Embracing cobots on the assembly line

Automatisierung bei Vitesco Technologies

Beobachten Sie, wie eine Flotte von UR cobots komplexe Montageaufgaben bei Vitesco Technologies durchführt

Kurz gesagt

Vitesco Tecnologies Italy ist einer der weltweit führenden Namen in der Herstellung und Entwicklung von Schlüsselkomponenten für moderne endotherme Motoren, Injektoren, AGR-Ventile und Partikelfilter-Regenerationssysteme. Um seine Führungsposition und Wettbewerbsfähigkeit aufrechtzuerhalten, hat Vitesco den Automatisierungsweg entscheidend vorangetrieben und eine breite Palette von Lösungen implementiert, darunter 24 cobots von Universal Robots, die jetzt eine komplexe Montage von DDU (Drying and Distribution Units), Kraftstoffverteiler und RDU (Reduction Dosing Units) durchführen. Die vielseitigen cobots übernehmen auch die Produktinspektion und Palettierung von Armaturen auf den Produktionslinien von Vitesco. Die Einführung der cobots verkürzte die Zykluszeit erheblich und befreite die Linienbetreiber von ergonomisch unfreundlichen Aufgaben.

Die Challenge

Vitesco Technologies Italy hat zwei Produktionsstätten in der italienischen Provinz Pisa. Die Werke entwickeln Schlüsselelemente für moderne endotherme Motoren, die sich speziell auf die Kraftstoffeinspritzung und das Management von Abgasemissionen beziehen. Diese Komponenten stellen einige der komplexesten Montageherausforderungen im Antriebsstrangbereich dar und erfordern extrem flexible und präzise Automatisierungslösungen, die eine hohe Wiederholbarkeit garantieren.

Mit seiner langjährigen Erfahrung in der Automatisierung war das Unternehmen entschlossen, Industrie 4.0-Lösungen durch Robotik und Automatisierung einzuführen und dabei ausgiebig auf schlanke Fertigungs- und Arbeitszellen-Designtechniken zurückzugreifen. Die auf der Linie implementierten Anwendungen wurden im Rahmen von Pilotprojekten im Labor für fortschrittliche Technologien entwickelt. Für Vitesco Technologies Italien war es unerlässlich, dass die Roboter in offenen Arbeitsbereichen arbeiten, die mit den Bedienern geteilt werden, um das Eingreifen zu erleichtern und Flexibilität und extreme Präzision zu gewährleisten. Die von ihnen gewählten Lösungen stammen von Universal Robots.

Vitesco Technologies

Industrie Automotive & Subcontractors
Land Italy
Anzahl der Mitarbeiter 1000+
Cobots verwendet UR10, UR5 & UR3

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

Willkommene Ergänzungen

Willkommene Ergänzungen

Die UR cobots sind das Zentrum der Produktionslinie von DDUs, Schlüsselkomponenten bei der Regeneration von Dieselmotor-Partikelfiltern. Die Montagelinie hat eine Zykluszeit von 30 Sekunden und setzt einen UR5e cobot (5 kg Tragfähigkeit und 1,5 m Betriebsdurchmesser) ein, der auf einer an der Decke montierten 7. horizontalen Achse installiert ist, sowie drei weitere UR5e cobots auf einem Linienzyklus in einer benachbarten Station.

Der auf der 7. Achse installierte cobot lädt die zu montierenden Komponenten auf die Station und entnimmt das fertige Produkt nach Abschluss des Montagezyklus. Die Integration mit der Linearachse gibt dem cobot einen zusätzlichen Freiheitsgrad für mehr Flexibilität.

Der zweite UR5e cobot, der sich in der Nachbarzelle befindet, bringt eine Haltevorrichtung an der Komponente an. In diesem Fall bietet der Einsatz des cobot Flexibilität und Anwendungssicherheit, so dass die Zelle offen bleibt, so dass die Bediener mit dem Produktionsprozess interagieren und die erforderliche Wartung durchführen können. Der dritte und vierte cobots tragen Schmiermittel auf das fertige Produkt auf und handhaben eine Reihe von Prozesssteuerungskameras unter Verwendung von Protokollen der künstlichen Intelligenz, um zu überprüfen, ob alle Komponenten vorhanden sind.

Sich wiederholende Arbeiten übernehmen

Sich wiederholende Arbeiten übernehmen

Auf der Kraftstoffschienen-Produktionslinie (eine der Dieselmotorkomponenten, die den höchsten Grad an Montagekomplexität aufweisen) spielen zehn UR10 cobots (mit einer Nutzlast von 10 kg und einer Reichweite von 1300 mm), die paarweise auf fünf identischen Montagelinien positioniert sind, eine entscheidende Rolle. Ihre Aufgabe ist es, das Be- und Entladen von Komponenten zu automatisieren, was zuvor manuell durchgeführt wurde. Die cobots wurden auf der Linie installiert, ohne wesentliche Änderungen im Layout und in der Produktionsstruktur zu erfordern: ein Ergebnis, das durch die kollaborative Natur der cobots ermöglicht wird, die über eingebaute Sicherheitssysteme verfügen, die ihren Einsatz ohne Umzäunung ermöglichen (basierend auf einer Risikobewertung).

Die Einführung der cobots hat die Zykluszeit um 11% verkürzt und die Linienbetreiber von mehr als 70%der repetitivsten und ergonomisch unfreundlichsten Operationen befreit.

Der zweite UR5e cobot, der sich in der Nachbarzelle befindet, bringt eine Haltevorrichtung an der Komponente an. In diesem Fall bietet der Einsatz des cobot Flexibilität und Anwendungssicherheit, sodass die Zelle offen bleibt, sodass die Bediener mit dem Produktionsprozess interagieren und die erforderlichen Wartungsarbeiten durchführen können. Der dritte und vierte cobots tragen Schmiermittel auf das fertige Produkt auf und handhaben eine Reihe von Prozesssteuerungskameras unter Verwendung von Protokollen der künstlichen Intelligenz, um zu überprüfen, ob alle Komponenten vorhanden sind.

Einschalten des Palettierzyklus

Einschalten des Palettierzyklus

Dank eines UR3 cobot hat Vitesco Technologies Italien einen Bediener von der körperlich anstrengenden und sich wiederholenden Aufgabe des Palettierens von Armaturen auf einer Metallschale befreit. Bei dieser Anwendung fördert ein Band die Anker zu einem Selektor, der sie mittels einer parallel zur Richtung des Förderers bewegten elektrischen Überkopfachse und einer pneumatischen Achse, die sich senkrecht zum Förderer bewegt, auf dem Aufnahmeplatz positioniert. Wenn die Armaturen in Position sind, nimmt der UR3 cobot mit einem maßgeschneiderten Doppelgreifer jeweils zwei auf und palettiert sie auf einer Metallschale. Das Palettierungsmuster wurde mit dem Polyscope-Assistenten entwickelt. Nach der Senkung der Geschwindigkeit und Beschleunigung der Anwendung, um den Verschleiß der Gelenke zu reduzieren und eine höhere Präzision zu gewährleisten, entschied sich der Vitesco für die Verwendung eines Doppelgreifers, der in der Lage ist, zwei Anker im selben Zyklus aufzunehmen und zu platzieren, um die Produktivität zu optimieren. Ein entscheidender Bereich, auf den sich das Unternehmen konzentriert hat, ist die Vielseitigkeit: Mit einer Reihe einfacher Anpassungen wie der Greifermodifikation und dem Auswahlsystem ist das Unternehmen in der Lage, eine Vielzahl von Komponenten für eine vielfältige Anwendung zu verwalten und zu palettieren.

Anpassung an verschiedene Teile

Anpassung an verschiedene Teile

Um die Schadstoffemissionen zu senken, sind moderne Dieselmotoren mit SCR-Katalysatoren (Selective Catalyst Reduction) ausgestattet, die die Stickoxidemissionen durch Verwendung eines Reduktionsmittels reduzieren, das über eine Reduktionsdosiereinheit (Reduction Dosing Unit, RDU) eingespritzt wird. Für die Anwendung einer Gummischutzkomponente an den RDU-Rohren wurden fünf UR5-Modelle an der RDU-Montagelinie installiert. Das Produktdesign hat eine breite Palette von Toleranzen, um die Montage einer Vielzahl von Teilkomponenten aufzunehmen, weshalb eine hohe Einfügungsflexibilität bei der Montage erforderlich ist.

Um die Handhabung von Kappen verschiedener Abmessungen zu gewährleisten, verfügt der Robotiq cobot Greifer über adaptive Fähigkeiten und eine eigene Stärkekontrolle, um die richtige Reaktion beim Zwangseinsetzen zu gewährleisten. Die Anwendung hat manuelle Vorgänge ohne Wert eliminiert und die Effizienz der Linie verbessert.

Wertschöpfung und Produktivität

Wertschöpfung und Produktivität

Dank der auf seinen Linien installierten Universal Robots cobots hat Vitesco Technologies Italy die Ergonomie seiner internen Prozesse erheblich verbessert. Insbesondere die Automatisierung einer Reihe komplexer Montageaufgaben, die zuvor manuell durchgeführt wurden, hat es dem Unternehmen ermöglicht, seine Mitarbeiter auf Arbeitsplätze mit höherem Mehrwert zu verlagern und den Durchsatz zu optimieren.

Zweitens hat das Unternehmen von der Flexibilität und dem kollaborativen Charakter der UR cobots profitiert: Die Maschinen arbeiten größtenteils in offenen Arbeitsplätzen, an denen die Bediener bei Bedarf eingreifen können.

Schließlich wurden bei einer Reihe von Prozessen erhebliche Verkürzungen der Zykluszeit erreicht, um die Produktivität zu steigern.

Wir haben 2016 mit der Verwendung der Universal Robots cobots begonnen. Ihre Einführung hat es uns ermöglicht, die Ergonomie vieler Prozesse zu verbessern, die Bediener von Aufgaben mit geringem Mehrwert zu befreien und unsere Produktivität und Effizienz zu steigern.

Alessio Papucci , CDO - Chief Digital Officer – Vitesco Technologies Italy

Automatisierungsherausforderungen gelöst:

  • Verbesserte Ergonomie bei komplexen Montagearbeiten
  • Zuordnung von Betreibern zu Aufgaben mit höherem Wert
  • Garantierte Qualität und Wiederholbarkeit bei Baugruppen

Wichtigste Werttreiber:

  • Präzision
  • Präzision
  • Ergonomie
  • Flexibilität

Aufgaben, die von kollaborativen Robotern gelöst werden

  • Montage, Palettierung und Sichtprüfung

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