Les chariots à base de cobot exécutent actuellement jusqu'à dix « recettes » de produits différentes pour différentes formes de godets, qui peuvent varier de rondes à carrées ou rectangulaires, ainsi que diverses épaisseurs et poids, et qui peuvent sortir des presses une ou deux à la fois. Les chariots sont conçus pour un maximum de 20 recettes de produits. » Le temps de configuration et les changements ont été des défis clés à surmonter dans l'application. Avec Universal Robots, Coty a pu monter un cobot UR3 et UR5 sur chacun des quatre chariots mobiles qui peuvent être roulés entre 12 presses. Baublitz dit : « C'est beaucoup plus rentable que d'avoir douze stations différentes avec des robots. Cela a permis à un projet de passer de l'impossibilité d'un point de vue financier à la possibilité. Les avoir mobiles était essentiel pour faire avancer le projet. » Le temps de configuration des cobots mobiles est généralement de 15 à 30 minutes pour débrancher, déplacer et configurer les cobots dans une nouvelle presse. Deux des chariots supportent des presses qui produisent des produits à grand volume, donc se déplacent rarement. Les deux autres chariots se déplacent tous les jours, généralement une fois tous les trois quarts.
Les cobots génèrent un demi-million de dollars d'économies annuelles
En bref
Coty est une société mondiale de cosmétiques à l'origine de marques bien connues telles que Sally Hansen, Rimmel et CoverGirl. Dans l'usine de l'entreprise au Maryland, huit Universal Robots sur quatre chariots mobiles automatisent désormais la cueillette et l'emballage des produits aux presses à poudre. La solution mobile permet de réaliser des économies annuelles de 500 000 $ tout en améliorant à la fois l'inspection de la qualité et l'environnement de travail des employés.
La transformation de l'entreprise
Pour Paul Baublitz, chef de projet chez Coty Cosmetics, le problème était clair : « Nous avons actuellement douze presses, et le défi avec l'automatisation est toujours de savoir comment automatiser une si grande opération de manière rentable ? « Baublitz avait de multiples raisons d'automatiser, notamment en répondant à la volonté de l'entreprise d'accroître son efficacité et en s'attaquant à la nature répétitive de la tâche, qui n'était pas ergonomique pour les opérateurs humains. C'était une tâche que Coty avait déjà examinée dans l'automatisation, mais a constaté que la technologie disponible à l'époque n'était pas à la hauteur de la complexité de l'application.
Baublitz a présenté le problème à Chris Sydorko, propriétaire de la société d'intégration Sydorko Automation, qui a déclaré : « Le défi pour moi était d'essayer de déterminer comment je pouvais construire un système robotique suffisamment mobile pour répondre à leurs besoins d'automatisation tout en restant suffisamment rentable pour répondre à leurs besoins budgétaires. « Les robots industriels traditionnels ne sont pas faciles à déplacer en raison des règles de sécurité, ce qui signifie que Coty devrait placer en permanence un robot à chacune des 12 presses. Ce n'était pas dans le budget.
Coty Cosmetics
La solution
Au lieu de cela, Sydorko s'est tourné vers l'automatisation collaborative. « Universal Robots semblait avoir une excellente plate-forme », dit-il.
« Ils sont légers, faciles à utiliser, basse tension et pourraient certainement fonctionner ensemble dans le même environnement que les individus, alors nous avons décidé d'essayer les Universal Robots. »
L'application consiste à ramasser des « godets » - des casseroles métalliques contenant des produits cosmétiques en poudre - et à les placer sur des plateaux emballés dans des boîtes et envoyés à un autre département pour le traitement final. Dans les presses, la poudre est poussée dans les godets, qui se déplacent ensuite sous une tête de profileur 3D de Cognex pour l'inspection de surface et pour mesurer le volume de poudre dans la casserole. Si les godets passent l'inspection, un cobot UR3 les ramasse par groupes de deux ou quatre, selon le produit, et les place sur un plateau. Lorsque le plateau est plein, un cobot UR5 prend le plateau et le déplace vers l'un des cinq emplacements du boîtier et place le plateau dans le boîtier. Le cobot UR5 se déplace ensuite vers l'endroit où les plateaux vides sont stockés, prend un plateau et le replace dans la zone de stockage des plateaux, en attendant que le prochain tombe devant l'UR3 pendant son chargement.
Les cobots mobiles prennent en charge les changements rapides
Retour sur investissement rapide, amélioration de l'environnement de travail et de la qualité
Pour ce projet d'automatisation collaborative, Coty devrait économiser un demi-million de dollars par an à l'avenir. C'est un retour sur investissement important, mais Coty a également constaté d'autres avantages.
La zone où travaillent les robots est poussiéreuse et bruyante, avec de fortes vibrations provenant des grandes presses. Maintenant que les robots travaillent à côté de ces sources, Coty est capable d'éloigner les employés de cet environnement et de les redéployer vers des tâches moins répétitives et plus intéressantes. Baublitz explique : « Une fois que ce projet sera entièrement achevé et qu'il fonctionnera trois quarts de travail, cinq jours par semaine, avec quatre chariots, il y aura treize employés de moins qui travailleront dans ce domaine. C'est un changement important pour l'organisation, avec beaucoup d'améliorations d'efficacité, et l'équipe est très enthousiaste à ce sujet. »
Paul Baublitz, Project Manager, Coty CosmeticsLes cobots sur les chariots mobiles sont beaucoup plus rentables que d'avoir douze stations différentes chacune avec un robot fixe. Cela a permis à un projet de passer de l'impossibilité d'un point de vue financier à la possibilité.
Accueillir de nouveaux collègues cobot
Alors que certains travailleurs de Coty Cosmetics craignaient initialement que des robots reprennent une partie de leur travail, ils apprécient maintenant beaucoup leurs nouveaux collègues cobot alors qu'ils prennent en charge plusieurs tâches fastidieuses telles que l'inspection de la qualité de chaque godet. Baublitz souligne également les nouvelles initiatives de qualité que le système d'inspection de Cognex ajoute aux cellules de travail automatisées. Auparavant, c'était l'une des nombreuses tâches que les opérateurs effectuaient. « Maintenant, il y a un ordinateur qui fait tout ce travail », explique Baublitz. « Si vous voyez quelque chose qui doit être amélioré, vous pouvez immédiatement réagir. "
Chaque" godet "est inspecté par la caméra 3D Cognex et est soit un" succès "soit un" échec ", s'il s'agit d'un échec, le cobot UR3 place le godet dans un bac de rejet.
Grand flux de données
L'application intègre des automates Allen Bradley qui utilisent Ethernet IP pour communiquer avec les contrôleurs UR3 et UR5, ainsi qu'avec le système de vision 3D Cognex. « Cela nous donne un flux de données vraiment important pour pouvoir mettre en commun tous les éléments d'information que nous voulons », explique l'intégrateur Chris Sydorko. Coty peut gérer la sélection des recettes (les différents types de « godets ») à partir d'une IHM centrale qui peut fournir des données aux deux contrôleurs du robot ainsi qu'à la caméra, qui peut également renvoyer des données d'inspection via Ethernet.
Le processus d'intégration collaborative mène au succès
Cependant, maintenant que le système basé sur le cobot est mis en place, l'équipe de Coty est en mesure de le gérer en interne. « Si jamais un dépannage est nécessaire, l'intégrateur avec lequel nous avons travaillé est toujours à portée de main », explique Baublitz. « Mais à ce stade, nous utilisons les chariots depuis des mois et nous sommes suffisamment à l'aise pour pouvoir résoudre 99 %des problèmes en interne. »
Sécurité malgré des vitesses de production élevées
Les employés et les cobots travaillent dans la même enveloppe
Les robots collaboratifs sont conçus pour fonctionner en toute sécurité aux côtés des travailleurs humains. Cependant, afin de répondre aux cadences de production requises, Coty devait repousser l'enveloppe de la vitesse et de la force des robots en dehors de la gamme collaborative. Pour protéger les opérateurs, Sydorko a ajouté une protection légère en plexiglas et des rideaux lumineux. Ceux-ci n'empêchent pas la mobilité des chariots, mais si un travailleur ouvre une porte ou atteint une zone active, les robots tombent immédiatement dans une vitesse collaborative sûre. Une fois que le travailleur ferme la porte ou sort du rideau lumineux, les robots reprennent leur vitesse maximale.
Le meilleur des deux mondes
« Vous pouvez aller aussi vite que nécessaire et vous assurer que vous pouvez maintenir les taux de production, mais vous pouvez également être collaboratif si cela a plus de sens. C'est le meilleur des deux mondes », explique Sydorko, à qui on demande souvent pourquoi il a choisi Universal Robots plutôt qu'un robot industriel traditionnel à grande vitesse pour l'application Coty. L'une des principales raisons est que les robots traditionnels ne fonctionnent pas avec une source de faible puissance. « En ce moment, nous faisons tourner les chariots à 110 volts », dit-il. « Nous devrions utiliser 240 ou 480 volts pour faire fonctionner un robot industriel traditionnel. Cela devient difficile lorsque vous voulez déplacer des chariots et expose les opérateurs à un risque plus élevé. « Le poids d'un robot à grande vitesse traditionnel était également un facteur ainsi que la taille des plates-formes de contrôle.
Défis d'automatisation résolus
Compétitivité mondiale des coûts assurée Capacité à respecter les cadences de production en dehors de la vitesse de collaboration tout en fournissant une enveloppe de travail sûre aux employés Personnel de grande valeur libéré pour se concentrer sur des tâches plus qualifiées Emplois ergonomiquement défavorables maintenant automatisés Possibilité d'automatiser une production à mélange élevé/à faible volume
Facteurs clés
Économies de 500 000 $ par année 13 employés maintenant libérés pour plus de tâches à valeur ajoutée Inspection de la qualité améliorée Collaborative et sûre Dépannage facile et entretien réduit Capacité à s'interfacer facilement avec des périphériques tels que des capteurs, des caméras 3D et des automates programmables
Tâches résolues par des robots collaboratifs
« Godets » – casseroles en métal avec de la poudre pressée – convoyeur en mouvement ramassé et placé sur des plateaux Plateaux placés dans des boîtes
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