая обучения движется строкой рекордных лет продаж — $36,2 млн в 2018 — которое держит Александрийский (Миннесота) завод Donnelly занятым, даже с добавлением двух новых прессов в прошлом году. «Нам нужно быть гибкими, используя нашу краткосерийную экспертизу для эффективного управления и экономии времени в критических процессах, как сетапы, так и производственные запуски», — говорит он.

Более десятилетия Donnelly добавляла робототехнику, устанавливая декартовы части-удалятели на всех машинах выше 140 тонн. Эти роботы освобождают сотрудников для более ценных задач вроде сварки, декорирования и механической обработки. В последние пять лет компания исследовала коллаборативных роботов, или коботов. Начала с установки двух коботов Baxter от бывшей Rethink Robotics (теперь не в бизнесе; её технология приобретена Hahn Group Германии). Donnelly использует их для простых pick-and-place задач, вроде упаковки или обрезки ангелей. «Упаковка коробок занимает эквивалент половины времени оператора», — отмечает Киршт. «Baxter может это делать и вести счёт без необходимости взвешивания коробок».

ПЕРЕХОД К КОЛЛАБОРАТИВНОМУ

В прошлом году Donnelly исследовала, какой дальнейший потенциал коботы могут предложить в более изощрённых последовательных операциях. Фирма купила свой первый UR5 кобот от Universal Robots. «Мы посетили CNC-мастерские в нашем районе, использующие несколько UR коботов. Мы могли видеть, что они более способны, чем Baxter в скорости, точности и простоте программирования», — говорит Джерри Биниас, вице-президент операций Donnelly.

Donnelly поставила UR5 на загрузку двух крошечных вкладышей в двухгнездовую форму, затем извлечение деталей, обрезку заторов и сброс деталей в трубки в коробке — пять деталей на трубку. Вся последовательность завершается в 40-секундном цикле, благодаря EOAT, разработанному Donnelly для позволения коботу выполнять все операции с единичным EOAT. В результате ячейка, прежде требовавшая полтора оператора, теперь требует только половину времени оператора. (Смотрите в действии здесь.)

Биниас говорит, что Donnelly вероятно продолжит использовать UR коботов для будущих закупок. Бастер кобот, больше не на рынке, не подходил для загрузки вкладышей из-за дрожания руки. «Мы всё ещё любим Baxter. Он был нашей стартовой площадкой в новый мир коллаборативной робототехники», — говорит он.

Пока коботы хвалятся за безопасность вокруг людей, Donnelly имеет жёсткое ограждение вокруг зоны EOAT, потому что литые детали имеют острые края, способные вызвать травму через случайный контакт.

Коботы также славятся легкостью программирования через «lead-through teach» метод. Точная настройка UR5 критична для загрузки вкладышей. Один фактор — форма, нагретая до 380 °F, расширяется при прогреве. UR5, на колёсиках, приболчена к прессу, и специальный сетап EOAT, близко соответствующий производственному, используется для «обучения» робота, где форма в пространстве, локализуя штыри на форме. В пять-десять минут кобот ориентирован достаточно точно, чтобы размещать вкладыши в пары милов.

Хотя Donnelly довольна своим эволюционирующим использованием коботов, Киршт указывает, что «люди продолжают выполнять большинство критических производственных задач здесь. Автоматизация помогает нам лучше понимать природу задач, выполняемых людьми, так что мы можем выявлять возможности ударить правильный баланс между людьми и автоматизацией».