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Les cobots prennent en charge les tâches indésirables, optimisent l'assemblage et l'emballage de 30 %

Darex

Bref

Darex, fabricant d'affûteuses de forets et de couteaux, exploite des lignes de production rapides avec de nombreuses tâches répétitives et peu ergonomiques. La société a mis en œuvre Universal Robots dans des applications de vissage et d'érection de boîtes, transformant rapidement l'installation initiale en une ligne d'automatisation complète avec plusieurs postes de travail programmés via l'interface Universal Robots. L'ensemble du système est développé en interne.

Le défi

Darex, une entreprise familiale de quatrième génération basée à Ashland, en Oregon, devait ajouter plus de produits à ses lignes sans embaucher plus de personnes. « En gros, je dois faire plus avec la même quantité de ressources », explique John Griffin, directeur des opérations chez Darex, expliquant que la région d'Ashland connaît une pénurie de travailleurs disponibles. Darex avait également besoin d'une solution qui n'aurait pas besoin d'un nouvel espace dédié. « Nous avons une petite zone de production, alors je voulais quelque chose qui ne nécessiterait pas de cellule séparée mais qui s'intégrerait parfaitement dans notre chaîne de montage », explique Griffin, qui cherchait à automatiser l'application de vissage de l'entreprise en assemblant le boîtier en plastique de l'affûteuse de couteaux ainsi que la station où les boîtes sont érigées et emballées avec des cartons de produits. Pour le montage des boîtes, l'entreprise a envisagé de faire appel à des constructeurs de boîtes. « Mais ils étaient limités dans ce qu'ils feraient et ne travaillaient que sur une certaine gamme de boîtes. Nous voulions plus de flexibilité », explique Griffin.

Darex

Industrie Métal et usinage
Pays United States
Nombre d’employés 100-500
Cobots utilisés UR5 & UR3
Regardez comment les cobots prennent en charge les tâches indésirables, en optimisant l'assemblage du produit, le montage de la boîte et l'emballage de 30 %

La solution

Griffin avait vu Universal Robots à de nombreux salons professionnels. « Ils semblaient simples à programmer, et même les fournisseurs qui ne vendaient pas de robotique utilisaient ces robots dans leurs cabines », se souvient-il. « Alors ça m'a dit : ‘Wow, c'est vraiment le plus populaire. « » L'une des raisons de l'utilisation répandue des cobots est leurs mécanismes de sécurité intégrés qui arrêtent automatiquement le bras du cobot lorsqu'il rencontre des obstacles sur son trajet. Une fois qu'une évaluation des risques est effectuée, les cobots peuvent alors fonctionner sans mise en cage de sécurité. « Maintenant, je peux faire travailler des gens juste à côté des cobots sans un tas de cages », explique le directeur des opérations.

Nous fonctionnons environ 30 % plus efficacement. J'ai plus de flexibilité car il faut moins de personnel pour gérer cette ligne, donc je peux concentrer les gens dans différents domaines et gérer différents produits. Auparavant, nous ne construisions que deux produits par semaine, maintenant nous pouvons en construire quatre par semaine.

John Griffin, Director of operations, Darex
RSI en moins d'un an, augmentation de l'efficacité de 30 %

RSI en moins d'un an, augmentation de l'efficacité de 30 %

Ne pas avoir à dépenser des ressources pour des gardes de sécurité coûteux et encombrants a également contribué à rendre les robots collaboratifs attrayants sur le plan des prix. « Pour le retour sur investissement de l'achat des cobots, j'avais initialement prédit qu'il faudrait environ seize mois », explique Griffin, qui a été positivement surpris en voyant les cobots UR payer pour eux-mêmes en moins d'un an. « Nous sommes environ 30 % plus efficaces. J'ai plus de flexibilité car il faut moins de personnel pour gérer cette ligne, donc je peux concentrer les gens dans différents domaines et gérer différents produits. « Au lieu de construire seulement deux produits par semaine, Darex peut maintenant construire quatre produits par semaine.

Vissage : le fruit à portée basse mûr pour l'automatisation

La tâche d'assembler les affûteuses de couteaux semblait être un endroit logique pour que Darex démarre son projet d'automatisation. « Traditionnellement, nous avions un opérateur avec un pistolet à vis pneumatique qui récupérait une vis d'un présentateur de vis, la collait dans la machine et la conduisait à un travail très monotone et très ergonomique », explique Griffin. Pour soulager les opérateurs de cette tâche indésirable, Darex a choisi le cobot de table UR3. L'entreprise a pu conserver exactement la même configuration avec le présentoir à vis et le pistolet à vis ; la seule chose qui différait était le cobot qui effectuait maintenant la tâche. Sam Jacobson, superviseur de l'ingénierie de production chez Darex, raconte comment les opérateurs manquaient parfois des insertions de vis car les trous dans les boîtiers étaient difficiles à voir. « L'UR3 frappe toutes les vis tout le temps et si ce n'est pas le cas, il nous en informera immédiatement », dit-il. « Nous avons certainement constaté une augmentation de la qualité des produits grâce aux cobots. »

L'UR3 assemble les boîtiers en plastique des affûteuses de couteaux Darex. Le cobot de table est équipé d'une vis d'alimentation pneumatique et d'une perceuse. Tout d'abord, l'UR3 positionne le chargeur de vis au-dessus des trous et les vis sont introduites dans les trous. Le cobot recule ensuite et enfonce les vis dans le boîtier en plastique, à l'aide de la perceuse.
L'UR3 assemble les boîtiers en plastique des affûteuses de couteaux Darex. Le cobot de table est équipé d'une vis d'alimentation pneumatique et d'une perceuse. Tout d'abord, l'UR3 positionne le chargeur de vis au-dessus des trous et les vis sont introduites dans les trous. Le cobot recule ensuite et enfonce les vis dans le boîtier en plastique, à l'aide de la perceuse.
Le cobot devient le cerveau

Le cobot devient le cerveau

Le succès de l'application de vissage a rapidement incité Darex à envisager l'ensemble de la configuration de sa chaîne de montage sous un jour nouveau. « Depuis que notre première application s'est déroulée sans heurts, nous avons décidé d'augmenter la mise et d'ajouter le système de convoyeur et tous les automates programmables contrôlant des choses comme la presse pneumatique et d'ajouter un autre robot UR du côté de la boxe », explique Jacobson. « En fait, j'ai décidé d'utiliser le contrôleur UR pour programmer et gérer toute la ligne, en utilisant la communication Modbus pour connecter les différents automates via le pendentif d'apprentissage du cobot UR », explique-t-il. « Je pouvais programmer tout cela si rapidement que j'étais vraiment heureux de cette décision. »

Montage de la boîte : UR5 gère le cycle en plusieurs étapes

Montage de la boîte : UR5 gère le cycle en plusieurs étapes

Plier les boîtes en forme et les emballer avec des produits était une autre tâche impopulaire et peu ergonomique chez Darex. Le cobot de taille moyenne d'Universal Robots, l'UR5, a pris le relais et gère maintenant l'ensemble du cycle qui commence lorsque le cobot saisit une boîte dans une cassette et la plie en forme. Il place la boîte pliée sur une plate-forme de mise en scène, saisit quatre cartons individuels arrivant sur le convoyeur et les charge dans la boîte. Lorsque la boîte est pleine, le cobot ferme le couvercle et pousse la boîte à travers le poste d'enrubannage.

Le concours pour devenir le nouveau technicien robotique de Darex

Le concours pour devenir le nouveau technicien robotique de Darex

Lorsque Darex a d'abord acheté les cobots, le superviseur de la production essayait de trouver des moyens d'enthousiasmer l'équipe de production à l'idée d'avoir un robot parmi eux. Il avait également besoin d'un membre du personnel dédié sur la ligne pour être le technicien du robot qui pourrait superviser toutes les opérations du robot. « J'ai donc imaginé cette petite compétition », dit Griffin. « J'ai donné à tout le monde l'adresse Web de l'UR Academy, je leur ai dit d'étudier la question et je les ai invités à concourir pour le poste, en utilisant les connaissances de l'Academy. « L 'UR Academyse compose de neuf modules interactifs en ligne qui couvrent la programmation et la configuration de base du cobot UR. Darex a organisé plusieurs séries de concours où les employés étaient tenus de programmer les cobots. Le vainqueur était Brittany Mohrman, 26 ans. « C'était vraiment excitant d'avoir l'occasion de faire quelque chose de différent, alors j'ai sauté sur l'occasion, j'ai appris tout ce que je pouvais, dans le but de battre la concurrence. La formation UR m'a appris des choses comme comprendre différents cycles de programme, ajuster les changements de point de cheminement et savoir où se trouve le point de gravité central de l'outil sur le robot. Mon travail est définitivement plus intéressant maintenant. »

La palettisation est la prochaine

La palettisation est la prochaine

La prochaine tâche que Darex cherche à automatiser consiste à palettiser les boîtes à la sortie du poste de scellage du ruban adhésif. « Beaucoup de nos produits et boîtes sont très similaires en taille et en forme, il semble donc que ce serait une bonne prochaine application », explique Griffin. « Cela éviterait également à nos employés d'avoir à tendre la main et à se pencher tout le temps. En regardant la chaîne de montage que nous avons déjà créée, nous pourrions également facilement la prendre et la reproduire deux ou trois fois de plus dans notre zone de production et accomplir la même chose avec d'autres produits. »

Automatisation efficace des emballages

Automatisation efficace des emballages

Le cobot UR5 d'Universal Robots gère l'ensemble du cycle de montage et d'emballage de la boîte chez Darex ; le cobot saisit le carton de la cassette, le plie en forme, ajoute quatre cartons, ferme le couvercle et le pousse à travers la scelleuse et vers le bas du convoyeur de sortie.

Sécurité de la productivité

Sécurité de la productivité

Les cobots UR ont un système de sécurité intégré limitant la force qui fait que le bras du cobot s'arrête automatiquement s'il rencontre des obstacles inattendus sur son trajet. Par mesure de sécurité supplémentaire, Darex a ajouté des scanners de zone qui sont activés lorsque les employés traversent les lignes rayées jaunes et noires sur le sol (visibles à droite) décrivant les limites de l'enveloppe de travail. Une fois que les scanners de zone sont activés, ils envoient un signal au robot pour ralentir sa vitesse de fonctionnement. Lorsque les employés quittent l'enveloppe de travail, le cobot reprend sa vitesse habituelle.

Les jeunes talents brillent

Les jeunes talents brillent

Brittany Mohrman, 26 ans, est la« nouvelle » technicienne en robotique de Darex.« En utilisant les modules de formation robotique en ligne gratuits de l'UR Academy, elle a remporté le concours de programmation de l'entreprise pour le poste.

Contrôle et surveillance continus

Contrôle et surveillance continus

Une vue d'ensemble des stations contrôlées par Modbus ainsi que toutes les entrées et sorties et leur état en temps réel est disponible directement via le propre pupitre d'apprentissage du cobot UR où l'opérateur peut désormais contrôler l'ensemble de la chaîne de montage.

L'ajout de cobots UR à la chaîne de production de Darex a permis à l'entreprise d'avoir plus de flexibilité. « Je peux maintenant réaffecter mes employés à des tâches à plus forte valeur ajoutée et concentrer mon personnel sur d'autres domaines de production », déclare John Griffin, directeur des opérations chez Darex.
L'ajout de cobots UR à la chaîne de production de Darex a permis à l'entreprise d'avoir plus de flexibilité. « Je peux maintenant réaffecter mes employés à des tâches à plus forte valeur ajoutée et concentrer mon personnel sur d'autres domaines de production », déclare John Griffin, directeur des opérations chez Darex.

Défis d'automatisation résolus :

  • Augmentation de l'efficacité de 30 % atteinte
  • Flexibilité de production permettant quatre constructions de produits par semaine contre deux dans le passé
  • Augmentation de la qualité du produit dans l'application de vissage
  • Possibilité d'automatiser sans mise en cage de sécurité, permettant un fonctionnement côte à côte avec les travailleurs de ligne
  • Aucun entretien sans temps d'arrêt ni interruption de la ligne
  • Élimination des flux de travail répétitifs et peu conviviaux sur le plan ergonomique

Facteurs clés de valeur :

  • Moins de 12 mois de retour sur investissement
  • Programmation facile
  • Collaborative et sûre
  • Possibilité de contrôler toute la chaîne de montage via le contrôleur UR

Tâches résolues par des robots collaboratifs :

  • Montage de la boîte, emballage
  • Entraînement de la vis
  • Contrôle de la ligne d'assemblage

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