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Universal Robots duplica la producción en el fabricante de metal y plástico

Tool Gauge

En resumen

Tool Gauge, con sede en Tacoma, Washington, fabrica componentes y ensamblajes de metal y plástico de precisión para la industria aeroespacial. Con contratos a largo plazo con los clientes que no se pueden renegociar, Tool Gauge recurrió a la automatización para ayudar a mitigar y contener los costos de personal en un mercado laboral ajustado. Dos robots colaborativos de UR lograron ese objetivo, ahorrando hasta un 75 por ciento de mano de obra y duplicando la producción en aplicaciones de dispensación de pegamento y tendido de máquinas CNC, reduciendo la necesidad de trabajadores adicionales para trabajos repetitivos e indeseables. La empresa también encontró nuevas oportunidades para que los empleados añadan valor, mejoren la seguridad y obtengan satisfacción en el trabajo.

La transformación empresarial

Jim Lee, gerente general de Tool Gauge, se enfrenta a la cruda realidad de hacer negocios en un mercado global. A pesar de que la empresa está cerca de muchos de sus clientes en el noroeste del Pacífico, esos clientes pueden hacer negocios en cualquier parte del mundo, incluso en mercados laborales de mucho menor costo. "Nos quedó claro que la forma en que podemos competir no es añadiendo más cuerpos, sino añadiendo más tecnología, y luego añadiendo más valor utilizando esa tecnología", explica Lee, que estaba buscando contratar hasta un centenar de nuevos empleados que simplemente no estaban disponibles en el apretado mercado laboral del noroeste del Pacífico.

No solo era difícil para un medidor de herramientas contratar operadores humanos, sino que las tareas requeridas también eran difíciles de realizar para el trabajo manual, especialmente la dispensación de pegamento en piezas extruidas de plástico. "El área en la que se debe aplicar el pegamento es increíblemente estrecha, por lo que, con el tiempo, los operadores veían fatiga en sus manos y les preocupaba la posibilidad de sufrir lesiones. Las tasas de desecho también fueron altas", dice el ingeniero de fabricación de Tool Gauge, Steve Ouzts.

Tool Gauge

Industria Metal and Machining
País North America
Número de empleados 25-50
Cobot utilizado UR3
Video — Tool Gauge, EE. UU.

Crear un sistema eficiente

Tool Gauge necesitaba aumentar la eficiencia y descubrió que los cobots de Universal Robots (UR) eran la solución perfecta. Lee describe las tres ventajas clave de los robots colaborativos de UR. “Elegimos Universal Robots porque son cobots: siempre tuvimos miedo de usar la automatización porque hay una gran inversión de capital, pero ese no es el caso con Universal Robots. En segundo lugar, nos preocupaba aislar partes de nuestra fabricación para colocar celdas de automatización, que no tenemos que ver con UR. Y tres, podemos configurar los cobots UR para que hagan cientos de cosas diferentes; son altamente configurables y fáciles de mover. Entonces, para nosotros, era realmente la única solución."

Tool Gauge instaló dos cobots UR para abordar aplicaciones repetitivas y de alta mano de obra en sus departamentos de piezas de metal y plástico. En el lado del metal, una pieza mecanizada de cobre fácilmente dañada estaba siendo producida por un operario de mecanizado CNC completamente atendido simplemente para sacar las piezas de la rampa CNC, limpiarlas, enjuagarlas, secarlas y empaquetarlas. Ahora, las piezas pasan por un sensor de proximidad que envía una señal a un cobot UR3 para que las recoja. El cobot coloca las piezas en un baño de enjuague, luego las sostiene frente a una secadora y luego las deja caer en celdas de cartón individuales.

Tool Gauge pudo utilizar el asistente de paletización que está integrado en el cobot de UR para programar fácilmente el robot para que deje caer cada parte en una celda abierta en la caja en un patrón de cuadrícula. "Cuando pusimos el Universal Robot en su lugar, eso fue un ahorro de $ 9,000 de la reducción de la participación laboral en el primer pedido, y esperamos ejecutarlo varias veces en el futuro", dice Lee, quien ya no está desperdiciando los talentos de su maquinista, pero puede hacer que se concentre en proyectos de mayor valor, como la configuración y programación de las máquinas CNC.

UR5 automatiza el moldeo por inyección

UR5 automatiza el moldeo por inyección

En el departamento de moldeo por inyección, se utiliza un robot UR5 para un intrincado conjunto de extrusión de plástico, recogiendo las tapas de los extremos de un panel de plástico y moviéndolas a través de un dispensador de pegamento. Después de la correcta dispensación del pegamento en la tapa del extremo, el UR5 coloca la pieza en un actuador sobre una mesa donde se sujeta la pieza. Un operador se hace cargo, inspecciona el pegado y retira la pieza. Esta tarea solía requerir que cuatro operadores produjeran alrededor de doscientas unidades por día.

Tasas de desecho reducidas en un 12%

Tasas de desecho reducidas en un 12%

Ahora, la aplicación automatizada requiere que un operador que trabaje con el cobot UR5 produzca cuatrocientas unidades por día con tasas de desecho reducidas del 15 por ciento a solo el tres por ciento. Según la directora ejecutiva de Tool Gauge, Debbie Lee, la compañía ha experimentado ahorros adicionales a través de una disminución en las lesiones por movimientos repetitivos. "Hemos visto una reducción en las reclamaciones de mano de obra e industria en nuestro piso de producción, ya que la robótica se hace cargo de estas tareas monótonas", dice.

Lo que pensé que sería una de las operaciones de ensamblaje más difíciles, usar un robot para aplicar pegamento en una superficie muy compleja, funciona muy, muy bien

Jim Lee, General manager, Tool Gauge

Programación sencilla para principiantes

Antes de Universal Robots, el ingeniero de fabricación Ouzts tenía una experiencia robótica mínima, solo un tiempo en la universidad usando un robot scara tradicional y no intuitivo. La experiencia de programación Easy UR fue un gran beneficio. "Al cambiar a Universal Robots, la naturaleza intuitiva de la interfaz gráfica de usuario es lo que realmente me atrajo", dice. "Realmente aprecio cómo todos los términos en el software están en términos sencillos. Puedo entenderlos mucho más fácilmente y saber exactamente cómo funciona el código de principio a fin, y obtengo muy buenos comentarios positivos gráficamente de lo que mis acciones harán que haga el robot."

Otro beneficio de los robots universales es lo fácil que es conectar señales de entrada digitales y analógicas a una caja de control. Ouzts descubrió que usar el sensor de proximidad era tan fácil como conectar los cables a una de las entradas digitales de 12 voltios, seleccionarla desde la pantalla de E/S en el colgante Teach del UR3 y esperar una señal del sensor para indicarle al cobot cuándo es el momento de recoger una pieza.

Los empleados dan la bienvenida a los compañeros de los cobots

Con los cobots de UR, la empresa pudo reducir a la mitad su necesidad de 100 nuevos empleados, mientras contrataba trabajadores para los trabajos que deseaban. Lee dice: "Descubrimos que las personas que estaban haciendo los trabajos que haría el robot estaban realmente felices de no tener que hacer esos trabajos más. Creo que pediremos mucho más porque a la gente le gusta trabajar al lado de los robots. Son simplemente fantásticos, y son silenciosos, y son muy predecibles en términos de lo que producen y la cantidad de cosas que pueden hacer. Si le preguntas a todos nuestros empleados si tendrían alguna preocupación sobre trabajar al lado de un Universal Robot, sería enfáticamente, "Absolutamente ninguna ".

ROI en menos de un año

ROI en menos de un año

En la industria aeroespacial, donde los diseños de productos pueden permanecer sin cambios durante veinte o treinta años, las expectativas de retorno de la inversión de capital son más largas que en muchas otras industrias. Lee inicialmente pensó que un retorno de la inversión en robots de tres o cuatro años sería bueno. Quedó gratamente sorprendido por los Universal Robots, al ver la recompensa esperada para ambos robots en menos de un año. "Estamos muy entusiasmados con eso", afirma.

Automatización móvil y flexible

Automatización móvil y flexible

La capacidad de los cobots para moverse y reprogramarse fácilmente para procesos adicionales, con cambios fáciles de herramientas de fin de brazo, permite a Tool Gauge ver una amplia gama de tareas en las que las ventajas del cobot pueden mejorar los procesos y la producción. Por ejemplo, los robots tradicionales en las máquinas de moldeo por inyección podrían reemplazarse con cobots, y los cobots podrían atender prensas y otras tareas de mecanizado, así como el ensamblaje final.

Los cobots formarán parte de la estrategia futura

Los cobots formarán parte de la estrategia futura

El ingeniero Ouzts espera que los cobots de UR asuman trabajos adicionales de gran volumen, incluido uno para remachar y ensamblar. "Una parte en particular requiere la instalación de veinte remaches, y dado que es un volumen tan alto, inmediatamente vimos una solicitud para un robot allí mismo", dice.

Una adición agradable

Una adición agradable

Ouzts parece algo sorprendido cuando explica lo mucho que le gusta trabajar con los robots. "Es agradable ser parte del futuro", dice. "Ciertamente, es la dirección en la que se dirige la mayor parte de la fabricación, y me gusta ver las caras de todos los demás iluminarse cuando la ven en funcionamiento".

Retos de automatización resueltos:

  • Competitividad global asegurada en un mercado laboral ajustado
  • Personal de alto valor liberado para centrarse en tareas cualificadas
  • Trabajos ergonómicamente desfavorables ahora automatizados
  • Las necesidades de personal se reducen a la mitad
  • Capacidad para automatizar sin jaulas de seguridad, lo que permite a los trabajadores de operación uno al lado del otro
  • Cero mantenimiento sin paradas ni interrupciones del ciclo de mecanizado

Impulsores clave del valor:

  • Menos de 12 meses de ROI
  • Costes laborales reducidos en un 75%
  • La producción duplicó
  • la tasa de desecho reducida del quince al tres por ciento
  • Capacidad de seguir repetidamente la trayectoria de la herramienta para dispensar pegamento
  • Colaborativo y seguro
  • Programación sencilla
  • Capacidad de interactuar fácilmente con periféricos como sensores

Tareas resueltas por robots colaborativos:

  • Recoger y colocar piezas extruidas de plástico para dispensar pegamento
  • Manipulación de aclarado y secado de piezas

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Millones de empresas confían en los Robots Colaborativos para...

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