Los cobots mejoran la ergonomía y el rendimiento al manejar tareas repetitivas en la fábrica de cerámica

Pentik Oy

En resumen

Pentik, la fábrica de cerámica más septentrional del mundo, ubicada en Posio, Finlandia, quería automatizar su producción de alto mix/bajo volumen sin perder su identidad artesanal. La compañía eligió dos robots colaborativos UR10 de Universal Robots para reemplazar las tareas pesadas y repetitivas de acristalar y moldear vajillas, asegurando un resultado uniforme que también mejora la ergonomía de los empleados de Pentik. Los cobots ahora trabajan en conjunto con los humanos, ofreciendo el mismo toque de artesanía humana que antes, al tiempo que aumentan la eficiencia del trabajo en la estación de trabajo diez veces.

Casi todas las fábricas de cerámica de los países occidentales han trasladado su producción en masa a regiones de bajo coste. El artista cerámico Anu Pentik, que fundó Pentik en 1971, defiende con orgullo la artesanía. Su empresa quería nadar contra la corriente creando todos sus productos cerámicos en Posio, un municipio finlandés situado a pocos kilómetros al sur del Círculo Polar Ártico.

La transformación empresarial

La fabricación de cerámica es un trabajo manual. Cuando un trabajador glasea la vajilla y da forma a los platos con una herramienta, repetirá la misma tarea cientos de veces al día. Tareas que son difíciles para las manos, los hombros y la espalda de los trabajadores.

Pentik quería encontrar una solución que permitiera la automatización de la producción al tiempo que utilizaba las habilidades de los empleados experimentados para tareas de mayor valor agregado, como el control de calidad. Liberar a los trabajadores de tener que realizar tareas ergonómicamente hostiles y monótonas también mejoraría la imagen del empleador.

Pentik OY

Industria Más industrias

País Europe

Número de empleados 100-500

Cobots utilizados UR10

Video — Pentik Oy, Finlandia

Cómo lo han hecho

Hay más de mil diseños de cerámica Pentik con bajos números de producción. Por lo tanto, un robot industrial tradicional no era una solución viable, ya que generalmente permanecen atornillados en celdas enjauladas, dedicadas a una sola tarea. Pentik hace su vajilla de arcilla inglesa. El material es como plastilina seca (material de modelado tipo masilla). Antes de la cocción, las piezas son frágiles. La maquinaria automatizada debe ser suave en su trabajo y debe ser capaz de repetir sus movimientos de la manera más idéntica posible. Incluso las hendiduras o depresiones más pequeñas hechas al comienzo del proceso pueden hacer que un artículo sea de segunda categoría, ya que disparar solo exacerba cualquier error. El robot colaborativo cumple bien con estos requisitos.

Pentik comenzó a desarrollar las aplicaciones de cobot con la Universidad de Ciencias Aplicadas de Oulu (Oamk). El entonces ingeniero de proyectos de Oamk y actual gerente de fábrica de Pentik, Lassi Kaivosoja, dirigió a los estudiantes en el diseño de dos células robóticas colaborativas para acristalar y dar forma a la vajilla. El primer cobot, el cobot UR10e, forma "abolladuras" en platos de vajilla. La firma de la placa Kallio son sus bordes desiguales, que eran difíciles de hacer a mano. Kaivosoja diseñó el cobot para hacer este trabajo en su lugar.

Al introducir el cobot para automatizar algunas de las tareas de producción más ergonómicamente exigentes y repetibles, la empresa puede mantener su tradición y mejorar el rendimiento.

Lassi Kaivosoja, Factory manager, Pentik

Precisión puntual

Las abolladuras se realizan utilizando dos esponjas de lijado orbital húmedo de 40 mm. En la celda de acabado de la placa, el cobot recoge la vajilla de una línea de moldeo automático y luego, dependiendo del producto, el robot la coloca contra una esponja de lijado horizontal o vertical utilizada para el moldeado. Según Lassi Kaivosoja, el mayor desafío fue identificar la presión precisa para que el cobot produjera la forma deseada al trabajar con arcilla.

Ajustes de programación

Las esponjas de Lijado son elásticas, por lo que no se controla su presión. Con un poco de pruebas, el programador lo ajustó a la presión necesaria para la producción de cremas de Pentik. Las pinzas de vacío incluyen un motor con una caja de engranajes cónica y un anillo colector neumático. Estos permiten la rotación ilimitada y programable de la ventosa.

En buenas manos

El segundo cobot UR10, se centra en el acristalamiento de la vajilla. La vajilla se sumerge en esmalte, lo que le da al artículo un recubrimiento duro y brillante cuando se cuece.

Antes de la llegada del cobot, esta parte del proceso la hacía un humano. La vajilla hecha por los cobots necesitaba conservar el sello distintivo de ser hecha a mano. El robot recoge el artículo de la bandeja con una pinza de vacío de fabricación propia. La bandeja tiene un sensor que garantiza que el artículo esté en su lugar. El vacío se crea mediante un eyector de vacío inteligente. Detecta la fuerza del vacío y apaga la succión automáticamente cuando se ha logrado el vacío deseado.

El cobot baja las piezas de cerámica a la mezcla de acristalamiento. Después de sumergir el artículo, el robot lo coloca en uno de los dos puntos de depósito. Si los puntos de depósito están llenos, el robot esperará. "El cobot imita los movimientos de las manos de Inkeri, un trabajador querido que fue responsable de este proceso durante 30 años", explica Kaivosoja.

Un empleado toma la pieza del punto de depósito y comprueba su calidad. Limpian el exceso de esmalte de la parte inferior de la pieza para que no se pegue al equipo de cocción. Finalmente, el empleado coloca la pieza de cerámica en un carro para esperar la cocción en el horno. Después de disparar la pieza, tiene una superficie dura y duradera.