Cobots übernehmen unerwünschte Aufgaben, optimieren Montage und Verpackung um 30 %
In Kürze
Darex, ein Hersteller von Bohrern und Messerschärfern, betreibt schnelllebige Produktionslinien mit vielen sich wiederholenden und ergonomisch unfreundlichen Aufgaben. Das Unternehmen hat Universal Robots in Schraub- und Kastenaufrichtungsanwendungen implementiert und die Erstinstallation schnell in eine ausgewachsene Automatisierungslinie mit mehreren Arbeitsstationen skaliert, die über die Schnittstelle von Universal Robots programmiert werden. Das gesamte System wird im eigenen Haus entwickelt.
Die Herausforderung
Darex, ein Familienunternehmen in vierter Generation mit Sitz in Ashland, Oregon, musste mehr Produkte in seine Produktlinien aufnehmen, ohne mehr Mitarbeiter einzustellen. "Grundsätzlich muss ich mit der gleichen Menge an Ressourcen mehr erreichen", sagt John Griffin, Director of Operations bei Darex, und erklärt, dass in der Region Ashland ein Mangel an verfügbaren Arbeitskräften herrscht. Darex brauchte auch eine Lösung, die keinen neuen dedizierten Raum benötigte. „Wir haben einen kleinen Produktionsbereich, also wollte ich etwas, das keine separate Zelle erfordert, sondern direkt in unsere Montagelinie passt“, sagt Griffin, der die Schraubanwendung des Unternehmens automatisieren wollte, indem er das Kunststoffgehäuse des Messerschärfers zusammen mit der Station, in der die Kartons aufgestellt und mit Produktkartons verpackt werden, zusammenbaut. Für die Aufstellung von Boxen zog das Unternehmen den Einsatz von Boxenkonstrukteuren in Betracht. "Aber sie waren in dem, was sie tun würden, begrenzt und arbeiteten nur an einer bestimmten Reihe von Boxen. Wir wollten mehr Flexibilität“, sagt Griffin.
Darex
Die Lösung
Griffin hatte Universal Robots auf vielen Messen gesehen. "Sie schienen einfach zu programmieren zu sein, und selbst Anbieter, die keine Robotik verkauften, verwendeten diese Roboter in ihren Ständen", erinnert er sich. "Das hat mir also gesagt:" Wow, das ist wirklich das beliebteste. "" Einer der Gründe für den weit verbreiteten Einsatz der cobots sind ihre eingebauten Sicherheitsmechanismen, die den cobot Arm automatisch stoppen, wenn er auf Hindernisse auf seiner Route stößt. Sobald eine Risikobeurteilung durchgeführt wurde, können die cobots ohne Sicherheitskäfig betrieben werden. „Now I can have people work right next to the cobots without a bunch of caging“, sagt der Betriebsleiter.
John Griffin, Director of operations, DarexWir arbeiten etwa 30 Prozent effizienter. Ich habe mehr Flexibilität, da weniger Personal benötigt wird, um diese Linie zu betreiben, sodass ich mich auf verschiedene Bereiche konzentrieren und verschiedene Produkte ausführen kann. Früher bauten wir nur zwei Produkte pro Woche, jetzt können wir vier Produkte pro Woche bauen.
ROI in weniger als einem Jahr, 30 %Effizienzsteigerung
Der Verzicht auf Ressourcen für teure und umständliche Sicherheitsvorkehrungen hat auch dazu beigetragen, dass die kollaborativen Roboter preislich attraktiv sind. „Für den ROI beim Kauf der cobots habe ich zunächst vorausgesagt, dass es etwa sechzehn Monate dauern würde“, sagt Griffin, der positiv überrascht war, als er sah, wie sich die UR cobots in weniger als einem Jahr amortisierten. „Wir arbeiten etwa 30 Prozent effizienter. Ich habe mehr Flexibilität, da weniger Personal benötigt wird, um diese Linie zu betreiben, sodass ich mich auf verschiedene Bereiche konzentrieren und verschiedene Produkte ausführen kann." Anstatt nur zwei Produkte pro Woche zu bauen, kann Darex jetzt vier Produkte pro Woche bauen.
Schraubendrehen: die tief hängende Frucht reif für die Automatisierung
Die Aufgabe, die Messerschärfer zu montieren, schien für Darex ein logischer Ort zu sein, um ihr Automatisierungsprojekt zu starten. "Traditionell hätten wir einen Bediener mit einer pneumatischen Schraubpistole, der eine Schraube von einem Schraubenpräsenter holt, sie in die Maschine steckt und sie zu einem Drehmoment treibt - sehr eintöniges, sehr ergonomisch unfreundliches Arbeiten", sagt Griffin. Um die Bediener von dieser unerwünschten Aufgabe zu entlasten, entschied sich Darex für den UR3 Tabletop cobot. Das Unternehmen konnte mit dem Schraubenpräsenter und der Schraubenpistole genau das gleiche Setup beibehalten; das Einzige, was sich unterschied, war der cobot, der jetzt die Aufgabe erledigte. Sam Jacobson, Leiter der Produktionstechnik bei Darex, erzählt, wie Bediener manchmal Schraubeneinsätze vermissen, da die Löcher in den Gehäusen schwer zu sehen waren. „Der UR3 schlägt ständig auf alle Schrauben und wenn nicht, benachrichtigt er uns sofort“, sagt er. "Wir haben definitiv eine Steigerung der Produktqualität durch die cobots gesehen."
Der cobot wird zum gehirn
Der Erfolg der Schraubanwendung spornte Darex schnell dazu an, das gesamte Fließband-Setup in einem neuen Licht zu betrachten. „Da unsere erste Anwendung so reibungslos verlief, haben wir uns entschieden, das Fördersystem und alle SPSen, die Dinge wie die pneumatische Presse steuern, hinzuzufügen und einen weiteren UR-Roboter auf der Boxenseite hinzuzufügen“, sagt Jacobson. "Ich habe mich entschieden, den UR-Controller zu verwenden, um die gesamte Linie zu programmieren und zu handhaben, und die Modbus-Kommunikation zu verwenden, um die verschiedenen SPS über das Teach-Pendant des UR cobot zu verbinden", erklärt er. "Ich konnte das Ganze so schnell programmieren, ich war wirklich glücklich mit dieser Entscheidung."
Aufrichten der Box: UR5 Griffe mehrstufiger Zyklus
Faltschachteln in Form zu bringen und mit Produkten zu verpacken, war eine weitere unbeliebte, ergonomisch unfreundliche Aufgabe bei Darex. Der mittelgroße cobot von Universal Robots, der UR5, übernahm und übernimmt nun den gesamten Zyklus, der damit beginnt, dass der cobot eine Schachtel aus einer Kassette nimmt und in Form faltet. Er stellt die Faltschachtel auf eine Bereitstellungsplattform, ergreift vier auf dem Förderband ankommende Einzelkartons und belädt sie in die Schachtel. Wenn die Kiste voll ist, schließt der cobot den Deckel und schiebt die Kiste durch die Klebestation.
Der Wettbewerb, um der neue Robotertechniker von darex zu werden
Als Darex die cobots kaufte, versuchte der Produktionsleiter, Wege zu finden, um das Produktionsteam für einen Roboter zu begeistern. Er brauchte auch einen engagierten Mitarbeiter an der Linie, der der Robotertechniker sein sollte, der alle Roboteroperationen überwachen konnte. "Also habe ich mir diesen kleinen Wettbewerb ausgedacht", sagt Griffin. „Ich gab allen die Webadresse der UR Academy, sagte ihnen, sie sollten sich darüber informieren und lud sie ein, mit dem Wissen der Academy um den Job zu konkurrieren." Die UR Academybesteht aus neun interaktiven Online-Modulen, die die grundlegende UR cobot Programmierung und Einrichtung abdecken. Darex führte mehrere Runden von Wettbewerben durch, bei denen die Mitarbeiter die cobots programmieren mussten. Siegerin war die 26-jährige Brittany Mohrman. „Es war wirklich aufregend, die Gelegenheit zu bekommen, etwas anderes zu machen, also sprang ich direkt ein, lernte alles, was ich konnte, um die Konkurrenz zu schlagen. Das UR-Training lehrte mich Dinge wie das Verständnis verschiedener Programmzyklen, das Anpassen von Wegpunktänderungen und das Wissen, wo der Schwerpunkt des Werkzeugs auf dem Roboter liegt. Mein Job ist jetzt definitiv interessanter.“
Als nächstes folgt die Palletierung
Die nächste Aufgabe, die Darex automatisieren möchte, ist das Palettieren von Kisten, wenn sie die Bandversiegelungsstation verlassen. „Viele unserer Produkte und Kartons sind in Größe und Form sehr ähnlich, daher scheint dies eine gute nächste Anwendung zu sein“, sagt Griffin. "Es würde auch verhindern, dass unsere Mitarbeiter die ganze Zeit greifen und sich bücken müssen. Wenn wir uns die Montagelinie ansehen, die wir bereits erstellt haben, könnten wir sie auch problemlos zwei- oder dreimal in unserem Produktionsbereich replizieren und dasselbe mit anderen Produkten erreichen.“
Effiziente Verpackungsautomatisierung
Der UR5 cobot von Universal Robots übernimmt den gesamten Kartonaufrichtungs- und Verpackungszyklus bei Darex; der cobot greift den Karton aus der Kassette, faltet ihn in Form, fügt vier Kartons hinzu, schließt den Deckel und schiebt ihn durch den Klebebandversiegeler und den Ausgangsförderer nach unten.
Sicherung der Produktivität
Die UR cobots verfügen über ein eingebautes, kraftbegrenzendes Sicherheitssystem, das den cobot arm automatisch stoppt, wenn er auf unerwartete Hindernisse auf seiner Route stößt. Als zusätzliche Sicherheitsvorkehrung hat Darex Flächenscanner hinzugefügt, die aktiviert werden, wenn Mitarbeiter die gelb und schwarz gestreiften Linien auf dem Boden (rechts sichtbar) überqueren, die die Grenzen des Arbeitsbereichs umreißen. Sobald die Bereichsscanner aktiviert sind, senden sie ein Signal an den Roboter, um seine Betriebsgeschwindigkeit zu verlangsamen. Wenn die Mitarbeiter den Arbeitsbereich verlassen, nimmt der cobot seine gewohnte Geschwindigkeit auf.
Junge Talente glänzen
Die 26-jährige Brittany Mohrman ist die „ neue “ Robotertechnikerin von Darex.„ Mit den kostenlosen Online-Roboterschulungsmodulen der UR Academy gewann sie den Programmierwettbewerb des Unternehmens für den Job.
Nahtlose Steuerung und Überwachung
Eine Übersicht über die Modbus-gesteuerten Stationen zusammen mit allen Ein- und Ausgängen und deren Status in Echtzeit ist direkt über das eigene Teach-Pendant des UR cobot verfügbar, wo der Bediener nun die gesamte Montagelinie steuern kann.
Automatisierungsherausforderungen gelöst:
30 %Effizienzsteigerung erreicht Produktionsflexibilität ermöglicht vier Produkt-Builds pro Woche im Vergleich zu zwei in der Vergangenheit Produktqualitätssteigerung bei Schraubanwendungen Automatisierbarkeit ohne Sicherheitseinhausung, so dass ein Side-by-Side-Betrieb mit Linienarbeitern möglich ist Keine Wartung ohne Ausfallzeiten oder Unterbrechungen der Linie Eliminierung sich wiederholender und ergonomisch unfreundlicher Arbeitsabläufe
Wichtigste Werttreiber:
Weniger als 12 Monate ROI Einfache Programmierung Kollaborativ und sicher Fähigkeit, die gesamte Montagelinie über den UR-Controller zu steuern
Aufgaben, die von kollaborativen Robotern gelöst werden:
Karton aufrichten, verpacken Schraubendreher Fließbandsteuerung
Nehmen Sie Kontakt mit Universal Robots auf
Tausende von Unternehmen verlassen sich auf kollaborative Roboter, um...
- Produktivitätssteigerung
- Anpassung an die sich ändernde Produktnachfrage
- Verbesserung des Wohlbefindens und der Bindung der Mitarbeiter
- Personal durch Arbeitskräftemangel
