Automatisation du soudage par petits lots

Automatisation chez MT Solar

MT Solar conçoit et fabrique des structures de montage pour les modules solaires de toutes tailles. Un outil de soudage Vectis Cobot DIY alimenté par un robot collaboratif UR10e d'Universal Robots gère désormais une large gamme de soudures, permettant des changements rapides et une production optimisée.

En bref

MT Solar conçoit et fabrique des structures de montage pour des modules solaires de toutes tailles. Un outil de soudage Vectis Cobot DIY alimenté par un robot collaboratif UR10e d'Universal Robots gère désormais une large gamme de soudures, permettant des changements rapides et une production optimisée. MT Solar a surmonté les pénuries de main-d' œuvre et libéré le personnel actuel des tâches de soudage répétitives tout en gérant avec succès une augmentation de la demande de 300 %.

Le défi

MT Solar est un fabricant d'équipements de montage solaire dont le siège social est situé dans la communauté pittoresque de Charlo, dans le Montana. La société connaît un bond de 300 %de la demande pour ses produits de montage solaire chaque été, mais n'a pas été en mesure de trouver des soudeurs qualifiés pour gérer la hausse saisonnière. Le propriétaire et président de MT Solar, Travis Jordan, était dans son bureau un jour, « se démenant » pour faire face à la pénurie de main-d' œuvre lorsqu'un des soudeurs de MT Solar lui a remis un article sur les robots de soudage. Jordan se souvient : « Il a dit : « Je pense vraiment que vous devriez examiner cela, ce serait une bonne solution pour notre équipe. - Et je me dis : « Eh bien, si l'un des opérateurs dit que vous devez vous pencher sur la robotique, vous avez une raison pour laquelle vous devriez faire quelque chose ici. '"

À ce moment-là, les délais de MT Solar étaient deux à trois fois supérieurs à ce qu'ils étaient censés être. « Il est difficile de trouver de bonnes personnes qualifiées qui sont prêtes à venir ici et à travailler », explique Jordan. Ses difficultés d'embauche reflètent une tendance nationale ; l'American Welding Society prédit un manque à gagner potentiel de 400 000 soudeurs d'ici 2025. MT Solar a fait des recherches sur les robots de soudage conventionnels, mais les a trouvés mieux adaptés à d'énormes lots du même article et manquant de flexibilité.

La recherche d'une solution d'automatisation flexible était cruciale pour MT Solar, car l'entreprise fabrique de nombreux types de pièces de montage, souvent en lots de mélange élevé/faible volume. Jordan explique : « Pensez à nous comme à un « Solar Ikea », si vous voulez, où toutes les pièces doivent aller chez le client pour être assemblées sur le terrain. Si je n'ai pas toutes les autres pièces qui vont avec, je ne peux rien expédier. «

Le coût de l'automatisation conventionnelle a été aggravé par les tracas associés à la programmation et à la configuration, ajoute Jordan. « Au début, cela peut sembler une bonne idée d'utiliser des robots traditionnels, mais quand vous regardez le temps et les ressources pour les mettre en marche et les programmer, ce n'était pas la voie que nous voulions emprunter. Les robots conventionnels ne sont pas très flexibles. Ils ne peuvent pas gérer un sac mélangé. L'enveloppe est trop petite. Ou l'aménagement ne peut pas être manipulé correctement, et le coût aurait traversé le toit », explique Jordan, ajoutant que l'entreprise préférait une solution qui ne nécessiterait pas de protection de sécurité et que les opérateurs existants pourraient gérer.

Montana Solar

Industrie Metal and Machining

Pays United States

Nombre d’employés 5-25

Cobots utilisés UR10e

Comment ils l'ont fait

Regardez de plus près le processus et les détails clés pour réussir la transition des processus manuels à l'automatisation avec des robots collaboratifs

Sûr, autonome et collaboratif

Alors que les robots de soudage traditionnels nécessitent des cages de sécurité et peuvent ressembler à un « cauchemar », les cobots offrent une collaboration sûre entre l'homme et le robot à proximité, sans clôture, note Jordan, ce qui augmente encore l'attrait des solutions de soudage alimentées par des cobots. « Lorsque j'ai zoomé et découvert l'outil de soudage Cobot de Vectis Automation alimenté par Universal Robots, il est devenu évident que cette combinaison était la bonne voie à suivre. "

Programmation bricolage terminée, le robot exécute de manière autonome un cycle de soudage MIG complet. Le UR10e soude six à huit pièces à chaque cycle. Généralement, il s'agit de petites pièces, y compris des colliers de verrouillage, des pinces de poutre et des écrous à souder. Le cobot les soude dans un ordre prédéfini et complète 4 à 12 pièces par série sans lot. Lorsqu'il a terminé ses tâches de soudage, l'homme peut recharger les pièces et redémarrer le système, si nécessaire, ou programmer rapidement un nouveau travail de soudage avec des pièces neuves. Le cobot est chargé de souder des listes spécifiques de pièces tous les quarts de temps takt de 38 minutes. Les opérateurs travaillent en collaboration avec le cobot, chargent et déchargent pendant les cycles et maximisent la portée du bâtiment de la machine pour couvrir plusieurs appareils différents.

Configuration de soudage simplifiée

Les opérateurs configurent la cellule avec des gabarits, fournissent les pièces et programment le système via une interface 3D intuitive directement intégrée sur le pendentif d'apprentissage du cobot via le plugin logiciel URCap de Vectis fourni. Le pendentif comprend une bibliothèque de soudures complète développée par Vectis Automation, fournissant des réglages standard pour les travaux de soudure courants, y compris les outils Pattern et Tack. « Je ne suis en aucun cas un soudeur certifié », déclare Jordan. « Je vais juste attraper n'importe lequel des gars de l'atelier qui sont des soudeurs, et je dirai : « D'accord, je vais faire tourner le pendentif. Vous allez de l'avant et passez la torche et mettez-la où vous voulez. Où voulez-vous que la soudure commence ; où voulez-vous qu'elle s'arrête ; quel angle voulez-vous qu'elle fasse ? « Et nous avons réfléchi à des soudures très avancées. »

Soudage MIG efficace avec cobot UR10e

Programmation bricolage terminée, le robot exécute de manière autonome un cycle de soudage MIG complet. Le UR10e soude six à huit pièces à chaque cycle. En règle générale, il s'agit de petites pièces, notamment des colliers de verrouillage, des colliers de serrage et des écrous à souder. Le cobot les soude dans un ordre prédéfini et complète 4 à 12 pièces par série sans lot. Lorsqu'il a terminé ses tâches de soudage, l'homme peut recharger les pièces et redémarrer le système, si nécessaire, ou programmer rapidement un nouveau travail de soudage avec des pièces neuves. Le cobot est chargé de souder des listes spécifiques de pièces tous les quarts de temps takt de 38 minutes. Les opérateurs travaillent en collaboration avec le cobot, chargent et déchargent pendant les cycles et maximisent la portée du bâtiment de la machine pour couvrir plusieurs installations différentes.

Facilité de déploiement

L'enthousiasme de MT Solar s'était développé avant l'arrivée du cobot, ce qui a rendu la première matinée ensemble « très intéressante », se souvient Jordan : « Le robot se présente sur le camion et bien sûr, je suis tout excité à ce sujet. Je sors du bureau et j'ai déjà des employés qui coupent l'emballage rétractable du robot et se préparent à mettre en place quelque chose. Je me suis dit : « Attends ! Je veux jouer ! « Nous avions des pièces de production en cours d'exécution cet après-midi-là », explique Jordan.

La meilleure chose à propos du système est que vous n'avez pas besoin d'être un spécialiste des fusées pour l'utiliser, explique Mike Gillin, directeur des opérations de MT Solar, un soudeur certifié chez MT Solar : « Je suis un soudeur de métier, mais je ne connaissais rien aux robots, et je ne suis pas très doué en informatique. La curiosité m'a attiré vers le robot et j'ai été vraiment surpris de voir à quel point il était facile de le comprendre. »

Faible barrière à l'entrée

Les options de financement et de location flexibles offertes par Vectis Automation ont permis à MT Solar de tester l'ensemble du système sans engagement financier important au départ. « C'est un système que je peux louer ou louer pour une très courte période. Je peux me le permettre. Si ça ne marche pas, je ne suis pas aux prises avec la chose. Cela nous a permis de commencer très facilement », explique Jordan. Le retour sur investissement tangible du système est clair, car il ajoute un autre soudeur à l'équipe, ajoute Jordan, ce qui fournit « un véritable retour sur investissement net d'un an et demi sur deux ans, juste sur les économies de main-d' œuvre. » Le retour sur investissement intangible est « probablement encore plus précieux », note Jordan, car le cobot a eu « un impact aussi important sur le moral des clients et des employés ».

Lorsque j'ai zoomé et découvert l'outil de soudage Cobot de Vectis Automation alimenté par Universal Robots, il est devenu évident que cette combinaison était la bonne voie à suivre.

Travis Jordan, Owner and President, MT Solar

Répétabilité, amélioration de la qualité et de la compétitivité améliorées

La soudure humaine peut accueillir - et introduire - beaucoup de variance, dit le directeur des opérations, Gillin, surtout quand il s'agit de travail monotone et en s'appuyant sur le pouce calibré. « Nous avons construit jusqu'à 7 500 petites pièces au cours d'un hiver. Qu'un opérateur s'assoie et le fasse ; vous pouvez dire où il en a eu marre, et certaines de ces pièces finissent par être mises au rebut », explique Gillin. Le soudeur cobot effectue maintenant ce travail répétitif. Pour le propriétaire Jordan, le système offre la répétabilité que les fabricants recherchent et aide MT Solar à maintenir une qualité de produit constante : « Nos clients sont toujours ravis lorsque nous leur disons : « Hé, vous savez, cette pièce a été soudée sur un robot. «

Ils vont le mettre, et il ressemble exactement au dernier et il est de haute qualité », explique Jordan. « Je pense que le système d'Universal Robots avec Vectis est le meilleur que j'ai rencontré. C'est merveilleux. « De plus, la cohérence et la flexibilité du système permettent à MT Solar de concurrencer les grandes entreprises », explique Jordan. « Cela nous permet de combiner la qualité industrielle et l'évolutivité avec l'innovation et la souplesse d'une petite entreprise, ce que nous pensons être une combinaison extrêmement puissante. » MT Solar prévoit d'acquérir bientôt plus de cobots pour de nouvelles tâches telles que la manipulation de pièces lourdes et plus grandes, ce qui allégera également une partie du levage effectué par les employés. En tant que directeur des opérations, Gillin le dit : « Nous avons un magasin plein de gens qui trouveront des idées en fonction de leur exposition. »