Les cobots augmentent la production de 200 % sur le soudage et de 600 % sur l'entretien des machines
En bref
Le fabricant de métaux basé dans l'Ohio, Raymath, s'est tourné vers Universal Robots pour automatiser le soudage TIG complexe, ainsi que le soudage MIG et les applications de traitement des machines CNC. Les nouvelles applications de cobot de la société ont considérablement augmenté la production et aidé Raymath à répondre aux besoins des clients, offrant un retour sur investissement en moins de 12 mois.
La transformation de l'entreprise
« Les clients veulent avoir moins de fournisseurs », explique Greg LeFevre, PDG et président de Raymath. « Donc, au lieu d'une centaine de fournisseurs, ils aimeraient en avoir dix qui peuvent faire plus. Nous voulions satisfaire ces besoins. « LeFevre savait que l'automatisation serait la clé pour atteindre les objectifs de productivité élargis de Raymath, mais son expérience était dans la fabrication à volume élevé et à faible mélange : « C'était très facile à automatiser lorsque vous fabriquez des millions d'une pièce spécifique. En passant à l'activité de fab-shop, de type tôle, nous examinons maintenant un grand nombre de pièces différentes, mais dans des volumes beaucoup plus petits », explique-t-il. Parce que l'automatisation traditionnelle ne se prête pas à un mélange élevé et à faible volume, Raymath avait besoin d'une approche beaucoup plus flexible.
Lorsque le PDG de Raymath a trouvé un intégrateur de systèmes certifié UR, THG Automation, à proximité, THG l'a invité à apporter des pièces et à se familiariser avec le système de soudage MIG basé sur le cobot UR de la société.
« Au cours des quatre heures où j'étais là, nous avons programmé 20 points de soudure », explique LeFevre. « En fait, je pratiquais et échantillonnais les pièces que j'allais fabriquer. Cela m'a prouvé sans aucun doute : si je peux programmer cela en quatre heures et faire fonctionner mes pièces, cela peut fonctionner dans notre atelier. J'ai écrit le bon de commande le soir même. »
Raymath
Comment ils l'ont fait
En peu de temps, Raymath a installé quatre soudeurs cobot de THG, gérant le soudage MIG. Deux opérateurs de robot exécutent généralement deux cellules de soudage THG chacun. « Les opérateurs exécutent généralement un robot, démarrent, et pendant que celui-ci fonctionne, ils chargent l'autre, puis sautent d'avant en arrière », explique Nick Ogle, spécialiste de la robotique de Raymaht. « Voir les quatre cellules fonctionner en même temps est très gratifiant, sachant que vous expulsez autant de produit par la porte beaucoup plus rapidement. »
Révolutionner la productivité
Les cobots gèrent des processus difficiles à gérer avec la moitié du nombre d'opérateurs et soudent deux fois plus vite, ce qui se traduit par une amélioration de la productivité multipliée par 4.
Raymath s'est également tourné vers UR pour ses besoins d'automatisation des machines, en ajoutant les cellules d'usinage ProFeeder de ProCobots à base de cobots UR à ses deux machines CNC Hurco à 3 et 5 axes.
« Nous obtenons 24 heures de temps d'usinage où nous n'avons jamais pu l'obtenir auparavant », déclare LeFevre. Ce traitement sans éclairage donne à Raymath plus de 600 % d'augmentation de la productivité dans l'usinage, obtenant le double d'heures avec le même nombre de travailleurs. Ceci est particulièrement important lorsque les travailleurs, en particulier pour le travail de troisième quart, sont en pénurie.
L'expansion des horizons triomphe pour surmonter les défis de la soudure
Raymath peut maintenant prendre en charge les affaires que l'entreprise n'a jamais eu la main-d' œuvre et la capacité de faire auparavant. « Maintenant que nous pouvons répondre à tous les besoins de nos clients, ils ressemblent moins à un concurrent qui pourrait également gagner des affaires futures. C'est extrêmement précieux », déclare LeFevre.
Le soudage complexe de l'aluminium était l'un des plus grands défis de Raymath pour la croissance, car il était entièrement soudé TIG à la main avec des soudures précises sur le dessus et en dessous, avec des angles et des réglages thermiques difficiles, et plusieurs pièces mobiles. Après avoir constaté le succès du soudage MIG, LeFevre a approché THG Automation pour une solution TIG. « Une fois que vous obtenez la précision et tout, l'unité THG peut faire une très, très bonne soudure TIG, et peut le faire n'importe où de deux à six fois plus vite que de le faire à la main », explique le PDG de Raymath.
Nick Ogle - Robotics Specialist - RaymathUR et THG est la première fois que j'utilise des robots collaboratifs, et j'ai été très surpris par la facilité d'utilisation dit Ogle
Élever l'excellence
Pour une pièce en aluminium, le système de soudage THG à base d'UR a réduit les temps de soudage de 15 minutes par pièce manuellement à cinq à six minutes par pièce ; pour une autre, les temps de soudage ont rétréci de trois à quatre minutes chacun à 30 à 40 secondes. Bien que le soudage MIG automatisé puisse être appliqué à de nombreux matériaux et applications différents, il peut être difficile pour les fabricants de justifier deux systèmes, en particulier à de faibles volumes. Avec le système d'alimentation en fil froid THG push/pull TIG, Raymath peut souder les pièces en acier inoxydable et en aluminium avec le même système.
Précision et rapidité libérées : UR Cobot révolutionne le soudage TIG
La dextérité du cobot UR 6 axes a considérablement augmenté la vitesse du processus de soudage TIG. « Avant, le soudeur devait faire pivoter et manipuler manuellement le luminaire », explique Nick Ogle, spécialiste en robotique chez Raymath. « Maintenant, le robot se déplace au lieu de la pièce se déplaçant, ce qui signifie que nous pouvons souder n'importe où de deux à six fois plus vite que de le faire à la main. »
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Au-delà du soudage, Raymath s'est également tourné vers UR pour ses machines répondant aux besoins d'automatisation, en ajoutant les cellules d'usinage ProFeeder à base de cobots UR de ProCobots à ses deux machines Hurco CNC à 3 et 5 axes.
Maîtrise polyvalente du soudage
Les soudures que Raymath produit avec les systèmes de soudure TIG et MIG à base de cobot UR de THG Automation peuvent varier des soudures linéaires aux soudures circulaires en passant par les soudures d'armure, en montée, en descente et horizontales, le matériau le plus épais pouvant atteindre environ un demi-pouce. « Vous pouvez vraiment faire n'importe quelle position ou type de soudure dont vous avez besoin », explique Nick Ogle, spécialiste en robotique chez Raymath. « Nous pouvons faire des soudures circulaires maintenant sans nous arrêter. »
Débloquer la flexibilité et simplifier les fixations
Avec les cobots UR déployés dans quatre cellules de soudure, Raymath peut avoir moins de personnes fréquentant plusieurs unités. « D'autres robots que nous avons examinés devaient être fixés au nième degré, mais nous ne pouvions pas justifier la construction de luminaires pour toutes les différentes pièces que nous avons », explique Greg LeFevre, président de Raymath. « Avec les cobots UR, nous pouvons simplement les poser sur une table de soudage avec un minimum de fixations manuelles. »
Polyvalence de soudage
Cette facilité d'utilisation est un élément clé de la conception THG.
Avec la plate-forme ouverte d'UR, THG Automation a pu créer un système de soudage robotisé personnalisé avec son propre logiciel intégré sur le propre pendentif d'apprentissage du cobot UR, rendant le soudeur de cobot facile à utiliser, même pour les opérateurs sans expérience préalable en robotique. Ogle, un soudeur manuel de métier, a simplement déplacé le bras du robot là où il devait être pour la soudure, et à l'angle correct, en utilisant le pendentif d'apprentissage pour sauvegarder le point. « UR et THG, c'est la première fois que j'utilise des robots collaboratifs, et j'ai été très surpris par la facilité d'utilisation », explique Ogle.
Alors que THG offre un à trois jours de formation pour les nouveaux systèmes, « Souvent, nos clients auront déjà une application en cours d'exécution dans le soudage avant même que nous n'apparaissions », explique Matt Hendey, PDG de THG Automation.
« Quand ils nous appellent sur la route, il ne s'agit pas de se demander : « Comment pouvons-nous faire en sorte que cette chose fonctionne encore ? « C'est à propos de » Maintenant, je sais comment faire toutes ces choses, je veux entrer dans la fonctionnalité plus avancée de celui-ci. ’’
Produits UR utilisés :
THG Automation MIG Solution
Solution TIG de THG Automation
ProFeeder Plug and Produce Robot Cell d'EasyRobotics/ProCobots
Défis d'automatisation résolus :
Production élargie pour répondre aux besoins des clients Possibilité d'automatiser une production à mélange élevé/à faible volume avec des changements fréquents Troisième quart de travail automatisé dans la configuration de la production sans éclairage, pour remédier aux pénuries de main-d' œuvre
Facteurs clés de valeur :
Soudage MIG et TIG complexe précédemment effectué manuellement maintenant automatisé avec des cobots 2x-6x plus rapides Opérateurs capables de fixer et de faire fonctionner plusieurs cellules de soudage simultanément La productivité des cellules d'usinage a augmenté de 600 % en raison de la disponibilité accrue de la machine Roi en moins de 12 mois
Tâches résolues par des robots collaboratifs
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