Automatisierung bei Kal Plastics
Cobot-Trimmer für Kunststoff-Thermoformen senkt Kosten und Risiken
In Kürze
Als erster bekannter Kunststoff-Thermoformer, der einen kollaborativen Roboter zum Trimmen einsetzt, ist Kal Plastics ein Wegbereiter für andere. Der in Los Angeles ansässige Auftragshersteller setzte den Universal Robots UR10e Trimming cobot für einen Bruchteil der Kosten und der Vorlaufzeit einer CNC-Maschine ein, verkürzte die Trimmzeit fast um die Hälfte und reduzierte verspätete Lieferungen auf unter ein Prozent - und das alles bei gleichzeitiger Verbesserung der Sicherheit der Mitarbeiter und der Wachstumschancen.
Die Business Transformation
California ist ein schwieriger Zustand für die Fertigung, mit hohen Kosten für Arbeit, Belegung und Energie sowie einem herausfordernden regulatorischen Umfeld für die Entschädigung der Arbeitnehmer. Neben diesen Herausforderungen befasst sich Juliet Oehler Goff, President und CEO von Kal Plastics, auch mit landesweit üblichen Arbeitsproblemen: Arbeitnehmer, die weniger an Arbeitsplätzen in der Fertigung interessiert sind. Goff sagt: „Wir sind immer auf der Suche nach Möglichkeiten, sicherer, intelligenter und schneller zu arbeiten." Als Kal Plastics eine CNC-Maschine ersetzen musste, die sich dem Ende ihrer Nutzungsdauer näherte, bot sich Goff eine ideale Gelegenheit.
„Ich habe meine Hausaufgaben gemacht und festgestellt, dass Universal Robots weltweit führend im Bereich kollaborativer Roboter ist“, sagt Goff. „Sie kamen heraus und demonstrierten uns, und als ich mir die Zahlen ansah, waren sie wirklich attraktiv. Ich war auf der Suche nach einem weiteren Fünf-Achsen-CNC-Fräser, und damals wäre es eine Investition von einer Viertelmillion Dollar gewesen, und ich hätte 12 Monate auf die Lieferung gewartet. Als ich mich mit UR traf, wurde mir zwei Wochen angeboten, um die Ausrüstung zu bekommen, und der Einstiegspunkt war ein Viertel oder ein Fünftel der Kosten.“
Kal Plastics
Industrie Plastic and polymers
Land USA
Anzahl der Mitarbeiter 17
Cobot verwendet UR10e
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
Cobot reduziert Überstunden und Verspätungen
Die Effizienz der Cobot-basierten Trimmarbeitszelle hat sich bereits ausgezahlt. „Der Roboter hat im Grunde genommen den ganzen Überlauf, den wir von Hand machen mussten, übernommen“, erklärt Berater Dan Sproles. „In der Vergangenheit mussten wir immer auf den CNCs hin und her jonglieren, nur um Liefertermine festzulegen. Wir haben den cobot vorgestellt: Jetzt gibt es keine Überstunden mehr und wir können pünktlich versenden. Ich würde sagen, verspätete Lieferungen sind auf weniger als ein Prozent gesunken.“
Wie sie es geschafft haben
Ohne eigene Robotererfahrung bot Goff dem Bediener Jos Luis die Möglichkeit, zu lernen, wie man den cobot programmiert und verwaltet. Luis gewann schnell Selbstvertrauen und Fähigkeiten mit einer Kombination aus kostenlosen Online-Kursen in der UR Academy sowie praktischen UR-Schulungen.
Goff ist begeistert, eine Möglichkeit zu haben, ihre geschätzten Mitarbeiter zu halten und zu fördern. "Es begeistert Ihre Belegschaft, weil es anders ist, es ist cool, es ist einzigartig", sagt sie. „Wenn Sie jemanden bekommen, der hungrig ist, möchten Sie einen Weg finden, seinen Hunger zu stillen und ihn interessiert und motiviert zu halten." Sie fügt hinzu: "Es war ein Vergnügen, José in dieser Rolle wachsen zu sehen und sich selbst zu verbessern."
Gantry-montierter cobot verwendet kostengünstige Standard-Router, um komplexe Verkleidungen zu handhaben
Die erste Aufgabe für den cobot ist eine komplexe Verkleidung einer Vierhohlraumform, bei der eine Kunststoffplatte in vier Teile geformt wird. Die Teile werden grob geschnitten, um sie zu trennen, dann können zwei Teile gleichzeitig an der Vorrichtung montiert werden. Auf dem Roboterarm sind zwei Fräsen montiert - eine mit einem Standardfräser und eine mit einem größeren Sägeblatt, für primäre und sekundäre Schnitte im selben Prozess. Das Auswuchten der beiden schweren Oberfräsen, während sie sich um das Teil drehten, stellte frühe Herausforderungen dar, die durch die Montage des Roboterarms über Kopf auf einem Portal gelöst wurden, um den Druck auf die Robotergelenke zu reduzieren und die Genauigkeit zu verbessern. Als zusätzlichen Vorteil sind die Router kostengünstig und in jedem Baumarkt von der Stange erhältlich, so dass es keine teuren Ausfallzeiten aufgrund von Werkzeugproblemen gibt.
Flexibler, einfach zu programmierender cobot ist ein „Traum für die Zellherstellung“
Die Möglichkeit, den cobot in die gleiche Arbeitszelle neben dem Thermoformer zu installieren, inspirierte Sproles, es als "Zellherstellungstraum" zu beschreiben. "Teile kommen direkt aus der Form, um grob zu schneiden, um das Beschneiden zu beenden, ohne bewegt und gestapelt werden zu müssen, und warten auf verschiedene Prozesse in der gesamten Anlage. Das hilft, die Produktionszeit zu verkürzen und reduziert die Wahrscheinlichkeit, dass Teile beschädigt oder Arbeiter verletzt werden. Der cobot benötigt fast die Hälfte der Zeit des Handtrimmens und bietet eine größere Genauigkeit und Konsistenz.
Im Gegensatz zu einer CNC, die einen großen, dedizierten Raum, eine permanente Installation und eine dreiphasige 480-V-Stromquelle erfordert, kann der am Portal montierte UR10e cobot und der Befestigungstisch nach Bedarf überall in der Anlage verschoben werden, solange eine Standard-110-V-Steckdose vorhanden ist.
Dan Sproles, consultant for KAL PlasticsWenn Sie ein Thermoformer sind, der seit 50 Jahren oder fünf Monaten im Geschäft ist, wenn ich mir den cobot anschaue, passt er perfekt - weil ich mir keine neue CNC leisten kann, aber ich kann mir das leisten. Und ich kann mir jemanden leisten, der im Grunde genommen ein Tablet nimmt und es programmiert. Also Ihr Knaller für Ihr Geld - es ist der Roboter
Automatisierungsherausforderungen gelöst:
Flexibler, sicherer cobot kann direkt in der Thermoformarbeitszelle eingesetzt werden Die Montage von zwei handelsüblichen Standard-Routern reduziert die Kosten und Ausfallzeiten von Spezialwerkzeugen Leichter cobot verwendet Standard-110-Strom, so dass er bei Bedarf einfach in andere Arbeitszellen verschoben werden kann
Wichtigste Werttreiber:
Mehr Flexibilität als eine CNC zu fast einem Fünftel der Kosten Verfügbar innerhalb von zwei Wochen im Vergleich zu 12 Monaten CNC-Vorlaufzeit Verkürzt die Produktionszeit und das Risiko wiederholter Verletzungen Verbessert die Mitarbeiterbindung und -zufriedenheit mit interessanteren Rollen und Wachstumschancen Reduziert die Lieferverzögerung auf weniger als ein Prozent bei gleichzeitiger Reduzierung der Überstunden
Aufgaben, die von kollaborativen Robotern gelöst werden:
Endbeschnitt von tiefgezogenen Kunststoffteilen
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