Universal Robots offre une augmentation de productivité de 500 %
Bref
DCL Logistics avait besoin d'un système d'automatisation flexible qui s'intégrerait à la configuration existante des cellules de travail et gérerait avec précision la préparation et l'emballage des articles dans des boîtes dans le centre de traitement des commandes de l'entreprise. La société a déployé le cobot UR10e d'Universal Robots et a réalisé une augmentation de l'efficacité de 500 %, des économies de main-d' œuvre de 50 %, un retour sur investissement de trois mois et une précision de commande de 100 %.
Le défi La
demande explosive en matière de commerce électronique ne montre aucun signe de ralentissement, ce qui fait des centres de traitement logistique tiers (3PL) un terreau fertile pour la croissance. « Notre solution de distribution directe aux consommateurs a augmenté probablement de 20 % d'une année à l'autre au cours des cinq dernières années », déclare Brian Tu, directeur des recettes chez DCL Logistics, une société de logistique omnicanale qui dessert principalement des produits électroniques émergents et à forte croissance, des marques natives du numérique et des appareils technologiques médicaux dans des centres de distribution situés dans le Kentucky, à Los Angeles et au cœur de la Silicon Valley. « Notre besoin de traiter les commandes directement auprès des consommateurs plus rapidement, à grande échelle et à moindre coût est devenu de plus en plus important. «
Pour une entreprise traditionnellement à forte intensité de main-d' œuvre manuelle, atteindre ces objectifs est un défi sur des marchés du travail tendus. Alors que les coûts horaires de la main-d' œuvre continuent d'augmenter, ces coûts doivent être compensés ailleurs, et les poussées saisonnières de la demande apportent des défis supplémentaires. Près de la moitié des clients de DCL connaissent des pics importants pendant les fêtes de fin d'année, avec jusqu'à 40 %de leurs ventes réalisées au cours des deux derniers mois de l'année.
L'équipe de DCL a examiné les systèmes de sélection et d'exécution robotisés existants, mais a constaté qu'aucun d'entre eux ne répondait idéalement aux besoins de l'entreprise en matière de système flexible pouvant être personnalisé pour répondre aux exigences des clients. « Soit ils étaient trop chers, soit le retour sur investissement n'était pas là, soit l'application ne fonctionnait pas pour les clients que nous servons, et elle n'avait pas la flexibilité que nous recherchions », explique Dave Tu, président de DCL Logistics. « Nous avons donc pensé : « Hé, pourquoi n'essayons-nous pas de le construire nous-mêmes ? ’”
Produits UR+ utilisés : Guidage robotique à IMPACT Datalogic
DCL Logistics
Comment ils l'ont fait
DCL Logistics a envoyé son équipe d'automatisation au salon ATX West en Californie du Sud pour rechercher des options robotiques. La mission consistait à analyser quel robot s'intégrerait le mieux aux flux de travail existants de DCL, ainsi qu'à l'environnement, à la culture et aux plans futurs de l'entreprise.
L'équipe d'automatisation prévoyait de centrer le robot afin qu'il puisse choisir des produits dans deux cellules - une à l'avant et une à l'arrière. Avec une portée de plus de 51 pouces (1300 mm), le cobot UR10 d'Universal Robots s'est distingué comme l'un des rares à répondre aux exigences de l'entreprise.
« Universal Robots a fourni une solution qui répond à nos besoins », explique Brian Tu. « En outre, il est modulaire, de sorte que nous puissions évoluer lentement et comprendre ce dont nous avons besoin. Deuxièmement, il était flexible dans la façon dont il a été programmé afin que nous puissions construire et intégrer nos systèmes très facilement. Et troisièmement, cela pourrait fonctionner aux côtés de notre main-d' œuvre actuelle, et c'était vraiment important pour nous : s'assurer que les robots augmenteraient ce que nous faisons actuellement. »
Conçu pour fonctionner 24h/24 et 7j/
L'application comprend un convoyeur qui accumule les boîtes, les aligne et les déplace en position de chargement. Le robot prend un produit toutes les six secondes et l'amène à un scanner, puis met le produit dans la boîte.
Si l'article est incorrect, le robot place l'article dans un bac de rejet et continue à choisir l'article suivant sans interrompre la production. L'application est conçue pour pouvoir fonctionner 24 heures sur 24, sept jours sur sept, sans aucune interaction humaine.
La ligne automatisée a également été une aubaine pour les travailleurs, explique Isaac Toscano, ingénieur en automatisation chez DCL Logistics. « Normalement, dans notre processus, nous accumulons les commandes pendant la nuit », dit-il. « Quand les gens viennent le matin pour démarrer leurs machines, ils voient qu'ils ont une variété et une quantité massive de commandes. Ils nous exhortent toujours à allumer le robot et à le préparer, car il leur enlève une grande charge sur le dos. « Cela est particulièrement vrai lors des pics saisonniers, tels que le Black Friday, le lendemain de Thanksgiving. Ce jour-là, le robot UR a ramassé jusqu'à 4 400 commandes en une journée avec seulement une petite équipe pour s'assurer que les pièces étaient réapprovisionnées afin que le robot puisse continuer à travailler sans arrêt.
Walter Perchinumio, Senior Software Engineer at DCL LogisticsC'était comme un coup de foudre parce que j'aime la programmation descriptive, la capacité.
Augmentation de l'efficacité de 500 % et économies de main-d' œuvre de 50 %
Dans le passé, il fallait cinq personnes pour gérer un processus de cueillette manuelle classique : quelqu'un dans l'entrepôt pour ramasser la commande, quelqu'un pour l'apporter à la ligne, quelqu'un pour la vérifier, quelqu'un pour l'équiper et quelqu'un pour l'emballer et l'expédier.
« Le système robotique peut faire en deux heures ce qu'une équipe de cinq personnes ferait en une journée entière », déclare Brian Tu. « Les systèmes robotiques nous permettent en fait d'économiser plus de 50 % en coûts de main-d' œuvre. « De cette façon, les robots répondent à une préoccupation majeure pour gérer la main-d' œuvre dans le temps, ce qui est crucial pour la croissance des activités de DCL Logistics. Lorsqu'un robot remplace une tâche qu'un travailleur effectuait précédemment, ce travailleur peut être réaffecté à d'autres services ou formé à la gestion et à la maintenance du robot. Pendant les périodes de pointe, le robot permet à l'entreprise de répondre aux besoins des clients sans faire appel à du personnel supplémentaire.
3 mois de retour sur investissement et 100% d'exactitude des commandes
Les économies réalisées procurent également des avantages aux clients de DCL, explique Brian Tu. « Le système robotique que nous avons mis en œuvre nous permet d'offrir une satisfaction à des prix plus bas, car nous réduisons beaucoup de main-d' œuvre, ce qui nous permet de répercuter ces économies sur nos clients. »
Dave Tu ajoute : « Ce que nous avons vu, c'est jusqu'à une augmentation de 500 %de la productivité en utilisant le robot. Jusqu'à présent, le retour sur investissement des robots a été de trois mois. » Tu s'attend à ce que le temps de retour sur investissement diminue à mesure que l'entreprise intègre plus de robots. En tant que technologie avancée, 3PL, l'avantage concurrentiel de DCL est un rendement plus élevé, une plus grande efficacité et une meilleure précision. Dans le cadre de sa différenciation, DCL Logistics est certifiée ISO-9001 depuis environ 20 ans, ce qui exige que l'entreprise respecte certaines normes de processus opérationnels. Brian Tu dit : « Cela signifie que les robots doivent avoir le même niveau de précision et avoir la même, sinon plus de précision et de rendement. Avec le cobot UR, notre précision de commande est passée de 99,5 % à 100 %. »
Mise en œuvre facile
L'équipe d'automatisation de DCL Logistics a été agréablement surprise par la facilité d'utilisation de l'interface et du logiciel UR, la flexibilité du système cobot à mettre en œuvre et l'aide apportée par UR.
Walter Perchinumio, ingénieur logiciel senior chez DCL Logistics, déclare : « Dès que quelqu'un a eu l'idée d'utiliser un robot pour exécuter les commandes, j'ai été très enthousiaste. Nous sommes allés sur le site Web de l'Universal Robots Academy et avons essayé d'apprendre de quoi ce robot à six axes est capable. C'était comme un coup de foudre parce que j'aime la programmation descriptive, la capacité. »
Perchinumio était également ravi de trouver le simulateur d'application gratuit sur le site Web de l'UR, ce qui lui a donné une confiance totale dans la capacité de l'équipe à programmer le système avec succès. « Quand j'ai vu ça, c'était : ‘Oh wow—Bingo ! nous pouvons tout tester. « Dans le simulateur, nous avons vu l'interface réelle, donc fondamentalement le premier mois où nous avons travaillé avec le robot était exclusivement avec la simulation, et cela a fini par être le facteur décisif pour moi. »
La plate-forme UR+ a fourni des périphériques certifiés
L'équipe d'automatisation de DCL Logistics a utilisé la [plateforme en ligne UR+](/plus/) ainsi que le simulateur pour rechercher et choisir les bons périphériques pour l'application. La certification testée et éprouvée pour chaque produit UR+ ainsi que le logiciel UR CAPS font du processus un scénario plug-and-play au lieu d'avoir à apprendre les commandes du robot. DCL a choisi une pince Piab piCOBOT et une caméra DataLogic qui peuvent scanner plusieurs codes-barres en même temps, ou scanner un numéro de pièce et un numéro de série.
Un autre avantage du cobot UR est la possibilité d'utiliser le robot comme contrôleur et d'éliminer le besoin d'un automate. Le cobot UR est livré avec suffisamment de ports E/S pour qu'un automate séparé ne soit pas nécessaire. Perchinumio a pu développer un code de script qui s'appuie sur le robot pour contrôler tous les mouvements du convoyeur. Avec le cobot UR, « c'était en fait une tâche facile », dit-il.
Toscano ajoute : « À l'heure actuelle, tous nos mécanismes - qui sont les scanners, les capteurs, les solénoïdes, nos lumières de sécurité - se connectent tous aux cartes E/S du robot. Le pendentif d'apprentissage est très convivial, tout comme le contrôleur d'E/S. » Pour la « main » et les « yeux » du bras robotisé UR10e, DCL a choisi deux périphériques certifiés UR+ ; le préhenseur Piab piCOBOT et la caméra DataLogic qui peuvent scanner plusieurs codes-barres en même temps, ou scanner un numéro de pièce et un numéro de série.
Caractéristiques de sécurité
Le système de sécurité intégré des cobots UR les fait s'arrêter automatiquement s'ils rencontrent des obstacles sur leur chemin, par mesure de sécurité supplémentaire, DCL Logistics a ajouté des scanners de sécurité qui avertissent le robot d'arrêter dès qu'un employé entre dans la cellule
La formation UR Academy a été très utile
Isaac Toscano, ingénieur en automatisation chez DCL Logistics, n'avait aucune expérience en robotique. Il a suivi la formation en ligne de l'UR Academy et a été agréablement surpris. « Avoir un tutoriel que vous pouvez réellement suivre, puis avoir un appareil physique que vous pouvez tourner et mettre vos connaissances en jeu, c'était très utile », dit-il. « Avec Universal Robots, vous pouvez réellement le programmer dès la sortie de la boîte avec juste le tutoriel de base et avec le pendentif d'apprentissage, créer facilement des commandes simples et à partir de là, construire sur vos projets. »
Intégration sans effort
Le préhenseur piCobot choisi par DCL Logistics est certifié UR+, ce qui signifie une intégration transparente avec les cobots UR, y compris le logiciel URCap qui permet la programmation et le fonctionnement du préhenseur directement via le propre pendant d'apprentissage du cobot UR.
Plans futurs : 10 à 20 cobots UR en système convoyé
Alors que le commerce électronique ne représente actuellement qu'environ 15 % du marché de la vente au détail, il continue de croître et les clients de DCL Logistics veulent un partenaire de traitement des commandes évolutif et précis. Dave Tu dit : « Nous imaginons qu'au cours des cinq à dix prochaines années, la robotique dans le cadre de l'opération DCL sera encore plus importante. À mesure que nous intégrons plus de systèmes, nous allons passer d'un système robotique à plusieurs systèmes robotiques, et la vision actuelle est d'avoir jusqu'à 10 à 20 robots. »
Défis d'automatisation résolus :
Le besoin d'embaucher un travailleur saisonnier a diminué Les employés sont maintenant libérés pour plus de tâches à valeur ajoutée Compétitivité mondiale des coûts assurée Emplois ergonomiquement défavorables maintenant automatisés Possibilité d'automatiser une production à mélange élevé/à faible volume Intégration de la cellule d'exécution avec l'interface logicielle d'exploitation de l'entreprise
Facteurs clés de valeur :
500 % d'augmentation de la production 100 %de précision des commandes Trois mois de retour sur investissement collaboratif et sûr Dépannage facile et entretien réduit Capacité à s'interfacer facilement avec des périphériques tels que des capteurs, des convoyeurs, des solénoïdes, des caméras et des effecteurs finaux, en utilisant le contrôleur ur comme plc pour l'ensemble de la cellule 50% d'économie de main-d' œuvre
Tâches résolues par des robots collaboratifs
Contrôler la cellule d'exécution, choisir, vérifier et placer les articles dans des boîtes dans le système transporté
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