Rationalisation des taux d'exploitation grâce à l'automatisation du cobot

Automatisation chez Toyota Motor Hokkaido, Inc.

Vidéo — Toyota Motor Hokkaido, INC, Japon

En bref

Toyota Motor Hokkaido, Inc., qui fabrique des transmissions, des essieux et d'autres pièces pour les véhicules Toyota à Tomakomai, Hokkaido au Japon a pour objectif majeur de « renforcer la structure de fabrication ». La société a commencé à construire un système de robot utilisant des cobots UR pour améliorer ses installations pour le processus de chargement des différentiels (roues à engrenages rondes), qui avait été un défi. En conséquence, ils ont pu construire leur propre système robotique qui a réduit les coûts et l'espace, et amélioré le taux de fonctionnement de 92 % à 98 % par rapport au système précédent.

Dans le processus d'alimentation d'un différentiel dans une machine de traitement, l'opérateur soulève une brochette avec plusieurs différentiels embrochés dessus et la place sur la machine de transfert sur le côté, et la pièce est alimentée dans la machine sous son propre poids. L'équipement devait être modifié chaque fois que la forme de la pièce à usiner changeait, et la pièce à usiner à broche pesait 2 à 3 kg, ce qui imposait un lourd fardeau à l'opérateur qui devait travailler avec soin pour éviter d'endommager la pièce à usiner.

Comment ils l'ont fait

Junichi Isobe, Head of HEVG Group, Unit Manufacturing Engineer Office, Engineering Department of Toyota Motor Hokkaido, déclare : « Nous voulions améliorer nos propres processus en nous basant sur notre objectif de renforcer notre structure de fabrication, et nous avons été présentés aux cobots UR par notre distributeur, Toyoda Yuki. Après avoir vu la popularité croissante des robots collaboratifs à l'Exposition Internationale des Robots en décembre 2019 et à l'Exposition ROBODEX en janvier 2020, nous avons décidé de relever le défi. «

Le défi de l'introduction d'un cobot pour la première fois était de maintenir le temps de cycle dans les délais prescrits et de trouver un moyen de reconnaître la pièce. Une caméra de vision dépasserait le temps de cycle et il serait difficile de détecter la pièce à travailler car elle est d'un noir brillant. Par conséquent, Toyoda Yuki a mis au point une méthode qui utilise le capteur de couple de force intégré au cobot UR (capteur F/T) pour détecter la pièce à usiner lorsque la pince heurte la pièce à usiner. Cette méthode a été adoptée après un test de démonstration. Syusaku Jin, Unit Manufacturing Engineering Department, HEVG, Engineering Division déclare : « Nous avons décidé de développer un système sans caméra, qui simplifie la configuration du système. Les préhenseurs sont les RG2 et RG6 d'OnRobot, qui sont des produits UR+, ils ont donc été facilement programmés sur le pendentif d'apprentissage du cobot UR, ainsi que sur le capteur F/T intégré du cobot. »

Toyota Motor Hokkaido

Industrie Automotive and Subcontractors

Pays Asia

Nombre d’employés 1000+

Cobot utilisé UR5e, UR10e and UR16e

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

Automatisation pratique

Suguru Sakai, responsable de la section de production n ° 12, division de production de l'unité. N ° 1, qui est en charge du travail sur site, a également commenté : « Si nous voulons placer une pièce dans la direction opposée ou changer le nombre de brochettes, nous pouvons le faire simplement en reprogrammant le robot. Le robot vérifie également l'épaisseur de la pièce, ce qui, à mon avis, est très pratique. »

Doubler le travail effectué

Dans le passé, il y avait un alimentateur de matériel par ligne, mais le cobot UR fournit du matériel à deux lignes avec un seul robot. Alors qu'un nouveau chargeur de matériaux était nécessaire chaque fois qu'un nouveau modèle était ajouté, la programmation du robot peut maintenant être modifiée pour s'adapter au nouveau modèle, ce qui permet d'économiser sur les investissements. Par mesure de sécurité, un scanner de sécurité est installé afin que le robot ralentisse lorsqu'une personne s'approche de lui, et s'arrête si une personne le frappe.

Bien sûr, la diminution du coût du système est l'une des clés du renforcement de la structure de fabrication. Cependant, en plus de cela, travailler sur divers projets est la façon dont nous pouvons améliorer nos propres compétences. Je crois que c'est une façon de renforcer notre configuration de fabrication.

Junichi Isobe, Head of HEVG Group, Unit Manufacturing Engineer Office, Engineering Department of Toyota Motor Hokkaido

Une ligne de production stable avec une utilisation améliorée

Avec moins d'anomalies, le taux d'utilisation est passé de 92 % à 98 %. « C'est une joie de pouvoir faire fonctionner la chaîne de production de manière très stable », déclare Syusaku Jin. « La partie la plus difficile a été le travail de câblage. Je n'avais aucune expérience dans un tel travail de câblage, donc je pense que cette expérience sera très utile lors de l'installation du prochain robot. Cela m'a également aidé à améliorer mes compétences en dessins électriques pour d'autres équipements, indépendamment des robots. »

Les cobots UR sont également utilisés sur la chaîne de montage. Ici, le robot est positionné à l'extrémité du convoyeur où les personnes sont alignées, et est responsable du transfert de la pièce à usiner vers le convoyeur suivant. L'avantage de ce système est que même si un problème survient avec le cobot, il est possible de retourner au travail humain et de ne pas avoir à arrêter le fonctionnement.

Toyota Motor Hokkaido espère introduire des cobots UR dans divers processus à l'avenir. « Bien sûr, la diminution du coût du système est l'une des clés du renforcement de la structure de fabrication. Cependant, en plus de cela, travailler sur divers projets est la façon dont nous pouvons améliorer nos propres compétences. Je crois que c'est une façon de renforcer notre configuration de fabrication », déclare Isobe.