Fusion OEM удвоила производственную емкость с передовым роботизированным обслуживанием станков

В время, когда опасения о роботах, заменяющих человеческий труд, обычны, менее обычно слышать истории о сотрудниках цеха, выступающих за роботов перед своими менеджерами. Это история Fusion OEM. Усилия, возглавляемые сотрудниками, привели к принятию множественных Universal Robots с конечными эффекторами от Robotiq, снизившим стоимость заданий.

Всегда ищущий вдохновения от коллег в отрасли, главный наладчик Fusion, Дэвин Эриксон, годами следил за ЧПУ-каналами в Instagram и YouTube. Он был впечатлен, когда впервые увидел робота, работающего на станке без клетки. Учитывая трудности цеха с поиском и наймом новых сотрудников, а также прошлый опыт с громоздкими промышленными роботами, интерес г-на Эриксона оставался заостренным.

Двухрукие адаптивные захваты Robotiq Dual-Hand-E перемещают обработанные детали из одного зажима в другой в одном из 14 ЧПУ-станков Fusion OEM.

«Мы тогда начали видеть этих коллаборативных роботов везде в соцмедиа и на выставках», — вспоминает он. «Мы пытались убедить нашего CEO, что это будет отлично для нашего завода. Это заняло несколько попыток, но поскольку было очень трудно найти хорошую человеческую помощь здесь, мы наконец приветствовали нашего первого робота летом 2018 года».

Автоматизация операций обслуживания станков

Разрешение своим людям — то, что заставило CEO Крейга Зобериса решиться на Universal Robots и Robotiq как партнеров для проекта коллаборативной робототехники цеха. Г-н Зоберис помнит чтение «Lean Robotics», книги CEO и сооснователя Robotiq Самуэля Бушара. Он описывает один из аргументов книги: что роботы помогают реализовать человеческий трудовой потенциал. «Вместо того чтобы иметь наш штат загружающий и разгружающий станки каждые 10 минут, они могут фокусироваться на программировании станков и любых других задачах с добавленной стоимостью», — говорит он.

Четыре робота были развернуты в Fusion OEM менее чем за год. Автоматизированное приложение работает так:

1. Роботизированная рука UR5e или UR10e использует адаптивный захват Hand-E от Robotiq (одиночная или двойная настройка) для подбора детали, представленной на кастомной системе гнездования.
2. Захват открывает дверь и вставляет деталь в систему зажима, используя ПО Force Copilot от Robotiq.
3. Робот затем закрывает дверь и посылает сигнал станку для запуска цикла.

Робот Universal Robots UR10e закрывает дверь центра обработки.

Адаптивный захват Hand-E разработан для точной вставки детали с кастомизируемыми кончиками пальцев. «Мы можем соединить захваты напрямую с запястьем робота, получать обратную связь по позиции и силе, и знать, есть ли деталь там, где должна быть, и правильная ли она», — говорит менеджер НИОКР Стивен Милчак, которому потребовалось всего несколько минут для начала работы с Hand-E через его программный интерфейс, когда он впервые попробовал.

Fusion OEM кастомизировала один из своих двух кончиков пальцев захвата и смонтировала их на слайдерах кастомных кончиков Hand-E всего за несколько минут.

Вставка детали в зажим станка требует многих программных шагов, особенно при использовании силового контроля робота для лучшей точности и повторяемости. «Программа становилась довольно большой, потому что мы пытались заставить робота выполнить все движения через разные оси для размещения детали», — вспоминает Джейкоб Миллер, инженерный менеджер Fusion OEM. «Тогда, добавив одну или две строки кода через Force Copilot, мы позволили ПО сгенерировать все позиционирование детали гораздо более быстрым и простым способом».

Цифры не лгут

Это новое приложение быстро доказало свою ценность. Начальник операционного отдела Кен Чесс начал собирать данные по самому часто повторяющемуся заказу компании. «Мы часто делаем партии около 500 деталей для этого клиента. До прихода роботов это занимало почти шесть дней для доставки. Но теперь с коботами, работающими ночью, это занимает три дня, и наша норма брака снизилась, так как роботы делают меньше ошибок, чем даже лучшие наладчики», — говорит он.

Fusion OEM опирается на ПО мониторинга Insights от Robotiq для отправки алертов на телефоны и email сотрудников, если производство останавливается по любой причине. Если сотрудник вне объекта, они могут войти удаленно, чтобы решить проблему. «Мы также получаем предиктивные сигналы, которые говорят нам, когда сырье почти пусто», — говорит г-н Чесс. «Со всеми этими инструментами, помогающими нам максимизировать время работы, мы получаем намного лучшую маржу на задании». Используя данные из Insights, он заключает, что запуск задания на данном станке с Universal Robot в четыре раза дешевле, чем ручная операция.

Кастомная система гнездования Fusion OEM стоит рядом с Universal Robots UR10e с одиночным захватом Robotiq Hand-E.

Между тем, наладчик Брайан Вроблески говорит, что он может тратить больше времени на программирование станков без необходимости их загружать. «Есть больше последовательности в загрузке и разгрузке деталей. Это убрало некоторую человеческую ошибку», — говорит он.

Реакция человеческих рабочих на роботизированных коллег

Простота использования — еще одно крупное плюс для сотрудников Fusion OEM. Производственный супервайзер Крис Венцель видел много промышленных роботов раньше, и был впечатлен предложением Robotiq/Universal Robots: «Программирование, интерфейс — всё легче. Теперь мы говорим о каждой программе в терминах минут, а не часов».

Что касается морального духа, люди и роботы в Fusion ладят довольно хорошо. Для наладчика Дженни Ким эти роботы стали такими же нормальными, как любой другой кусок оборудования: «Я называю их "броботы", потому что они как твои братья. Ты должен относиться к станкам доброжелательно. Уважай их, и они уважают тебя в ответ».

Работа далеко не закончена для команды Fusion OEM. Цель цеха к началу 2020 года — иметь робота, обслуживающего все 14 его Haas ЧПУ-станков. Г-н Зоберис опирается на методологию lean robotics для стандартизации своего робототехнического проекта и быстрого масштабирования. «Хотел бы, я прочитал "Lean Robotics" раньше. Это сэкономило бы мне так много времени и денег, потраченных на дизайн. Мы с тех пор научились начинать просто, получать маленькие победы и не переусложнять вещи».

В ближайший год компания надеется удвоить производственную емкость, увеличить аптайм станков и — прежде всего — продолжать максимизировать человеческий потенциал.