CNC-integrierte Cobots unterstützen High-Mix-Produktion

Automatisierung bei Go Fast Campers

Erfahren Sie, wie GFC Hochlohnjobs und ein schnell wachsendes Unternehmen mit Automatisierung in Einklang bringt.

Kurz gesagt

In weniger als fünf Jahren hat sich Go Fast Campers (GFC) in Bozeman, Montana, von einem ersten Konzept zu einem innovativen Produktionsbetrieb mit 65 Mitarbeitern entwickelt – und einem Mindestlohn von $ 52.500 pro Jahr plus Zusatzleistungen. Cobot-Automatisierung ist seit dem ersten Tag die Erfolgsstrategie von GFC. Eine Reihe von voll integrierten UR5 machine-tending cobots verwendet ein einzelnes Roboterprogramm, um jedes Teil in jeder Maschinenzelle zu produzieren. Dies ermöglicht es dem Unternehmen, qualitativ hochwertige Komponenten just-in-time herzustellen, die einen erheblichen Wettbewerbsvorteil bieten und gleichzeitig Kundenfeedback schnell einfließen lassen können.

Die Geschäftstransformation

Bei Go Fast Campers ist eine Reihe von vier UR5 cobots vollständig in Haas CNC-Maschinen integriert und bietet 22 Stunden Produktivität pro Tag, einschließlich 6 Stunden unbemannter, lichtloser Fertigung. Die Roboter verwenden alle das gleiche Roboterprogramm, so dass jede Zelle alle Teile des Unternehmens in jedem Volumen ausführen kann, um die täglichen Montageanforderungen zu erfüllen.

Dank der Flexibilität und der einfachen Integration und Programmierung der UR5 cobots kann GFC täglich 20 bis 25 Aufträge in vier Bearbeitungszentren ausführen, wobei Umrüstungen nur 10 bis 15 Minuten dauern. Die Maschinenzellen produzieren genau die Mengen, die für diesen Tag benötigt werden - egal ob 15 oder 500 Stück. Nachdem GFC die Vorteile der Roboterautomatisierung für ein kleines Unternehmen erlebt hat, hat es begonnen, seine cobot Bearbeitungszelle in ein Produkt zu verwandeln, das an andere kleine Hersteller verkauft werden kann, um ihnen zu helfen, mit der Automatisierung zu beginnen und ihr Geschäft effektiv zu führen.

"Diese Automatisierungstools sieht man normalerweise nur in diesen riesigen Unternehmen, und ich denke, sie haben tatsächlich die größte Macht für kleine Unternehmen", sagt Wiley Davis, CEO und Mitbegründer von GFC. „Wenn ein kleines Unternehmen keinen Zugriff auf diese Tools hat, kann es auf keinen Fall konkurrieren. Automatisierung ist ein wirklich leistungsfähiges Werkzeug, um eine viel größere Vielfalt an Produkten und Perspektiven zu ermöglichen.“

Go Fast Campers

Industrie Automotive & Subcontractors

Land United States

Anzahl der Mitarbeiter 65

Cobots verwendet UR5e & UR5

Wie sie es gemacht haben

Betrachten Sie den Prozess und die wichtigsten Details für den erfolgreichen Übergang von manuellen Prozessen zur Automatisierung mit kollaborativen Robotern

Go Fast Campers fertigt 174 einzigartige Teile für seine maßgeschneiderten Pop-up-Truck-Camper.

Alle Teile beginnen als Rohteile aus Aluminiumblockmaterial in Luft- und Raumfahrtqualität, die in sieben verschiedene Standard-Stoffgrößen geschnitten und in den vier Cobot-Bearbeitungszellen auf Schalen geladen werden. Jeder Roboter verwendet das gleiche Programm mit minimaler Eingabe eines Bedieners, um zu definieren, welches Teil hergestellt wird. Der Roboter nimmt dann ein Stück, legt es in eine Re-Grip-Station, damit es die Mitte des Teils finden kann, und lädt es in die Maschine. Die Maschine fräst den ersten Arbeitsgang, der Roboter dreht das Teil, um den zweiten Arbeitsgang zu bearbeiten, das Teil wird aus dem Schraubstock ausgeworfen und ein Aufrollarm zieht die Teile in einen Waschbehälter, bereit für nachfolgende Prozesse.

Die integrierten I/Os des UR cobot ermöglichen es GFC, alle Hilfssysteme über das Roboterprogramm zu steuern. Stephan Morris, COO, sagt: „Dies war für uns unglaublich nützlich, da wir den Schraubstock, den Auswerfermechanismus, den Ausziehermechanismus, den Türzylinder, der die Tür öffnet und schließt, betätigen - all diese Dinge werden durch die einfache Programmiersprache der UR und die einfache Möglichkeit ermöglicht, einfach verschiedene Pins an verschiedene pneumatische Systeme anzuschließen."

Die andere Schlüsselkomponente sind die Force-Feedback-Funktionen des UR5e cobot und ein UR+ zertifizierter Robotiq Greifer. Dies ermöglichte es Davis, ein zuverlässiges, sicheres System aufzubauen, ohne in zusätzliche Sensoren und andere Systeme investieren zu müssen, die das Team lernen müsste und die auch zusätzliche Zuverlässigkeitsprobleme mit sich bringen würden. Das Team hat auch die technische Unterstützung für UR-Anwendungen genutzt, die wertvolle Einblicke in Kommunikationsprotokolle lieferte, um neue Projekte zu leiten.

Unter Verwendung der Skriptfunktionen des UR cobot und der UR+ -zertifizierten Fusion 360-Anwendung von Autodesk entwickelten Davis und sein Entwicklungsteam einen innovativen Programmieransatz, mit dem jede Zelle innerhalb eines maximalen Zellvolumens unter Verwendung einer beliebigen Standard-Lagergröße ein beliebiges Teil herstellen kann. Das GFC-Engineering-Team nutzte die Fähigkeit von Fusion, x-y-z-Achsen mit einem CAD-Modell für die Teile und einem Ausgangspunkt zu programmieren: das Schraubstockzentrum der Maschine plus die Größe des Materials. Mit minimalem Aufwand für Größe, Höhe und Gewicht des Materials steuert die Software die Bewegungen des Roboters.

Einfache Programmierung

Die integrierten I/Os des UR cobot ermöglichen es GFC, alle Hilfssysteme über das Roboterprogramm zu steuern.

Stephan Morris, COO, sagt: „Dies war für uns unglaublich nützlich, da wir den Schraubstock, den Auswerfermechanismus, den Ausziehermechanismus, den Türzylinder, der die Tür öffnet und schließt, betätigen - all dies wird durch die einfache Programmiersprache des UR und die einfache Möglichkeit ermöglicht, einfach verschiedene Stifte an verschiedene pneumatische Systeme anzuschließen.“

Vielseitig

Mit ihrer Erfahrung in der Replikation erfolgreicher, zuverlässiger und vollständig integrierter Cobot-CNC-Maschinenzellen entwickelt GFC ein neues Geschäft, um anderen unternehmerischen Unternehmen dabei zu helfen, mit der Automatisierung aus ihrer Garage zu starten.

Ian Sparkman, Teamingenieur für Sonderprojekte, sagt: „Wir versuchen, den Roboter zu einem ausgefeilteren Werkzeug zu machen. Obwohl es extrem einfach zu programmieren ist, bedeutet dies, dass der Endbenutzer keine Programmierung durchführen muss. Die Parameter für ein Teil enthalten nicht mehr nur die Bestandsgrößen und die Teileprogrammnummer, sondern sie enthalten auch, welche Art von Sequenz von Roboterbewegungen Sie benötigen, um dieses bestimmte Teil herzustellen.“

Vier Maschinenzellen mit einem Bediener

Mit der Linie der CNC-integrierten UR cobots von GFC kann das Unternehmen vier Maschinenzellen mit einem einzigen Bediener betreiben. Das Unternehmen erreicht etwa 22 Stunden pro Tag Maschinenzeit, davon 6 Stunden unbemannt, wobei die cobot Zellen Licht auslassen.

Robotiq Greifer

Für jedes bearbeitete Teil nimmt der cobot, ausgestattet mit dem UR+ zertifizierten Force-Feedback-Greifer von Robotiq, ein Stück Aluminiummaterial aus einer Schale, setzt es in eine Umgreifstation, um das Zentrum des Teils zu finden, und lädt es in die Maschine.

Mehrere Operationen

Sobald die Maschine den ersten Arbeitsgang gefräst hat, öffnet der Roboter die Tür und dreht das Teil um, um den zweiten Arbeitsgang zu bearbeiten.c

Schneller Durchfluss

Gleichzeitig wirft die Robotersteuerung das Teil aus dem Schraubstock und sendet einen Aufrollarm, um die Teile in einen Waschbehälter zu ziehen, der für die nachfolgenden Prozesse bereit ist.

Hätten wir nicht das gesamte Unternehmen um das Konzept der Automatisierung herum aufgebaut, hätten unsere 65 Mitarbeiter diese Arbeitsplätze überhaupt nicht. Und die Produkte, die wir herstellen - wenn wir in der Lage wären, ein Unternehmen darum herum zu gründen - wären nur für einen sehr kleinen Teil der Menschen erschwinglich.

Wiley Davis, CEO and co-founder, Go Fast Campers

Der Gründer von Go Fast Camper, Wiley Davis, ein Unternehmer und begeisterter Offroad-Outdoorsman, entwickelte sein Fertigungsgeschäftskonzept, als er von einem Surf- und Campingausflug nach Baja nach Hause fuhr. Nachdem er sich erneut bemüht hatte, seinen sechs Fuß langen, vier Zoll großen Rahmen zum Schlafen in seine sechs Fuß lange LKW-Ladefläche zu passen, stellte er sich vor, was aus Go Fast Campers (GFC) wurde, einem Hersteller von maßgeschneiderten, leichten Pop-up-LKW-Campern

Automatisierungsherausforderungen gelöst:

Ein einzelnes Roboterprogramm kann jedes Teil in jeder Maschinenzelle produzieren

Ein einziger Bediener verwaltet vier Maschinenzellen, was Einsparungen und eine größere Autonomie der Mitarbeiter bietet

Mitarbeiter übernehmen höherwertige Rollen und verdienen höhere Löhne

Interner Erfolg führte zu neuen Geschäftsvorhaben, die anderen unternehmerischen Herstellern den Einstieg in die Automatisierung von cobot ermöglichten

Wichtigste Werttreiber:

174 verschiedene Teile mit 10- bis 15-minütigen Wechseln hergestellt

20 bis 25 Arbeitsplätze in vier Bearbeitungszentren pro Tag

Lights-out-Produktion für mehr Wettbewerbsfähigkeit

Erhöhte Zuverlässigkeit der Maschinenzelle

Aufgaben, die von kollaborativen Robotern gelöst werden:

Vollintegrierte CNC-Maschine Pflege

Jedes Teil kann auf jeder Maschinenzelle hergestellt

werden Cobot-betriebenes Maschinenzellenprodukt für das Prototyping bis zur Produktion

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