Soldadura automática por lotes pequeños

Automatización en MT Solar

En resumen

MT Solar diseña y fabrica estructuras de montaje para módulos solares de todos los tamaños. Una Herramienta de Soldadura Vectis Cobot de bricolaje alimentada por un robot colaborativo Universal Robots UR10e ahora maneja una amplia gama de soldaduras, lo que permite cambios rápidos y una producción optimizada. MT Solar superó la escasez de mano de obra y liberó al personal actual de tareas repetitivas de soldadura mientras manejaba con éxito un aumento del 300% en la demanda.

The Challenge

MT Solar es un fabricante de equipos de montaje solar con sede en la pintoresca comunidad de Charlo, Montana. La compañía experimenta un aumento del 300% en la demanda de sus productos de montaje solar cada verano, pero no ha podido encontrar trabajadores de soldadura calificados para manejar el repunte estacional. El propietario y presidente de MT Solar, Travis Jordan, estaba en su oficina un día, "luchando" para lidiar con la escasez de mano de obra cuando uno de los soldadores de MT Solar le entregó un artículo sobre robots de soldadura. Jordan recuerda: “Me dijo: 'Realmente creo que deberías investigar esto, sería una buena solución para nuestro equipo." Y yo digo:' Bueno, si uno de los operadores dice que necesita investigar la robótica, tiene una razón por la que debería estar haciendo algo aquí. "

En ese momento, los plazos de entrega de MT Solar eran de dos a tres veces más de lo que se suponía que debían ser." Es difícil encontrar personas buenas y capacitadas que estén dispuestas a venir aquí y trabajar ", explica Jordan. Sus problemas de contratación reflejan una tendencia nacional; la Sociedad Americana de Soldadura predice un déficit potencial de 400,000 soldadores para 2025. MT Solar investigó robots de soldadura convencionales, pero los encontró más adecuados para grandes lotes del mismo artículo y carentes de flexibilidad.

Encontrar una solución de automatización flexible fue crucial para MT Solar, ya que la empresa fabrica muchos tipos diferentes de piezas de montaje, a menudo en lotes de alta mezcla/bajo volumen. Jordan explica:“ Piensa en nosotros como un 'Solar Ikea', si quieres, donde todas las piezas tienen que salir al cliente para ser ensambladas en el campo. Si no tengo todas las otras partes que lo acompañan, no puedo enviar nada. "

El coste de la automatización convencional se vio agravado por las molestias asociadas con la programación y la configuración", añade Jordan. "Al principio podría parecer una buena idea usar robots tradicionales, pero cuando nos fijamos en el tiempo y los recursos para ponerlos en marcha y programarlos, no era la ruta que queríamos tomar. Los robots convencionales no son muy flexibles. No pueden manejar una bolsa mixta. El sobre es demasiado pequeño. O los accesorios no se pueden manipular correctamente, y el costo habría subido por las nubes", dice Jordan, y agrega que la compañía prefería una solución que no requiriera protección de seguridad y que los operadores existentes pudieran manejar.

Montana Solar

Industria Metal and Machining

País United States

Número de empleados 5-25

Cobots utilizados UR10e

Cómo lo han hecho

Echar un vistazo más de cerca al proceso y los detalles clave para una transición exitosa de los procesos manuales a la automatización con robots colaborativos

Seguro, autónomo y colaborativo

Mientras que los robots de soldadura tradicionales requieren jaulas de seguridad y pueden parecer "una especie de pesadilla", los cobots ofrecen una colaboración segura entre humanos y robots en las proximidades sin cercas, señala Jordan, lo que aumenta aún más el atractivo de las soluciones de soldadura impulsadas por cobots. "Cuando hice zoom y descubrí la Herramienta de Soldadura Cobot de Vectis Automation impulsada por Universal Robots, se hizo evidente que esta combinación era el camino a seguir."

Completada la programación de bricolaje, el robot ejecuta de forma autónoma un ciclo completo de soldadura MIG. El UR10e suelda de seis a ocho piezas en cada ciclo. Por lo general, estas son piezas pequeñas, incluidos collares de bloqueo, abrazaderas de viga y tuercas de soldadura. El cobot los suelda en un orden predefinido y completa de 4 a 12 partes por serie sin procesamiento por lotes. Cuando haya completado sus tareas de soldadura, los humanos pueden recargar piezas y reiniciar el sistema, si es necesario, o programar rápidamente un nuevo trabajo de soldadura con piezas nuevas. El cobot es responsable de soldar listas específicas de piezas cada 38 minutos takt time shift. Los operadores trabajan en colaboración con el cobot, cargando y descargando durante los ciclos y maximizando el alcance del edificio de la máquina para cubrir múltiples accesorios diferentes.

Configuración de soldadura optimizada

Los operadores configuran la celda con plantillas, suministran las piezas y programan el sistema a través de una interfaz 3D intuitiva integrada directamente en el colgante Teach del cobot a través del complemento de software URCap de Vectis suministrado. El colgante incluye una biblioteca de soldadura completa desarrollada por Vectis Automation, que proporciona configuraciones estándar para trabajos de soldadura comunes, incluidas las herramientas Pattern y Tack. "De ninguna manera soy un soldador certificado", dice Jordan. "Sacaré a cualquiera de los muchachos de la tienda que son soldadores y le diré: ‘Está bien, ejecutaré el colgante. Sigan adelante y enciendan la antorcha y pónganla donde quieran. ¿Dónde quieres que comience la soldadura; dónde quieres que se detenga; qué ángulo quieres que haga?" Y hemos pensado en algunas soldaduras muy avanzadas ".

Soldadura MIG eficiente con cobot UR10e

Completada la programación de bricolaje, el robot ejecuta de forma autónoma un ciclo completo de soldadura MIG. El UR10e suelda de seis a ocho piezas en cada ciclo. Por lo general, estas son piezas pequeñas, incluidos collares de bloqueo, abrazaderas de viga y tuercas de soldadura. El cobot los suelda en un orden predefinido y completa de 4 a 12 partes por serie sin procesamiento por lotes. Cuando ha completado sus tareas de soldadura, los humanos pueden recargar piezas y reiniciar el sistema, si es necesario, o programar rápidamente un nuevo trabajo de soldadura con piezas nuevas. El cobot es responsable de soldar listas específicas de piezas cada 38 minutos takt time shift. Los operadores trabajan en colaboración con el cobot, cargando y descargando durante los ciclos y maximizando el alcance del edificio de la máquina para cubrir múltiples accesorios diferentes.

Facilidad de implementación

El entusiasmo en MT Solar había estado creciendo antes de la llegada del cobot, lo que hizo que la primera mañana juntos fuera "muy interesante", recuerda Jordan: "El robot aparece en el camión y, por supuesto, estoy muy emocionado por ello. Salgo de la oficina y tengo empleados que ya están cortando la envoltura retráctil del robot y preparándose para preparar algo. Yo estaba como, '¡Espera! ¡Quiero jugar!" Tuvimos piezas de producción funcionando esa tarde ", dice Jordan.

Lo mejor del sistema es que no tienes que ser un científico de cohetes para usarlo, dice el gerente de operaciones de MT Solar, Mike Gillin, un soldador certificado en MT Solar:" Soy un soldador de profesión, pero no sabía nada sobre robots, y no soy muy experto en informática. La curiosidad me atrajo hacia el robot y me sorprendió lo fácil que era descubrirlo ".

Baja barrera de entrada

La financiación flexible y las opciones de alquiler con opción a compra ofrecidas a través de Vectis Automation permitieron a MT Solar probar todo el sistema sin un gran compromiso financiero desde el principio. “Este es un sistema que puedo alquilar o arrendar por un período muy corto. Puedo permitírmelo. Si no funciona, no estoy cargando con la cosa. Nos facilitó mucho empezar”, dice Jordan. El ROI tangible del sistema es claro, ya que agrega otro soldador al equipo, agrega Jordan, lo que proporciona "un ROI real limpio de un año y medio y dos años, solo en ahorros de mano de obra." El ROI intangible es "probablemente aún más valioso", señala Jordan, porque el cobot ha tenido "un impacto de gran alcance tanto en los clientes como en la moral de los empleados".

Cuando me acerqué y descubrí la Herramienta de Soldadura Cobot de Vectis Automation impulsada por Universal Robots, se hizo evidente que esta combinación era el camino correcto.

Travis Jordan, Owner and President, MT Solar

Repetibilidad, mejora de la calidad y mejora de la competitividad

La soldadura humana puede acomodar, e introducir, mucha variación, dice el gerente de operaciones, Gillin, especialmente cuando se trata de trabajo monótono y confiar en el pulgar calibrado. "Hemos construido hasta 7.500 piezas pequeñas durante un invierno. Para que un operador se siente y haga eso; se puede decir dónde se han cansado de eso, y algunas de esas partes terminan siendo desechadas", dice Gillin. El soldador cobot ahora realiza ese trabajo repetitivo. Para el propietario Jordan, el sistema ofrece la repetibilidad que los fabricantes anhelan y ayuda a MT Solar a mantener una calidad de producto constante: "Nuestros clientes siempre están entusiasmados cuando les decimos: ‘Oye, ya sabes, esa parte fue soldada en un robot."

Van a ponérselo, y se ve exactamente igual que el anterior y se ven de alta calidad ", dice Jordan." Creo que el sistema de Universal Robots con Vectis es el mejor con el que me he encontrado. Es maravilloso. "Además, la consistencia y flexibilidad del sistema permite a MT Solar competir con las grandes corporaciones", dice Jordan. “Nos permite combinar la calidad industrial y la escalabilidad con la innovación y la agilidad de una pequeña empresa, que creemos que es una combinación extremadamente poderosa." MT Solar planea adquirir más cobots pronto para nuevas tareas como la manipulación de piezas pesadas y más grandes, lo que también aliviará parte del levantamiento realizado por los empleados. Como gerente de operaciones, Gillin lo expresa: "Tenemos una tienda llena de personas a las que se les ocurrirán ideas solo en función de su exposición a ella".