Les cobots augmentent les bénéfices tout en réduisant les erreurs de 40 %
En bref
Tomenson Machine Works est un leader mondial dans la fabrication de collecteurs hydrauliques de précision. Au siège de l'entreprise à Chicago, un cobot UR3 d'Universal Robots travaille sur un processus d'emboutissage, manipulant des dizaines de tailles de pièces différentes. La solution cobot a permis de réduire de 40 % les erreurs de chargement, d'augmenter les marges bénéficiaires de l'entreprise et de fournir un retour sur investissement dans les 6 à 7 mois.
Le défi
Tomenson a rencontré des difficultés avec la satisfaction des employés en raison de la nature répétitive des tâches d'estampillage. « L'utilisation du graveur est fastidieuse. Ce n'est pas quelque chose que les gens passent et disent : « Yay, je vais aller faire tourner le graveur pendant huit heures », explique Geoffrey Rose, responsable des opérations secondaires et superviseur de la qualité chez Tomenson Machine Works.
L'entreprise a décidé d'introduire l'automatisation pour atténuer le problème, mais comme il s'agissait de la première expérience de Tomenson avec la robotique, il était important de trouver un système facile à déployer. « Personne dans l'entreprise n'avait jamais eu affaire à des robots collaboratifs ou quoi que ce soit de cette manière, surtout pas Geoffrey, qui fait la programmation tous les jours et exécute le système », explique Alex Roake, directeur des opérations. « La première fois qu'il a vu un robot collaboratif, c'était le premier jour où nous l'avons amené. «
Tomenson met des dizaines de différentes tailles de pièces à travers son poinçon, de sorte que l'entreprise avait également besoin d'une solution flexible capable de gérer la variance des pièces. De plus, en raison des contraintes d'espace dans la cellule, Tomenson avait besoin d'une solution qui était à la fois sûre pour fonctionner autour des humains et qui ne nécessiterait pas de clôture de sécurité.
Tomenson Machine Works Inc
Choix d'une solution
Pour Tomenson, l'automatisation collaborative était de loin la meilleure option, offrant un faible encombrement, une mise en œuvre facile et un fonctionnement sûr autour des travailleurs humains. « L'aspect collaboratif du système robotique était absolument nécessaire », explique Roake. « Nous savions que nous n'allions pas avoir une pince et un robot qui pourraient avoir besoin d'être surveillés parce que nous travaillons dans un environnement étroit dans la cellule où ils travaillent. L'aspect collaboratif a été l'un des principaux facteurs dans la façon dont nous avons choisi le système. «
Tomenson a choisi de déployer un robot collaboratif UR3 équipé du préhenseur RG6 d'OnRobot, grâce à la facilité d'utilisation de la solution complète, à son petit facteur de forme et à ses fonctionnalités de sécurité intégrées. La pince RG6 fait partie de la plate-forme UR+, ce qui signifie qu'elle est certifiée pour fonctionner en toute transparence avec les cobots UR car le logiciel de contrôle de la pince est entièrement intégré sur le pendentif d'apprentissage du cobot.
UR+ Produits utilisés :
Pince RG6 d'OnRobot
Encourager l'automatisation
Le processus avant l'automatisation impliquait qu'un opérateur humain charge la machine de tamponnage une pièce à la fois, debout ou assis à un tabouret et utilisant une pédale pour activer le tamponnage, toute la journée. L'introduction de l'automatisation a eu un effet immédiat sur le moral des employés. « Lorsque nous avons commencé à installer le robot avec la pince, notre précédente opératrice de tampons a commencé à applaudir parce qu'elle était tellement excitée que nous avons pu la déplacer dans un autre département où elle pourrait faire un travail plus significatif », se souvient Roake. « Maintenant, elle travaille dans le service d'expédition et aide à emballer les pièces et à les inspecter avant qu'elles ne parviennent au client. «
L'application d'estampage nécessite que la pince manipule une grande variété de pièces différentes, mais la programmation ne prend que cinq à dix minutes, car le robot peut utiliser le même code de base pour chaque pièce et la pince détecte quand elle saisit la pièce, quelle que soit la taille de la pièce.
La productivité et les bénéfices montent en flèche
L'entreprise a vu des avantages significatifs depuis le déploiement de l'UR3. « La plus grande différence depuis que nous avons introduit l'automatisation et la pince, c'est que nous avons constaté une énorme réduction des erreurs de chargement », explique Roake. « Je dirais que nous avons vu une réduction d'environ quarante pour cent des erreurs de chargement provenant de la gravure du mauvais côté ou dans la mauvaise direction depuis que nous avons incorporé le système. »
Les marges bénéficiaires se sont également améliorées, en particulier sur les produits plus petits. « Avant ce système et la pince, nous avions certainement des marges bénéficiaires plus faibles sur ces petites pièces », explique Roake. « Maintenant, lorsque nous voyons un petit bloc, nous n'avons pas peur de le citer, car nous savons que la manipulation de milliers et de milliers de pièces sera effectuée par le robot, et non par un humain, ce qui nous rend moins craintifs de citer de très gros volumes de petites pièces », dit-il, ajoutant qu'en automatisant facilement les petites pièces avec la pince et le robot, l'entreprise est en mesure d'économiser des heures d'ingénierie tout en réaffectant les travailleurs pour se concentrer sur des pièces plus grandes avec des processus complexes et des cycles plus longs qui nécessitent plus d'attention.
Alex Roake, Operations Manager, Tomenson Machine WorksJe dirais que nous avons vu une réduction d'environ quarante pour cent des erreurs de chargement provenant de la gravure du mauvais côté ou dans la mauvaise direction depuis que nous avons incorporé le système.
Transformation des opérations
Retour sur investissement rapide
En fin de compte, Tomenson s'attend à un retour rapide sur son investissement en remplaçant un opérateur de premier quart de travail par le robot et la pince, estimant un retour sur investissement de 13 mois sur le système pour un seul quart de travail. Roake ajoute : « Si nous calculons le fait que nous pouvons maintenant exécuter le cobot sur le premier et le deuxième quart de travail, le nombre serait à peu près de moitié - donc dans environ six à sept mois, nous obtiendrons notre retour sur investissement. «
Avec l'opération répétitive automatisée et le personnel déplacé vers des tâches plus précieuses, Tomenson a également réalisé des économies là où les opérateurs doivent être déployés. « Maintenant, nous chargeons un convoyeur qui peut fonctionner pendant environ 45 minutes, puis nous continuons à charger et décharger le convoyeur en continu », décrit le responsable des opérations de Tomenson. « Comme nous sommes en mesure de le laisser fonctionner sans surveillance pendant environ 45 minutes, nous pouvons utiliser la même personne pour faire fonctionner la scie linéaire et le robot, au lieu d'avoir deux personnes distinctes. En termes de réduction des coûts, c'est fondamentalement équivalent à un opérateur. »
S'appuyer sur l'expérience
Ayant expérimenté la facilité d'utilisation de l'UR3, Tomenson explore d'autres opportunités d'automatisation collaborative. « Maintenant que nous avons une application de cobot réussie, nous avons examiné d'autres possibilités dans la post-production ou l'expédition ou même le chargement des machines CNC », dit-il. « La facilité de programmation est ce qui nous amène à être confiants dans cette décision que nous pouvons transférer à d'autres départements, car nous n'avons pas besoin d'embaucher un programmeur supplémentaire, mais nous pouvons utiliser notre main-d' œuvre existante. «
En effet, certaines des idées les plus utiles pour de futures applications potentielles de la technologie du cobot proviennent de l'atelier. « Nous avons plusieurs de nos employés qui nous viennent activement avec des idées sur l'endroit où ils aimeraient voir un système robotique entrer ensuite », explique Roake. « La curiosité de tout le monde est à son plus haut niveau. »
Défis d'automatisation résolus :
Remplacement des tâches fastidieuses par une automatisation sûre et collaborative Facile à mettre en œuvre dans des espaces restreints Capacité accrue à respecter des délais de production serrés
Facteurs clés de valeur :
Réduction de 40 %des ratés de chargement Augmentation des marges bénéficiaires Les employés se sont libérés pour des tâches plus intéressantes Collaboratif et sûr Facile à programmer et peu d'entretien Intégration facile avec la pince certifiée UR+ d'OnRobot
Tâches résolues par des robots collaboratifs :
Un UR3 gère les tâches d'estampage de Tomenson, gravant des milliers de pièces de différents types et tailles au cours du processus
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