Cobotter forbedrer ergonomi og effektivitet på keramikfabrikken

Pentik Oy

Kort fortalt

Pentik, den nordligste keramikfabrik i verden, beliggende i Posio, Finland, ønskede at automatisere sin produktion af højt mix/lav volumen uden at miste sin håndværkeridentitet. Virksomheden valgte to UR10 kollaborative robotter fra Universal Robots til at erstatte de tunge, repetitive opgaver med glasering og støbning af bordservice, hvilket sikrer et ensartet resultat, der også forbedrer ergonomien hos Pentiks medarbejdere. Cobotterne arbejder nu sammen med mennesker og leverer det samme strejf af menneskeligt håndværk som før, samtidig med at arbejdseffektiviteten på arbejdsstationen tidobles.

Næsten alle keramikfabrikker i vestlige lande har flyttet deres masseproduktion til lavprisregioner. Keramisk kunstner Anu Pentik, der grundlagde Pentik i 1971, forsvarer stolt håndværket. Hans firma ønskede at svømme mod strømmen ved at skabe alle sine keramiske produkter i Posio, en finsk kommune beliggende kun få kilometer syd for polarcirklen.

Forretningstransformationen

Fremstillingen af keramik er manuelt arbejde. Når en medarbejder glaserer bordservice og former tallerkener med et værktøj, vil de gentage den samme opgave hundredvis af gange om dagen. Opgaver, der er hårde for arbejdernes hænder, skuldre og ryg.

Pentik ønskede at finde en løsning, der muliggjorde produktionsautomatisering, samtidig med at man udnyttede erfarne medarbejderes færdigheder til opgaver med højere værdi såsom kvalitetskontrol. At frigøre medarbejdere fra at skulle udføre ergonomisk hårde, monotone opgaver ville også forbedre arbejdsgiverens image.

Pentik OY

Industri Plast og polymerer

Land Europa

Antal medarbejdere 100-500

Robot UR10

Video — Pentik Oy, Finland

Hvordan de gjorde det

Der er over tusind Pentik keramiske designs med lave produktionstal. En traditionel industriel robot var derfor ikke en mulig løsning, da de normalt forbliver fastboltet i burceller, dedikeret til kun en opgave. Pentik laver sit bordservice af engelsk ler. Materialet er som tørret plasticin (kittlignende modelleringsmateriale). Før affyring er stykkerne skrøbelige. Den automatiserede maskine skal være skånsom i sit arbejde og skal kunne gentage sine bevægelser så identisk som muligt. Selv de mindste fordybninger eller fordybninger, der er foretaget i starten af processen, kan gøre en genstand andenrangs, da fyring kun forværrer eventuelle fejl. Den kollaborative robot opfylder disse krav godt.

Pentik begyndte at udvikle cobot-applikationerne med Oulu University of Applied Sciences (OAMK). Den daværende projektingeniør hos Oamk og nuværende fabrikschef hos Pentik, Lassi Kaivosoja, instruerede eleverne i at designe to samarbejdende robotceller til glasering og formning af bordservice. Den første cobot, UR10e, danner "buler" i bordserviceplader. Signaturen på Kallio pladen er dens ujævne kanter, som var svære at lave i hånden. Kaivosoja designede cobotten til at udføre dette arbejde i stedet.

Ved at introducere cobotten til at automatisere nogle af de mere ergonomisk krævende og gentagelige produktionsopgaver, er virksomheden i stand til at opretholde sin tradition og forbedre gennemstrømningen.

Lassi Kaivosoja, fabrikschef, Pentik

Præcis nøjagtighed

Bulerne er lavet ved hjælp af to 40 mm våde orbital slibesvampe. I pladeafslutningscellen henter coboten bordservice fra en automatisk støbelinje, og derefter - afhængigt af produktet - placerer robotten den op mod enten en vandret eller lodret slibesvamp, der bruges til formning. Ifølge Lassi Kaivosoja var den største udfordring at finde det nøjagtige tryk, så cobotten kunne producere den ønskede form, når den arbejdede med ler.

Programmeringsjusteringer

Slibesvampe er fjedrende, så deres tryk overvåges ikke. Med lidt test fik programmøren det justeret til det nødvendige tryk for Pentiks creamics produktion. Vakuumgriberne omfatter en motor med en skrå gearkasse og en pneumatisk slæbering. Disse muliggør ubegrænset og programmerbar rotation af sugekoppen.

I gode hænder

Den anden UR10 cobot, er fokuseret på glasering af bordservice. Bordservice dyppes i glasur, hvilket giver varen en hård og skinnende belægning, når den brændes.

Før ankomsten af cobotten blev denne del af processen udført af et menneske. Bordservice fremstillet af de cobotter, der er nødvendige for at bevare kendetegnene ved at være lavet i hånden. Robotten tager varen op fra bakken med en selvfremstillet vakuumgriber. Bakken har en sensor, der sikrer, at varen er på plads. Vakuumet skabes af en smart vakuumejektor. Den registrerer vakuumets styrke og slukker automatisk for suget, når det ønskede vakuum er opnået.

Cobotten sænker keramikstykkerne ned i glasblandingen. Efter at have dyppet varen, placerer robotten den på et af to deponeringspunkter. Hvis deponeringspunkterne er fulde, venter robotten. "Cobotten efterligner Inkeris håndbevægelser, en elsket arbejdstager, der var ansvarlig for denne proces i 30 år," forklarer Kaivosoja.

En medarbejder tager stykket fra deponeringsstedet og kontrollerer dets kvalitet. De tørrer overskydende glasur væk fra bunden af emnet, så det ikke sætter sig fast på brændingsudstyret. Endelig placerer medarbejderen det keramiske stykke på en vogn for at afvente fyring i ovnen. Efter at emnet er brændt, har det en hård, holdbar overflade.