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Die Lösung für die Kommissionierung von Behältern verlängert die Lebensdauer der Geräte um ein Jahrzehnt

PrecisionForm Inc

Kurz gesagt

PrecisionForm, ein Marktführer für kleine kundenspezifische Metallteile, stand vor der Herausforderung, die Aufgabe zu automatisieren, Teile in tiefen Behältern zu kommissionieren und in eine CNC-Maschine einzusetzen. Das Unternehmen setzte das ActiNav-System von Universal Robots für die flexible Maschinenbeladung ein, um die Wettbewerbsfähigkeit zu steigern, Arbeitsprobleme zu bewältigen, die Belegschaft zu stärken und die Lebensdauer älterer Geräte zu verlängern.

Die Herausforderung

Was sind die größten Kopfschmerzen bei der Automatisierung einer Aufgabe? So präsentieren Sie das Teil dem Roboter. Dies war die Schlussfolgerung, zu der PrecisionForm schnell gelangte, als es sein erstes Projekt automatisierte: einen Roboter einzusetzen, um Kolbenringe auszuwählen und sie zur Inspektion auf einen Mikrometer zu legen. Wie viele Teile des in Pennsylvania ansässigen Auftragsherstellers wurden die Ringe chargenweise verarbeitet und kamen in großen Behältern an, die alle zusammengewürfelt waren. Damit der cobot sie auswählen konnte, musste ein Bediener sie zuerst in einem Gittermuster auf einem Tablett auslegen.

"50-75 % unserer Zeit, die wir damit verbracht haben, diese Anwendung in Betrieb zu nehmen, bestand darin, herauszufinden, wie der Roboter die Teile auswählen würde", sagt Alex Corckran, Präsident und CEO von PrecisionForm. "Einen Bediener zu haben, der Teile für den cobot auslegt, war immer noch schneller, als den gesamten Inspektionsprozess manuell durchzuführen – aber wäre es nicht schön, wenn der cobot einfach direkt aus dem Mülleimer wählen und diesen ganzen Schritt umgehen könnte?"

PrecisionForm Inc

Industrie Metal and Machining
Land United States
Anzahl der Mitarbeiter 25-50
Cobots verwendet UR5 & UR3
Beobachten Sie, wie der UR5 cobot, der in ältere Maschinen integriert ist, die zufällige Kommissionierung von Behältern übernimmt
Recherchieren von Lösungen

Recherchieren von Lösungen

PrecisionForm begann mit der Suche nach Lösungen für die Kommissionierung von Behältern für ihr nächstes Projekt; Kommissionierung von Teilen aus Behältern für das CNC-Fräsen. Das Unternehmen kontaktierte eine Reihe von Anbietern und schickte ihnen Musterteile, um festzustellen, ob sie aus den Behältern ausgewählt werden könnten. "Die Antworten waren immer, Ja: aber..." und die "Aber" waren für uns nie akzeptabel ", sagt Corckran und erinnert sich, wie einige Systeme Probleme mit Teilen hatten, die bestimmte Farben hatten, andere Probleme mit flachen Teilen hatten, während einige Systeme vom Ingenieur des Anbieters verlangten, herauszukommen und den Wechsel von einem Teil zum nächsten zu bewältigen.

Kleine Mengen, große Probleme

Kleine Mengen, große Probleme

Die Verwendung einer Schüsselzuführung für die Teilepräsentation war keine praktikable Option, erklärt Corckran. „Schüsselzuführungen sind effektiv, wenn Sie sehr große Mengen haben und das richtige Teil für den Job haben. Bei anderen Teilen ist bei geringeren Volumina der Wechsel von einem Teil zum nächsten bei einem Schüsselförderer entweder unmöglich oder dauert einfach zu lange, um ihn wirksam zu machen. In vielen Fällen ist es einfach einfacher, eine Person diese Arbeit erledigen zu lassen, als den Automatisierungsprozess umzustellen.“

Wir haben 50 bis 100 Teile, die wir wöchentlich für Inspektionen oder Sekundärprozesse anfassen. Die überwiegende Mehrheit dieser Teile ist nicht groß genug, um eine vollautomatische Lösung zu rechtfertigen, die wir nicht einfach zwischen den Teilen wechseln können.

Alex Corckran, PrecisionForm CEO

Zufällige BIN-PICKING-LÖSUNG IN Aktion

Beeindruckende Proben

Beeindruckende Proben

Als Universal Robots (UR) und der UR-Distributor Applied Controls sich an PrecisionForm wandten, um einen Test der ActiNav-Lösung vorzuschlagen, war Corckran skeptisch: „Wir dachten, es würde dasselbe sein wie bei allen anderen Bin-Picking-Lösungen, wo wir ihnen ein Teil und Wochen später ein ‚ Aber. ’’ Dennoch schickte PrecisionForm dem ActiNav-Team Musterteile zusammen mit CAD-Zeichnungen und 3D-Modellen." Wir waren tatsächlich schockiert ", sagt Corckran." Wir haben ihnen zwei Teile geschickt, darunter eines mit einer sehr kleinen, flachen Oberfläche, die nie richtig in der Tonne sitzt, und innerhalb von 24 Stunden hatten sie uns drei Demo-Videos von ActiNav geschickt, in denen die Teile tatsächlich aus einer Tonne gepflückt wurden. "

Eine einfache Automatisierungsoption

Eine einfache Automatisierungsoption

PrecisionForm besaß bereits einen UR3 und einen UR5 cobot von Universal Robots; der UR3 übernimmt den anfänglichen Kolbenringinspektionsprozess und der UR5 lädt und entlädt Teile in einer Bremsenpresse. Aufbauend auf den positiven Erfahrungen mit den cobots von Universal Robots und den beeindruckenden Ergebnissen der ersten Probenahme in der Kiste entschied sich PrecisionForm für den Kauf eines zusätzlichen UR5, der mit der ActiNav-Lösung ausgestattet ist und für eine sehr einfache, tief hängende Fruchtaufgabe eingesetzt wird: das Kommissionieren von Schusswaffenteilen aus einer Kiste in eine CNC-Maschine. Die Aufgabe hat eine Zykluszeit von 90 Sekunden und erfordert einen Vollzeitmitarbeiter, der sie bearbeitet, was sie zu einer perfekten Aufgabe für die Automatisierung macht.

Ein schneller Einrichtungsprozess

Ein schneller Einrichtungsprozess

Die Einrichtung und Bereitstellung des Systems dauerte vielleicht einen Tag, sagt Dan Vazquez, Industrial Automation Engineer bei PrecisionForm:

„Der erste Schritt besteht darin, die Umgebung zu definieren und die Sensoren zu kalibrieren, was sehr einfach ist. Sie ziehen den Roboterarm an Punkte, an denen Sie Umgebungsobjekte platzieren möchten, und sobald Sie diese Punkte definiert haben, plant der Roboter seine Bahnen basierend auf diesen Informationen autonom“, sagt Dan Vazquez, Industrieautomationsingenieur bei PrecisionForm. Als nächstes erhielt der cobot einfach eine CAD-Datei des zu kommissionierenden Teils. "ActiNav wird in der Lage sein, das Teil innerhalb des Behälters sowie seine Position am Endeffektor zu identifizieren, während es auch autonom weitere Bewegungen plant", erklärt er und fügt hinzu, dass PrecisionForm zwei Re-Grip-Stationen im Zyklus implementiert hat, in denen Teile platziert werden, um die Zykluszeit zu optimieren und dem cobot den richtigen Winkel zu geben, um das Teil für die endgültige Platzierung auszuwählen.

Befähigt Arbeitnehmer, löst Arbeitsherausforderungen

PrecisionForm kann auf internationaler Ebene aus Lititz, Pennsylvania, nicht wettbewerbsfähig sein, wenn ein Bediener eine Maschine nach der anderen betreibt, sagt Corckran: „Wir haben eine ganze Reihe sehr qualifizierter Arbeitskräfte. Viele dieser sich sehr wiederholenden Aufgaben sind intermittierend, so dass wir oft feststellen müssen, dass wir eine hochqualifizierte Person nehmen und sie auf eine sich sehr wiederholende Aufgabe setzen müssen, und das ist nicht gut für die Moral, und es ist auch nicht kosteneffizient." Nach dem Einsatz des cobot können die Bediener drei oder vier Maschinen gleichzeitig betreiben, was es dem Unternehmen ermöglicht, wettbewerbsfähig zu bleiben und Herausforderungen im Zusammenhang mit zeitweiligen Anforderungen an Zeitarbeit zu meistern. Nach Corckrans Erfahrung ist es eine Herausforderung, "gute, qualifizierte Leute zu finden, die regelmäßig auftauchen, wenn Sie sie brauchen", wenn Zeitarbeit erforderlich ist, um intermittierende Aufgaben zu übernehmen. Der cobot löst dieses Problem.

Eine längere Lebensdauer für Altgeräte

Eine längere Lebensdauer für Altgeräte

Die Produktionsstätte von PrecisionForm kombiniert die "neuesten und besten CNC-Geräte" mit "30 Jahre alten Geräten, die immer noch sehr effektiv sind", sagt Corckran. Die Möglichkeit, ActiNav auf älteren Geräten zu implementieren, hat nicht nur den offensichtlichen ROI, einen Bediener zu ersetzen oder es einem einzelnen Bediener zu ermöglichen, vier Maschinen zu bedienen, erklärt Corckran, sondern ermöglicht es Unternehmen, zu überdenken, ob dieses Gerät ersetzt werden muss oder nicht: „Zum Beispiel haben wir einige Maschinen, die sehr großvolumige Teile in Millionenhöhe pro Jahr produzieren. Irgendwann verschleißen diese Maschinen und produzieren keine 100 Prozent oder 99,999 Prozent gute Teile mehr. In der alten Realität müssten wir diese Maschine ersetzen, um wettbewerbsfähig zu bleiben“, sagt er und fährt fort: „Wenn wir ActiNav jedoch neben dieser Maschine implementieren und das eine Prozent der schlechten Teile überprüfen können, haben wir gerade ein Millionen-Dollar-Gerät genommen, eine sehr kostengünstige Lösung hinzugefügt und möglicherweise weitere zehn Jahre daraus gemacht.“

Verbesserung der täglichen Produktion

Verbesserung der täglichen Produktion

Die Toleranzen der bei PrecisionForm hergestellten Teile sind extrem eng und die Kunden prüfen jedes Teil genau. Um die alte Ausrüstung des Unternehmens auf dem von den Kunden erwarteten Niveau zu halten, halten die Bediener einmal pro Stunde für zehn bis fünfzehn Minuten an und führen eine vollständige Inspektion sowohl des Teils als auch der Matrize durch. „Das sind bis zu 15 bis 20 Prozent der täglichen Produktion, die wir jetzt mit ActiNav zurückgewinnen können“, schließt Corckran und fügt hinzu, dass PrecisionForm in zukünftigen Anwendungsszenarien auch die Verwendung eines zusätzlichen ActiNav-Systems für seine erste Kolbenringinspektionsanwendung vorsieht, wodurch die manuell beladenen Schalen entfallen.

Automatisierungsherausforderungen gelöst:

  • Teile erfolgreich aus tiefen Behältern auswählen
  • Herausforderungen bei der Teilepräsentation beseitigt
  • Sich wiederholende manuelle Aufgaben durch sichere und kollaborative Automatisierung ersetzt
  • Bereitgestellt auf Altgeräten
  • Geeignet für den Einsatz auf zusätzlichen Anwendungen

Wichtigste Werttreiber:

  • Flexible Maschinenbeladung und Bin-Picking-Fähigkeiten
  • Verbesserte Inspektionsprozesse
  • Mitarbeiter für mehr wertschöpfende Aufgaben frei
  • Verlängerung der Lebensdauer von Altgeräten
  • Geringer Platzbedarf
  • Kollaborativ, sicher und einfach zu programmieren

Aufgaben, die von kollaborativen Robotern gelöst werden:

  • Maschinenbeladung, Produktinspektion und zufällige

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