Les cobots mobiles gèrent la production 24h/24
En bref
EVCO Plastics à DeForest, dans le Wisconsin, est une machine à mouler par injection personnalisée qui doit relever le défi d'une production 24 heures sur 24 avec des processus en constante évolution. Une flotte mobile d'Universal Robots gère désormais un large éventail de tâches telles que la distribution, l'assemblage, l'inspection de la qualité, la récolte d'imprimantes 3D et d'emballages. Le déploiement des cobots UR a été rapide et facile grâce à l'intégration transparente avec les produits certifiés UR+ tels que les capteurs de force/couple, les caméras de vision et les alimentateurs de pièces.
La transformation de l'entreprise
Étant situé dans une région à faible taux de chômage, EVCO a eu du mal à pourvoir le troisième quart de travail de la production 24h/24 et 7j/7 de l'entreprise. La dotation des cellules avec des tâches répétitives et fastidieuses, la manipulation de l'assemblage des pièces, l'entretien de la machine et l'emballage était particulièrement difficile. L'entreprise ne voulait pas d'automatisation complexe et fixe avec des protections de sécurité qui occuperaient des biens immobiliers de valeur sur un sol d'usine déjà bien rempli. EVCO recherchait également une solution d'automatisation polyvalente pouvant être appliquée à plusieurs tâches avec des coûts répartis entre différents clients
EVCO Plastics
Ajouts collaboratifs
EVCO Plastics a maintenant déployé deux UR5 et deux UR10 à l'usine DeForest. Nommés d'après leur charge utile en kilos, les cobots sont placés sur des roues et peuvent être déplacés dans les étages de l'usine. Jason Glanzer, ingénieur en automatisation chez EVCO Plastics, n'est pas nouveau dans la robotique - EVCO possède de nombreuses cellules robotiques cartésiennes traditionnelles - mais ce qui l'a surpris chez les cobots, c'est « à quel point ils jouent bien avec les autres », comme il le dit. « La plus grande différence entre l'automatisation dure et les robots collaboratifs est le temps de configuration. Ces cobots s'interfacent bien avec de nombreux produits - UR a vraiment été en mesure d'améliorer continuellement la compatibilité, ce qui était vraiment important pour nous », dit-il, soulignant la plateforme UR+ qui certifie que les préhenseurs, les caméras de vision, les logiciels et autres périphériques fonctionnent de manière transparente avec les cobots UR.
Automatisation autosuffisante
La simplicité de configuration et de fonctionnement des cobots signifie également qu'EVCO peut les faire fonctionner lors du troisième quart de travail sans avoir à compter sur la présence d'ingénieurs en automatisation. « Si quelque chose ne va pas au milieu de la nuit, l'un de nos préparateurs peut y aller et faire fonctionner la cellule sans avoir à appeler un technicien ou un ingénieur en automatisation sur le sol de l'usine », explique-t-il.
Un UR5 est actuellement déployé dans une tâche d'assemblage complexe. Dans la cellule, l'UR5 prend une boîte de vitesses utilisée dans les tondeuses à gazon, la place dans un distributeur de graisse, puis insère un capuchon pour sceller l'orifice de graisse. La mise en place correcte du bouchon est une tâche délicate rendue plus simple par le [capteur de force/couple FT300] certifié UR+ (https://www.universal-robots.com/marketplace/products/01tP40000071NgNIAU/) de Robotiq. « L'ajout du capteur à l'extrémité du bras UR5 permet au cobot de « sentir » lorsque le bouchon est correctement inséré, en utilisant un mouvement en spirale », explique Glanzer.
Interface intuitive
La poignée de main du logiciel UR+ signifie que toute la programmation du capteur se fait directement via le pendentif d'apprentissage du cobot, avec la même interface intuitive utilisée pour programmer le cobot lui-même. « Sans l'intégration UR+, nous aurions dû créer une quantité considérable de code de script pour accomplir une tâche comme celle-ci », explique Glanzer. Le pendentif d'apprentissage de l'UR5 dispose de deux autres interfaces UR+ : une caméra de vision Cognexet un chargeur de pièces flexibles Asycube d'Asyril. Le chargeur recrache les bouchons sur une surface qui vibre jusqu'à ce que les bouchons soient étalés face au côté droit vers le haut, puis la caméra de vision montée au-dessus de la surface prend une image des positions des bouchons, indiquant à l'UR5 où les ramasser.
Suppression de l'erreur humaine
Une fois le bouchon inséré avec succès, l'UR5 place la boîte de vitesses sur une balance pour s'assurer que la graisse a été ajoutée. Si la boîte de vitesses ne pèse pas la quantité correcte, l'UR5 la place dans une boîte de rejet. « Une fois que l'UR5 a pris le contrôle de la pièce, nous savons que nous allions obtenir une bonne pièce », explique Glanzer. Cela contraste avec les opérateurs humains, qui étaient enclins à oublier les étapes du processus d'assemblage.
UR10 assume une tâche fastidieuse
Une autre tâche fastidieuse maintenant automatisée avec un UR10 est la récolte des plaques dans la ferme d'imprimantes 3D d'EVCO, qui se compose de six imprimantes polymères fonctionnant 24h/24 et 7j/7 pour répondre aux besoins d'outillage interne d'EVCO ainsi que pour produire des pièces pour des clients extérieurs.
Les cobots aident les imprimantes à fonctionner toute la journée
La cellule de l'imprimante peut désormais fonctionner en continu sans surveillance humaine tant que des plaques de construction sont disponibles. « Nous pouvons maintenant faire fonctionner les imprimantes 24 heures sur 24, ce que nous ne pouvions pas faire auparavant », explique Glanzer. « Nous prévoyons d'accepter plus de petits travaux. Les possibilités font partie de la beauté de la solution. »
Jason Glanzer, automation engineer, EVCO PlasticsTraditionnellement, il faudrait jusqu'à plusieurs semaines ou plus pour automatiser un nouveau projet ; alors que maintenant, vous roulez le cobot sur le sol, vous faites de la programmation, et il peut être opérationnel en deux jours.
UR modifie la formule
À côté, dans le vaste hall de moulage par injection d'EVCO, des robots cartésiens démoulent les pièces et les placent sur un convoyeur surveillé. Un UR10 prend les pièces du convoyeur et les place dans une boîte à l'aide de l'assistant de palettisation intégré au cobot. « C'est un autre processus qui est vraiment simplifié maintenant », explique Glanzer. « L'utilisation de la routine de palettisation signifie qu'il y a beaucoup moins de positions à enseigner, que vous aurez beaucoup plus de cohérence et que vous n'aurez pas besoin de faire fonctionner des compteurs externes pour suivre où vous en êtes dans votre programme et où vous empilez les pièces. »
Comme l'UR5 dans la cellule d'assemblage, l'UR10 sur la ligne d'emballage utilise également la détection de force/couple : d'abord pour vérifier que les quatre coins de la boîte sont là où ils sont censés être, et ensuite pour placer des feuilles de carton entre chaque couche de pièces dans la boîte.
En raison de la nature mobile des cobots UR, les économies de coûts peuvent désormais être réparties entre de nombreux emplois différents. « Nous ne venons pas chez le client avec ce coût élevé, en disant : ‘Hé, vous devez acheter ce robot qui va exécuter ce travail. « Nous prenons les coûts et nous les répartissons sur plusieurs clients, ce qui nous rend vraiment compétitifs en termes de coûts », explique Degenhardt, ajoutant que son équipe était toujours coincée dans le dilemme entre l'ajout de main-d' œuvre et le déploiement de l'automatisation. « Nous commencions à additionner le prix de l'automatisation et cela n'avait tout simplement pas de sens. UR change un peu cette formule », dit-il.
Défis d'automatisation résolus :
Activation de la production 24h/24 et 7j/7 avec trois équipes Possibilité d'automatiser sans protection dans des espaces confinés Les travailleurs sans expérience en robotique peuvent interagir et dépanner la production assistée par cobot
Facteurs clés de valeur :
Intégration rapide avec les périphériques via la plate-forme UR+ Programmation facile Aucune protection de sécurité nécessaire Coûts d'automatisation répartis sur différentes tâches en raison de l'utilisation polyvalente Amélioration de l'ergonomie pour les travailleurs maintenant réaffectés à des tâches plus à valeur ajoutée et moins pénibles Diminution des primes d'assurance contre les accidents du travail en raison d'un environnement de travail plus sûr
Tâches résolues par des robots collaboratifs :
Manipulation de l'ensemble de la boîte d'engrenages ; y compris l'entretien du distributeur de colle, l'insertion du bouchon et l'inspection « Récolte » d'imprimantes 3D Emballage de fin de ligne des pièces moulées en tandem avec le robot cartésien
Contactez Universal Robots
Des milliers d'entreprises comptent sur les robots collaboratifs pour...
- Augmenter la productivité
- S'adapter à la demande changeante des produits
- Améliorer le bien-être et la fidélisation des employés
- Faire face aux pénuries de main-d'œuvre
