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A Universal Robots lida com inspeção de missão crítica

Comprehensive Logistics

Em suma

Um robô colaborativo Universal Robots UR10 equipado com uma câmera de visão permite que o fabricante contratado com sede em Ohio atinja 100%de qualidade na submontagem de motores automotivos.

Na linha de montagem em forma de ferradura em Youngstown, Ohio, as peças do motor se movem como um relógio em um transportador com intervalo de tempo de 60 segundos para cada estação, não deixando espaço para erros. À medida que os subconjuntos do suporte do motor atingem o final da linha, a empresa precisa inspecionar cada subconjunto, que inclui um conector crítico do chicote de fios da engrenagem de direção, está totalmente encaixado e travado. "Se houver uma conexão solta intermitente ou se estiver conectada e não travada no lugar, isso pode causar uma perda intermitente ou completa da direção hidráulica, que é um nível 8 na escala de gravidade", diz Mike O’Keefe, superintendente de montagem de valor agregado da Comprehensive Logistics. “É um modo de falha com risco de vida, por isso precisamos ter certeza de que esses clipes estejam travados no lugar com 100%de confiança." O’Keefe também explica o desafio. "Em toda a indústria, a inspeção manual é apenas cerca de 80%eficiente, por isso estávamos à procura de inspeção de qualidade repetitiva através de um sistema automatizado", diz ele.

No entanto, esse processo estava causando dores de cabeça ao fabricante de Ohio, já que o sistema multicâmera estacionário que a empresa implementou não conseguia posicionar as câmeras em pontos apertados e não era tão repetível quanto o fabricante precisava. "Os dados coletados pelo sistema de câmera não eram tão puros", acrescenta O’Keefe, que também experimentou um robô estilo sonda que não atendia aos requisitos de repetibilidade.

A empresa começou a pesquisar alternativas. A solução teria que suportar os requisitos de tempo de atividade da Comprehensive Logistics, ser simples de usar e ter fácil integração com os processos e pessoas na linha. "Tínhamos que encontrar algo que não contribuísse para um possível problema de segurança", explica O’Keefe. “Olhamos para a Universal Robots e percebemos rapidamente que este era um robô econômico e leve que poderia mover uma câmera de visão para as posições certas com segurança e repetibilidade. A destreza do Robô Universal permite que ele chegue onde estão os pontos críticos da missão e seja 100 por cento repetível.”

Comprehensive Logistics

Indústria Automotive and Subcontractors
País North America
Número de Empregados 100-500
Cobots utilizados UR10

A Universal Robots nos deu a oportunidade de nos posicionarmos fortemente e oferecer 100%de qualidade

Mike O’ Keefe, Value-added Assembly superintendent, Comprehensive Logistics

A solução

O aplicativo pronto para uso foi desenvolvido pela Automation Zone, um Integrador de Sistemas Certificado de robôs UR com sede em Ohio.

Apesar de usar recursos externos, o preço no aplicativo geral ainda era econômico. O superintendente de montagem da Comprehensive Logistics detalha como o robô que executa uma operação de três turnos se pagaria em cerca de sete meses. "Olhando apenas para o hardware do robô, o ROI é provavelmente inferior a quatro meses", diz ele, acrescentando que este cálculo não leva em conta a eliminação de taxas do cliente devido a problemas de qualidade. “Como obtemos 100%de qualidade do robô UR, acredito que o período de reembolso seria ainda mais curto, sabendo que estamos protegidos contra penalidades.”

Produção estável

Produção estável

O robô colaborativo UR10 montado no teto da Universal Robots está equipado com uma câmera de visão e se move rapidamente entre os pontos de inspeção, tirando uma foto de cada conexão antes de se retrair para uma posição "inicial" e aguardar a próxima montagem para inspecionar.
O’Keefe enfatiza o tempo de atividade alcançado desde que o UR10 assumiu a inspeção do suporte do motor. “O UR10 está funcionando há dois anos em operações de dois ou três turnos 24 horas por dia." O aplicativo também é à prova de futuro para novas construções de motores. Se novos requisitos ou diferentes critérios de inspeção forem fornecidos pelo cliente, é fácil adicionar pontos de inspeção de qualidade ao processo. "Nosso integrador simplesmente liga remotamente, atualiza o que é necessário e nos orienta durante o processo", diz O’Keefe.

Segurança integrada

Segurança integrada

A Universal Robots é classificada como um robô colaborativo - ou cobot - devido ao sistema de segurança integrado que faz com que o braço do robô pare automaticamente de operar se encontrar objetos ou pessoas dentro de sua rota. Isso significa que a Comprehensive Logistics poderia fazer com que o UR10 operasse bem ao lado dos funcionários na linha. "Não precisávamos ter as pesadas cortinas de luz ou outros tipos de proteção que são necessários com alguns dos sistemas robóticos padrão da indústria", diz O’Keefe, enfatizando a capacidade do robô de iniciar e parar facilmente no meio do ciclo. “Se a inspeção falhar, podemos entrar e reinspecionar apenas a parte com falha do ciclo. Normalmente, se você tiver um robô autônomo, ele executará novamente todo o processo, o que me leva ao longo do meu tempo de ciclo." Com o tempo takt de 60 segundos em cada estação, o tempo de ciclo na linha de montagem é definido por cerca de 48 segundos, com o cobot da UR levando aproximadamente 32 segundos para passar pela inspeção, permitindo tempo suficiente para falhas de reexecução sem que toda a linha fique parada.

Solução sustentável

Solução sustentável

A inspeção visual realizada pelo UR10 é o último passo na linha de montagem em ritmo acelerado, onde o tempo de atividade é crucial. "As soluções anteriores causaram interrupções frequentes, mas não é o caso da Universal Robots, não tivemos avarias em dois anos de operação", diz Mike O'Keefe, superintendente de montagem de valor agregado da Comprehensive Logistics.

Missão crítica

Missão crítica

Verificar a montagem correta dos plug-ins para o chicote de fios do mecanismo de direção é de missão crítica. Se houver uma conexão intermitente causada por um conector não totalmente encaixado e travado no lugar, isso pode causar uma perda da direção assistida, que é um nível 8 na escala de gravidade - o que significa um modo de falha com risco de vida.

Os produtos

Os produtos

A Comprehensive Logistics é um fornecedor terceirizado líder em logística de operações de armazém de alto volume e alta velocidade, incluindo capacidade de subconjunto de valor agregado com certificação ISO e IATF. A Comprehensive Logistics implementa soluções completas que abrangem: integração de sistemas de TI proprietários; sistemas de inteligência de gerenciamento de armazém e pátio; sequenciamento de peças; fabricação de subconjuntos; montagem de kits; reembalagem de peças; gerenciamento de contêineres retornáveis; cross-docking; gerenciamento internacional de materiais de entrada/saída; e transporte de transporte dedicado.

Os funcionários da Comprehensive Logistics podem ver mais colegas cobot no futuro. "Se a Comprehensive Logistics receber mais montagens, poderemos replicar esse processo em outras linhas se o cliente tiver pontos de inspeção de missão crítica que precisam ter 100%de qualidade", diz O’Keefe.

Comprehensive Logistics

Desafios de automação resolvidos

  • Alcançou 100%de qualidade na montagem de motores automotivos
  • Capacidade de automatizar sem enjaulamento de segurança, permitindo a operação lado a lado com os trabalhadores de linha
  • Manutenção zero sem tempo de inatividade ou interrupções da linha
  • Aplicação à prova de obsolescência, permitindo alterações na inspeção de construções de motores

Principais motivadores de valor

  • ROI de 4 meses no UR10, 7 meses em todo o aplicativo desenvolvido pelo integrador
  • Programação fácil
  • Colaborativa e segura
  • Operação contínua sem necessidade de recalibração após novo teste

Tarefas resolvidas por robôs colaborativos

  • Inspeção da qualidade da visão do subconjunto de motores automotivos

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