Die Cobot-basierten Wagen bieten derzeit bis zu zehn verschiedene Produkt- "Rezepte" für verschiedene Galettenformen, die von rund bis quadratisch oder rechteckig reichen können, sowie verschiedene Dicken und Gewichte, und die jeweils ein oder zwei aus den Pressen kommen können. Die Wagen sind für bis zu 20 Produktrezepte ausgelegt. "Rüstzeit und Umstellungen waren die wichtigsten Herausforderungen, die es in der Anwendung zu meistern galt. Mit Universal Robots war Coty in der Lage, einen UR3 und UR5 cobot auf jedem der vier mobilen Wagen zu montieren, die zwischen 12 Pressen herumgerollt werden können. Baublitz sagt:„ Es ist viel kostengünstiger, als zwölf verschiedene Stationen mit Robotern zu haben. Es hat dazu geführt, dass ein Projekt aus finanzieller Sicht nicht mehr möglich war. Dass sie mobil waren, war entscheidend, um das Projekt voranzutreiben. “Setup time for the mobile cobots is typically just 15 to 30 minutes to unplug, move and set up the cobots at a new press. Zwei der Wagen unterstützen Pressen, die Produkte mit hohem Volumen produzieren und sich daher nur selten bewegen. Die anderen beiden Wagen bewegen sich jeden Tag, in der Regel alle drei Schichten.
Cobots liefern eine halbe Million Dollar an jährlichen Einsparungen
Kurz gesagt
Coty ist ein weltweites Kosmetikunternehmen hinter so bekannten Marken wie Sally Hansen, Rimmel und CoverGirl. Im Werk des Unternehmens in Maryland automatisieren nun acht Universal Robots auf vier mobilen Wagen das Kommissionieren und Verpacken von Produkten an den Pulverpressen. Die mobile Lösung bietet jährliche Einsparungen von 500.000 $ und verbessert gleichzeitig die Qualitätskontrolle und das Arbeitsumfeld der Mitarbeiter.
Die Geschäftstransformation
Für Paul Baublitz, Projektleiter bei Coty Cosmetics, war das Problem klar: „Wir haben derzeit zwölf Druckmaschinen, und die Herausforderung bei der Automatisierung ist immer, wie Sie - auf kostengünstige Weise - einen so großen Betrieb automatisieren?" Baublitz hatte mehrere Gründe für die Automatisierung, einschließlich der Erfüllung des Strebens des Unternehmens nach erhöhter Effizienz sowie der Bewältigung der sich wiederholenden Natur der Aufgabe, die für menschliche Bediener nicht ergonomisch war. Dies war eine Aufgabe, die Coty zuvor in die Automatisierung investiert hatte, aber festgestellt hatte, dass die damals verfügbare Technologie nicht der Komplexität der Anwendung entsprach.
Baublitz brachte das Problem zu Chris Sydorko, Inhaber der Integrationsfirma Sydorko Automation, der sagt: „Die Herausforderung für mich bestand darin, herauszufinden, wie ich ein Robotersystem bauen konnte, das mobil genug war, um ihre Automatisierungsanforderungen zu erfüllen, und gleichzeitig kostengünstig genug war, um ihre Budgetanforderungen zu erfüllen." Herkömmliche Industrieroboter sind aufgrund von Sicherheitsvorschriften nicht leicht zu bewegen, was bedeutete, dass Coty an jeder der 12 Pressen einen Roboter dauerhaft platzieren musste. Dies lag nicht im Rahmen des Budgets.
Coty Cosmetics
Die Lösung
Stattdessen setzte Sydorko auf kollaborative Automatisierung. „Universal Robots schien eine großartige Plattform zu haben“, sagt er.
"Sie sind leicht, sie sind einfach zu bedienen, sie sind Niederspannung und könnten sicherlich in der gleichen Umgebung wie Individuen zusammenarbeiten, also haben wir uns entschieden, den Universal Robots eine Chance zu geben."
Bei der Anwendung werden "Galetten" - Metallpfannen mit pulverförmigen Kosmetikprodukten - abgeholt und auf in Kartons verpackte Schalen gelegt, die zur Endverarbeitung an eine andere Abteilung gesendet werden. In den Pressen wird Pulver in die Galetten geschoben, die dann unter einem 3D-Profilierkopf von Cognex zur Oberflächeninspektion und zur Messung des Pulvervolumens in der Pfanne fahren. Wenn die Galetten die Inspektion bestehen, nimmt ein UR3 cobot sie je nach Produkt in Zweier- oder Vierergruppen auf und legt sie auf ein Tablett. Wenn das Tablett voll ist, nimmt ein UR5 cobot das Tablett auf und bewegt es zu einer von fünf Schachtelpositionen und platziert das Tablett in der Schachtel. Der UR5 cobot fährt dann dorthin, wo leere Schalen gelagert werden, nimmt eine Schale auf und stellt sie zurück in den Schalenlagerbereich, während er darauf wartet, dass die nächste vor die UR3 fällt, während sie geladen wird.
Mobile cobots unterstützen schnelle Umstellungen
Schneller ROI, verbessertes Arbeitsumfeld und Qualität
Für dieses kollaborative Automatisierungsprojekt wird Coty voraussichtlich eine halbe Million Dollar pro Jahr einsparen. Das ist ein erheblicher Return on Investment, aber Coty hat auch andere Vorteile gesehen.
Der Bereich, in dem die Roboter arbeiten, ist staubig und laut, mit starken Vibrationen durch die großen Pressen. Jetzt, da die Roboter neben diesen Quellen arbeiten, kann Coty die Mitarbeiter weiter von dieser Umgebung entfernen und sie für weniger sich wiederholende und interessantere Aufgaben einsetzen. Baublitz erklärt: „Sobald dieses Projekt vollständig abgeschlossen ist und drei Schichten an fünf Tagen in der Woche mit vier Wagen läuft, werden dreizehn Mitarbeiter weniger in diesem Bereich arbeiten. Das ist eine bedeutende Veränderung für die Organisation, mit vielen Effizienzverbesserungen, und das Team freut sich sehr darüber.“
Paul Baublitz, Project Manager, Coty CosmeticsCobots auf mobilen Wagen sind viel kostengünstiger als zwölf verschiedene Stationen mit jeweils einem festen Roboter. Es hat dazu geführt, dass ein Projekt aus finanzieller Sicht nicht mehr möglich war.
Begrüßung neuer cobot Kollegen
Während einige Mitarbeiter bei Coty Cosmetics anfangs Angst davor hatten, dass Roboter einen Teil ihrer Arbeit übernehmen, sind sie jetzt sehr dankbar für ihre neuen cobot Kollegen, da sie mehrere mühsame Aufgaben übernehmen, wie zum Beispiel die Qualitätsprüfung jeder Galette. Baublitz weist auch auf neue Qualitätsinitiativen hin, die das Cognex-Inspektionssystem zu den automatisierten Arbeitszellen hinzufügt. Zuvor war dies eine von vielen Aufgaben, die Bediener erfüllten. "Jetzt gibt es einen Computer, der all diese Arbeit erledigt", erklärt Baublitz. „Wenn Sie etwas sehen, das verbessert werden muss, können Sie sofort reagieren."
Jede "Galette" wird von der 3D-Cognex-Kamera inspiziert und ist entweder ein "Pass" oder ein "Fail". Wenn es ein Fail ist, legt der UR3 cobot die Galette in einen Ausschussbehälter.
Großer Datenstrom
Die Anwendung umfasst Allen Bradley PLCs, die Ethernet-IP verwenden, um mit den UR3- und UR5-Controllern sowie mit dem Cognex 3D-Vision-System zu kommunizieren. "Das gibt uns einen wirklich großen Datenstrom, um alle Informationen, die wir wollen, zu bündeln", sagt Integratot Chris Sydorko. Coty kann die Rezeptauswahl (die verschiedenen Arten von „Galetten“) über ein zentrales HMI verwalten, das Daten an die beiden Robotersteuerungen sowie an die Kamera weiterleiten kann, die auch Inspektionsdaten über Ethernet zurückgeben kann.
Kollaborativer Integrationsprozess führt zum Erfolg
Jetzt, da das Cobot-basierte System eingerichtet ist, ist das Coty-Team jedoch in der Lage, es intern zu verwalten. „Wenn jemals eine Fehlerbehebung erforderlich ist, ist der Integrator, mit dem wir zusammengearbeitet haben, immer nur einen Anruf entfernt“, sagt Baublitz. „Aber zu diesem Zeitpunkt arbeiten wir seit Monaten mit den Wagen und sind so komfortabel, dass wir 99 Prozent der Probleme intern beheben können.“
Sicherheit trotz hoher Produktionsgeschwindigkeiten
Mitarbeiter und cobots arbeiten im gleichen umschlag
Kollaborative Roboter sind für den sicheren Betrieb neben menschlichen Arbeitern konzipiert. Um jedoch die erforderlichen Produktionsraten zu erreichen, musste Coty die Geschwindigkeit und Kraft der Roboter außerhalb des kollaborativen Bereichs bewegen. Zum Schutz der Bediener fügte Sydorko leichte Plexiglasschutzvorrichtungen und Lichtvorhänge hinzu. Diese hemmen nicht die Mobilität der Wagen, aber wenn ein Arbeiter eine Tür öffnet oder durch einen aktiven Bereich greift, fallen die Roboter sofort in eine sichere Geschwindigkeit der Zusammenarbeit. Sobald der Werker die Tür schließt oder sich aus dem Lichtvorhang bewegt, nehmen die Roboter ihre Höchstgeschwindigkeit wieder auf.
Das Beste aus zwei Welten
„Sie können so schnell gehen, wie Sie müssen, und sicherstellen, dass Sie die Produktionsraten halten können, aber Sie können auch kollaborativ sein, wenn das mehr Sinn macht. Es ist das Beste aus beiden Welten“, sagt Sydorko, der oft gefragt wird, warum er sich für Universal Robots und nicht für einen traditionellen Hochgeschwindigkeits-Industrieroboter für die Coty-Anwendung entschieden hat. Einer der Hauptgründe dafür ist, dass herkömmliche Roboter nicht von einer Stromquelle mit geringem Stromverbrauch betrieben werden. "Im Moment fahren wir die Wagen mit 110 Volt", sagt er. "Wir müssten 240 oder 480 Volt verwenden, um einen traditionellen Industrieroboter zu betreiben. Es wird schwierig, wenn Sie Karren bewegen möchten und die Bediener einem höheren Risiko ausgesetzt sind." Das Gewicht eines traditionellen Hochgeschwindigkeitsroboters war ebenso ein Faktor wie die Größe der Steuerungsplattformen.
Automatisierungsherausforderungen gelöst
Globale Kostenwettbewerbsfähigkeit gesichert Fähigkeit, Produktionsraten außerhalb der kollaborativen Geschwindigkeit zu erreichen und gleichzeitig den Mitarbeitern einen sicheren Arbeitsbereich zu bieten Hochqualifiziertes Personal, das sich auf qualifiziertere Aufgaben konzentrieren kann Ergonomisch ungünstige Jobs jetzt automatisiert Fähigkeit zur Automatisierung der Produktion mit hohem Mischvolumen/geringem Volumen
Schlüsselwerttreiber
Einsparungen von 500.000 $ jährlich 13 Mitarbeiter jetzt frei für mehr wertschöpfende Aufgaben Qualitätsinspektion verbessert Kollaborativ und sicher Einfache Fehlersuche und geringer Wartungsaufwand Einfache Anbindung an Peripheriegeräte wie Sensoren, 3D-Kameras und SPS
Aufgaben, die von kollaborativen Robotern gelöst werden
"Galetten" – Metallpfannen mit gepresstem Pulver – wurden vom Förderband abgenommen und auf Schalen gelegt. Schalen wurden in Kisten gelegt
Nehmen Sie Kontakt mit Universal Robots auf
Tausende von Unternehmen verlassen sich auf kollaborative Roboter, um...
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