L'atelier de soudage augmente la productivité et résout la pénurie de main-d' œuvre qualifiée avec les cobots UR
En bref
Processed Metal Innovators (PMI), basé au Wisconsin, est un fabricant de métaux qui produit des centaines de pièces métalliques embouties et soudées différentes pour les équipements lourds, les automobiles, les appareils électroménagers, etc. Avec un marché du travail serré, peu de soudeurs certifiés disponibles et des soudeurs robotisés traditionnels incapables de gérer de petites séries, PMI s'est tourné vers le soudeur BotX Universal Robots à cobot pour augmenter considérablement la productivité et la rentabilité.
Erik Larson, vice-président des opérations chez PMI, était fatigué de détourner les affaires en raison de pénuries de main-d' œuvre. « Il y a eu beaucoup d'affaires qui sont venues frapper à notre porte », explique-t-il, « et beaucoup d'entre elles dans le passé, nous avons dû ne pas soumissionner parce que cela nécessite une soudure. Nous n'avons qu'environ sept soudeurs et pour certains de ces emplois, nous avions besoin de neuf ou dix soudeurs. À l'heure actuelle, nous avons suffisamment de devis pour que nous ayons dû embaucher 30 soudeurs de plus. « Avec la pénurie de main-d' œuvre dans le Wisconsin qui rendait difficile l'embauche de soudeurs certifiés et avec des soudeurs robotisés traditionnels impossibles pour une production à mélange élevé/à faible volume, Larson avait besoin d'une autre option.
La transformation
de l'entreprise L'entreprise s'était déjà tournée vers les robots collaboratifs d'Universal Robots (UR) pour s'occuper de deux presses mécaniques. Les cobots prélèvent des pièces sur un convoyeur, les placent dans des presses à estamper et déplacent les pièces vers un autre convoyeur. Les cobots ont été mis en œuvre par Hirebotics, un intégrateur de systèmes certifié UR qui fournit des robots connectés au cloud facturés à l'heure pour le temps qu'ils travaillent, éliminant les dépenses en capital et simplifiant les applications. Ce succès a conduit PMI à rechercher d'autres applications à automatiser afin de poursuivre la croissance de l'entreprise. Lorsque PMI a entendu parler du nouveau soudeur BotX de Hirebotics, les pièces se sont mises en place.
« Nous avons sélectionné les robots BotX en raison du fait qu'il s'agit de robots collaboratifs et que vous n'avez pas besoin d'un grand système de protection autour d'eux. Ils sont très petits, faciles à utiliser, très faciles à enseigner. C'est un ensemble gagnant-gagnant - c'est l'avenir pour faire de petites soudures », explique Larson.
Processed Metal Innovators
Comment ils l'ont fait
Le BotX Welder est conçu pour une mise en œuvre et un enseignement faciles, combinant une vaste expertise en soudage et deux ans de développement en collaboration avec Red-D-Arc, Airgas et Air Liquide. Rob Goldiez, co-fondateur et PDG de Hirebotics, déclare : « Universal Robots est un excellent choix pour que cette plate-forme soit construite pour plusieurs raisons : l'une est qu'il s'agit d'une plate-forme extrêmement ouverte. Il nous permet de contrôler les performances de ce robot à partir du cloud, et la nouvelle série e dispose de capacités uniques dans son capteur de couple de force intégré, dont nous profitons fortement pour offrir une meilleure expérience utilisateur au client final. «
Cette expertise donne maintenant des résultats concrets, y compris une cohérence que même les soudeurs manuels ne peuvent pas atteindre. Larson de PMI dit : « Avec le système de robot BotX, la qualité des soudures est excellente parce que vous enseignez à une soudure d'être à cet endroit spécifique, la soudure va être à cet endroit spécifique, cela élimine vraiment les conjectures de s'assurer que vous posez la soudure correctement. « Les clients peuvent enseigner à BotX les soudures requises simplement via l'application Hirebotics sur n'importe quel smartphone ou tablette en utilisant des bibliothèques de soudure spécialement développées pour BotX.
« L'équipe de Hirebotics est arrivée et en deux heures, ils l'ont mise en place. En une demi-heure, je l'exécutais, je l'enseignais et je le faisais moi-même », explique Shaun Bruce, responsable de la robotique et de l'automatisation chez PMI. « Je ne suis pas un soudeur certifié, mais je suis capable de charger facilement un programme, et j'ai mes tables cartographiées en images, donc je sais où placer mon outillage et mon système de gabarit, et je suis capable de permuter entre les pièces en quinze minutes », dit-il.
La moitié du coût du soudage manuel
Hirebotics livre et met en place le système et tout ce que le client doit fournir est du gaz, du fil et leurs pièces. Après une évaluation des risques, aucune protection spéciale n'est nécessaire, et l'entreprise ne paie un taux horaire que pour le temps que le robot soude réellement. « Par rapport à ce qu'un employé obtiendrait pour son salaire horaire, plus tous ses frais généraux, vous économisez probablement la moitié de ce que vous paieriez à un soudeur normal », estime Larson.
Augmentation de la capacité de travail
Le nouveau système de robot de soudage a déjà eu un impact sur la capacité de l'entreprise à accepter de nouveaux emplois, malgré la pénurie aiguë de soudeurs, explique Larson. « Avec le nouveau système BotX, nous pouvons aller là-bas et citer le travail que nous n'avons pas pu citer auparavant, car nous savons qu'au moment où nous acceptons le bon de commande, nous pouvons avoir un robot ici et prêt à souder les pièces avant même d'avoir la première commande à la porte. »
Erik Larson, VP of operations, PMI (Processes Metal Innovators)Nous avons sélectionné les robots BotX en raison du fait qu'il s'agit de robots collaboratifs et que vous n'avez pas besoin d'un grand système de protection autour d'eux. Ils sont très petits, faciles à utiliser, très faciles à enseigner. C'est un ensemble gagnant-gagnant - c'est l'avenir pour faire de petites soudures.
Soudure certifiée sans le travail manuel
Un autre avantage important a été la capacité de PMI à obtenir la certification des soudures BotX pour les clients qui en ont besoin. « Cela signifie maintenant que nous n'avons pas besoin d'utiliser des soudeurs certifiés pour superviser l'opération. Tant que le programme du soudeur cobot est certifié, tout opérateur peut s'occuper du soudeur cobot. Cela débloque vraiment beaucoup de ressources pour nous », explique le responsable des opérations de PMI.
C'est possible parce que le robot et le programmateur sont certifiés par des inspecteurs en soudage, en appliquant les mêmes tests qu'un soudeur humain passe pour la certification, en utilisant des échantillons de soudure et des tests destructifs pour certifier la soudure. Larson dit : « Avec le nouveau système BotX, nous pouvons amener un robot et le faire fonctionner pendant trois quarts de travail et ne pas avoir à embaucher trois soudeurs, donc si nous avions besoin de 30 soudeurs, nous pourrions avoir dix robots en fonctionnement. Nous devons embaucher des employés pour faire fonctionner les robots, mais maintenant ils n'ont pas besoin d'être des soudeurs qualifiés.
La robotique Plug and Play augmente l'efficacité des petites exécutions
PMI a également des robots de soudage traditionnels en interne, mais ils nécessitent des fixations d'outillage qui peuvent prendre jusqu'à 16 semaines pour être construites. En particulier pour les pièces de petite série, PMI a constaté que les luminaires n'étaient pas rentables. Larson de PMI explique la différence avec le système collaboratif BotX. « Les tables fournies avec le robot BotX comprennent des systèmes de serrage et tout ce dont vous avez besoin pour pouvoir simplement serrer votre pièce sur la table et en prendre des photos. Vous en avez un petit schéma et chaque fois que vous allez remettre ce programme en place, vous pouvez configurer votre pièce de la même manière qu'auparavant, de sorte qu'il ne faut pas un grand appareil ou un appareil coûteux pour le faire. Il n'y a pas d'investissement en capital, et c'est juste plug-and-play. «
En outre, tout temps d'arrêt sur les robots traditionnels pourrait prendre jusqu'à deux semaines pour qu'un technicien de service s'en occupe. En comparaison, le système Hirebotics BotX comprend un service 24 heures sur 24 qui répond en appuyant sur un bouton dans l'application Hirebotics. Larson dit : « Vous allez sur votre téléphone, vous cliquez sur l'application, et ils vous répondront. »
Disponibilité accrue du personnel pour des projets de soudage plus complexes
Comme dans tout atelier de soudure, la marge bénéficiaire sur les plus grandes soudures est significativement plus importante par rapport aux petites soudures. « Nous pouvons maintenant réaffecter nos soudeurs manuels existants pour gérer les pièces plus grandes, tout en étant en mesure de faire les petites pièces, explique Larson. « Nous ne remplaçons donc personne dans notre entreprise par des robots ; nous déplaçons simplement les gens là où ils ajoutent le plus de valeur. »
Larson a également constaté que les robots attirent les jeunes travailleurs, qui sont souvent difficiles à embaucher et à conserver dans les emplois manufacturiers. Il dit : « Nous avons découvert quand nous avons mis ces robots en place et nous cherchions un poste pour être la personne responsable de la robotique et de la technologie que nous avions beaucoup de jeunes employés tous intéressés à postuler pour ce poste parce qu'ils aiment leurs téléphones et ils aiment les ordinateurs. C'est un grand succès pour la jeune génération qui veut être dans la technologie pour pouvoir travailler et programmer des robots. »
Défis d'automatisation résolus :
Capacité à fournir des devis et à effectuer des travaux de soudage sans ajouter de personnel existant sur un marché du travail tendu Personnel existant réaffecté à des soudures plus grandes et plus rentables Soudage à haut mélange/à faible volume maintenant automatisé sans développer de fixations longues et coûteuses
Facteurs clés de valeur :
Configuration rapide Enseignement facile via une application mobile Fonctionnement en toute sécurité aux côtés des employés sans gardiennage nécessaire Aucune dépense en capital Soutien à la clientèle immédiat
Tâches résolues par des robots collaboratifs :
Soudage à l'arc (MIG), entretien des presses mécaniques
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