Präsidentenflotte UR10 cobots optimieren Produktion

Thyssenkrupp Bilstein

Kurz gesagt

Neun kollaborative Roboter vom Typ UR10, die im Werk des Herstellers in Hamilton, Ohio, eingesetzt werden, haben dem Unternehmen, das Hightech-Aufhängungslösungen für die Automobilindustrie herstellt, neue Wachstumsmöglichkeiten eröffnet. Durch die Automatisierung von schwer zu bedienenden Aufgaben wie Maschinenpflege, Montage und Produktinspektion optimieren die cobots die Produktion und sorgen für eine bessere Arbeitsumgebung. Dies hat es Thyssenkrupp Bilstein's ermöglicht, sein Geschäft auszubauen, ohne auf die Einstellung zusätzlicher Arbeitskräfte in einem Gebiet mit niedriger Arbeitslosigkeit angewiesen zu sein. Zukünftige Rollout-Pläne beinhalten zusätzliche 40 UR cobots.

Die Herausforderung,

vor der ThyssenKrupp Bilstein stand, war ein Anstieg der Kundenanforderungen in Verbindung mit sich schnell ändernden Produktanforderungen. Das Unternehmen musste seine Fertigungsprozesse schlank und flexibel halten und konnte nicht im gewünschten Tempo wachsen, indem es einfach mehr Mitarbeiter einstellte. Der Hersteller hatte sich auch gegenüber seiner bestehenden Belegschaft verpflichtet, ergonomisch ungünstige Aufgaben abzubauen.

Thyssenkrupp Bilstein

Industrie Automotive and Subcontractors

Land North America

Anzahl der Mitarbeiter 100-500

Cobot verwendet UR10

Sehen Sie, wie neun UR10 cobots - alle nach US-Präsidenten benannt - Thyssenkrupp Bilstein helfen, Arbeitskräftemangel zu beheben und die Produktion zu optimieren

Wie sie es gemacht haben

Aldo Albieri, Operations Manager bei ThyssenKrupp Bilstein, entdeckte das Potenzial von Universal Robots zum ersten Mal, als er kleine Maschinenfabriken in Familienbesitz besuchte, in denen Hersteller mit wenig oder keiner Robotererfahrung selbst komplexe Aufgaben mit cobots automatisierten.

"Sie verwendeten keine Sicherheitskäfige und die cobots wurden auf Rädern platziert und zwischen den Aufgaben bewegt. Das war der Zeitpunkt, an dem die Dinge wirklich klickten“, sagt der Betriebsleiter, der seitdem fast zwei Jahre lang jeden zweiten Monat die Implementierung eines neuen UR cobot am Standort Hamilton von Bilstein betreut. Der Betriebsleiter zögert nicht, dies als „Revolution“ zu bezeichnen, wenn er die schnelle Einführung der kollaborativen Roboterarme von Universal Robots im gesamten Werk in Ohio beschreibt. "Es geschah in einem unglaublich schnellen Tempo, als wir uns von Anfang an schnell von Versuch und Irrtum entwickelten und Anbieter für die Maschinenintegration einsetzten", sagt Albieri, aber er erkannte bald, dass das In-Sourcing der cobot Deployments der richtige Weg war. Albieris Industrie 4.0-Team, das die Cobot-Anwendungen verwaltete, untersuchte andere Optionen, aber er sagt: "Wir haben uns entschieden, mit einer Art von cobot zusammenzuarbeiten - und dann haben wir unseren ersten cobot mit Universal Robots ausgewählt. Wir erkannten, dass UR die fortschrittlichste Lösung für präzisere Pick-and-Place hatte. Der cobot ist einfach zu warten und zu programmieren – und bietet das beste Verhältnis von Geschwindigkeit und Wiederholung.“

Aufstellung des Präsidenten

Bilsteins interne Industrie 4.0-Gruppe hat jetzt neun UR10 cobots eingesetzt, das größte der UR-Modelle mit 51-Zoll-Reichweite und 22-Pfund-Nutzlast. Ein zehnter UR10 wird als Testmodell für zukünftige Anwendungen verwendet. "Wir planen, etwa weitere vierzig cobot Anwendungen in unserer Organisation zu implementieren", sagt Albieri und erklärt, wie das Unternehmen auf das Namenskonzept für die neuen cobot Kollegen gekommen ist. "Wir brauchten ein System, das nacheinander auf fünfundvierzig bis fünfzig cobots angewendet werden konnte, und beschlossen, etwas Spaß damit zu haben, indem wir sie nach US-Präsidenten benannten", sagt er mit einem Lächeln. Die cobot Flotte reicht nun von George Washington bis John Tyler.

Cobots schließen sich in Montageanwendung zusammen

Zu den auffälligsten Anwendungen im Werk Hamilton gehören die cobots James Monroe und John Quincy Adams, die zusammenarbeiten, um die Active Damping System (ADS) -Dämpfer von ThyssenKrupp zu montieren. Der mehrstufige Zyklus beginnt damit, dass Monroe ein Innenrohr aufnimmt, das er einer Stanzmaschine zuführt, und es dann auf eine Transferhalterung legt, wo Adams es aufnimmt und in eine "Heiratsstation" lädt, wo es ein Außenrohr greift, sie zusammenbringt und sie auf die Ausgangsrutsche legt.

Wenn wir uns nur auf die Einstellung neuer Mitarbeiter verlassen würden, wären wir nie in der Lage, die Größe, die wir ursprünglich hatten, um das Dreifache zu erhöhen. Die cobots haben uns einen neuen Wachstumspfad eröffnet, während wir die bestehende Belegschaft behalten konnten. Kein Arbeiter wird seinen Job an einen Roboter verlieren.

Aldo Albieri, Operations Manager, Thyssenkrupp Bilstein

Cobots schließen sich in Montageanwendung zusammen

Zu den auffälligsten Anwendungen im Werk Hamilton gehören die cobots James Monroe und John Quincy Adams, die zusammen die Active Damping System (ADS) -Dämpfer von Thyssenkrupp montieren. Der mehrstufige Zyklus beginnt damit, dass Monroe ein Innenrohr aufnimmt, das er einer Stanzmaschine zuführt, und dann auf eine Transfervorrichtung legt, wo Adams es aufnimmt und in eine "Heiratsstation" lädt, wo es ein Außenrohr greift, sie zusammenbringt und sie auf die Ausgangsrutsche legt.

Eine große Flotte kollaborativer Roboter, die im Werk von thyssenkrupp Bilstein in Hamilton, Ohio, eingesetzt werden, verbessern und optimieren die Arbeitsumgebung, indem sie schwer zu bedienende Aufgaben wie Maschinenwartung, Montage und Produktinspektion automatisieren.

100% -Prüfung

Eine weitere Aufgabe, die jetzt automatisiert ist, ist die Qualitätsprüfung, bei der vier cobots die Inspektion messen und die Crimpung nach dem Füllen und die Endmontage der Teile überprüfen. „Als wir zuvor die Inspektion der Messgeräte durchgeführt haben, haben wir alle ein oder zwei Stunden zwei Teile überprüft, um sicherzustellen, dass wir immer noch dort waren, wo wir dachten, aber jetzt haben wir eine 100-prozentige Inspektion“, sagt Doug McIe, Fertigungsingenieur bei thyssenkrupp Bilstein. Der in der Endmontage eingesetzte cobot ist mit einer Cognex-Kamera ausgestattet und bewegt sich schnell zwischen den Prüfpunkten, um sicherzustellen, dass sich alle Komponenten in der richtigen Position befinden und das Etikett korrekt angebracht und lesbar ist. "Jedes einzelne Teil, das kommt, wird überprüft, und wenn es ausfällt, lehnt der Roboter es im Prozess tatsächlich ab", erklärt McIe.

10-14 Monate ROI

Seit Bilstein begonnen hat, die cobot Automation ins Haus zu bringen, hat sich der ROI der UR cobots verbessert. „Wir haben Projekte mit sowohl längeren als auch kürzeren ROIs“, sagt Albieri. „Aber unsere Komfortzone ist eine Amortisationszeit von etwa 10-14 Monaten, um die Investition zu rechtfertigen. Cobots sind definitiv eine schnellere Investitionsrendite als herkömmliche Roboter."
Die Freisetzung von Arbeitskräften für andere Aufgaben spielt eine wichtige Rolle bei der Erzielung eines schnellen ROI. „Die UR cobots gaben uns die Möglichkeit, zu wachsen, zu expandieren, mehr Arbeitsplätze zu schaffen und unsere wertvollsten Ressourcen - unsere Humanressourcen - in neue Projekte zu verlagern, in denen das Know-how am dringendsten benötigt wurde“, sagt Albieri. „Wenn wir uns nur auf die Einstellung neuer Mitarbeiter verlassen würden, wären wir niemals in der Lage, unsere ursprüngliche Größe zu verdreifachen. Die cobots haben uns einen neuen Weg des Wachstums eröffnet, während wir die bestehende Belegschaft behalten konnten. Kein Arbeiter wird seinen Job an einen Roboter verlieren.“

Keine vorherige Robotik-Erfahrung

Das Engineering-Team, das die cobot Anwendungen entwickelt hat, hatte keine vorherige Robotik-Erfahrung. "Wir haben mit einfachen Pick-and-Place-Aufgaben begonnen, um den Ball ins Rollen zu bringen", sagt McIe. „Als nächstes ging es darum, die Schnittstelle zu den Maschinen herauszufinden. Es war etwas schwieriger, aber sobald wir es geschafft hatten, verbreitete es sich sehr schnell und wir sahen Anwendungen in der gesamten Anlage, die wir fast kopieren und einfügen konnten.“ Process Engineer Jordan Osterholt erklärt, wie das Durchlaufen der kostenlosen UR Academy Schulungsmodule auf der UR-Website in der Entwicklungsphase von entscheidender Bedeutung war. "Ich würde den Roboter programmieren und direkt zu unserem Testroboter gehen und das Gelernte anwenden", sagt er.

Testen neuer Anwendungen mit UR+ Software

Der Demo-Roboter ist auf Rädern, so dass er einfach maschinenseitig aufgerollt werden kann, um eine Aufgabe zu testen. „Wir können den cobot an eine normale 110V-Steckdose anschließen und sofort mit dem Testen beginnen“, erklärt McIe. „Bei einem traditionellen Industrieroboter müssten wir zuerst Löcher bohren und ihn am Boden verschrauben. Das spart uns viel Zeit." Neben dem Einsatz eines Testroboters zur Entwicklung neuer Anwendungen verwendet Bilstein auch die RoboDK-Software, die über die UR+ -Plattform zertifiziert wurde, um Plug-and-Play mit UR cobots durchzuführen. "Die Software-Simulationen helfen uns wirklich herauszufinden, ob unsere Zykluszeit genau genug ist, dass es sich lohnt, das Werkzeug zu prototypisieren und es herauszubringen", sagt McIe. "Wir können die Mühe auf den Computerbildschirm legen, und wenn wir es liefern, ist es fast fertig."Das Industrie 4.0-Team arbeitet nun an der Umkehrung von zwei UR10 cobots auf einem UR+ zertifizierten 7th axis range extender von Vention und plant, den rasanten Rollout fortzusetzen und jeden zweiten Monat einen neuen cobot in der Werkstatt einzuführen. „Es gibt einfach so viele Möglichkeiten da draußen“, schließt Albieri. "Der Himmel ist die Grenze."

Verwendete UR+ -Produkte:
RoboDKs Simulations- und Offline-Programmiersoftware
Automatischer Werkzeugwechsler QC11 von ATI
Vention's 7th Axis Range Extender.

Neuer cobot Kollege

Bediener E.J. Seck, der früher eine CNC-Maschine und einen Locher manuell betreute, freut sich über seine neuen cobot Kollegen, die diese Aufgaben übernommen haben. "Vor den Robotern war es verrückt, aber jetzt ist mein Job viel organisierter", sagt er. „Ich kann mir Zeit nehmen und meine Qualitätskontrollen und meine Produktionsberichte durchführen. Ich werde nicht vergessen, wie viel ich gelaufen bin, weil ich mich mehr darauf konzentrieren kann, als im Kreis herumzulaufen.“

Der John Adams cobot

Der John Adams cobot nimmt und platziert ein Teil, gefolgt von einer Inspektion des Messgeräts. „Früher haben wir alle ein bis zwei Stunden zwei Teile überprüft, um sicherzugehen, dass wir immer noch dort waren, wo wir dachten, dass wir sind; aber jetzt haben wir eine 100-prozentige Inspektion“, sagt Doug McIe, Fertigungsingenieur bei thyssenkrupp Bilstein