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Universal Robots gestisce l'ispezione mission-critical

Comprehensive Logistics

In breve

Un robot collaborativo Universal Robots UR10 dotato di una telecamera di visione consente al produttore a contratto con sede in Ohio di raggiungere il 100% di qualità nel sottogruppo dei motori automobilistici.

Nella catena di montaggio a forma di ferro di cavallo a Youngstown, nell'Ohio, le parti del motore si muovono come un orologio su un trasportatore con un intervallo di tempo di 60 secondi per ogni stazione, senza lasciare spazio a errori. Quando i sottogruppi della base del motore raggiungono la fine della linea, l'azienda deve ispezionare ogni sottogruppo, che include un connettore critico del cablaggio dello sterzo, completamente alloggiato e bloccato. "Se c'è una connessione allentata intermittente o è collegata e non bloccata in posizione, può causare una perdita intermittente o completa del servosterzo, che è un livello 8 nella scala di gravità", afferma Mike O’Keefe, sovrintendente all'assemblaggio a valore aggiunto di Comprehensive Logistics. "È una modalità di guasto pericolosa per la vita, quindi dobbiamo assicurarci che quelle clip siano bloccate in posizione con il 100% di sicurezza." Anche O’Keefe spiega la sfida. "L'ispezione manuale a livello di settore è efficiente solo dell'80% circa, quindi stavamo cercando un'ispezione di qualità ripetibile attraverso un sistema automatizzato", afferma.

Tuttavia, questo processo stava causando mal di testa al produttore dell'Ohio in quanto il sistema multi-camera fisso implementato dall'azienda non era in grado di posizionare le telecamere in punti stretti e non era ripetibile come richiesto dal produttore. "I dati raccolti dal sistema di telecamere non erano così puri", aggiunge O’Keefe, che ha anche sperimentato un robot in stile sonda che non soddisfaceva i requisiti di ripetibilità.

L'azienda ha iniziato a ricercare alternative. La soluzione avrebbe dovuto supportare le esigenze di up-time della Comprehensive Logistics, essere semplice da usare e doveva integrarsi facilmente con i processi e le persone in linea. "Dovevamo trovare qualcosa che non contribuisse a un potenziale problema di sicurezza", spiega O’Keefe. "Abbiamo esaminato Universal Robots e ci siamo subito resi conto che si trattava di un robot economico e leggero in grado di spostare una telecamera di visione nelle giuste posizioni in modo sicuro e ripetibile. La destrezza del robot universale gli consente di andare al di sotto dei punti critici della missione ed essere ripetibile al 100%".

Comprehensive Logistics

Settore Automotive and Subcontractors
Paese North America
Numero di dipendenti 100-500
Cobot utilizzati UR10

Universal Robots ci ha fornito l'opportunità di posizionarci con forza e offrire una qualità al 100%

Mike O’ Keefe, Value-added Assembly superintendent, Comprehensive Logistics

La soluzione

L'applicazione chiavi in mano è stata sviluppata da Automation Zone, un integratore di sistemi certificato di robot UR con sede in Ohio.

Nonostante l'utilizzo di risorse esterne, il prezzo sull'applicazione complessiva era ancora conveniente. Il sovrintendente all'assemblaggio di Comprehensive Logistics spiega in dettaglio come il robot che esegue un'operazione su tre turni si ripagherebbe da solo in circa sette mesi. "Guardando solo l'hardware del robot, il ROI è probabilmente inferiore a quattro mesi", afferma, aggiungendo che questo calcolo non tiene conto dell'eliminazione delle commissioni dal cliente a causa di problemi di qualità. "Poiché otteniamo il 100% di qualità dal robot UR, credo che il periodo di rimborso sarebbe ancora più breve, sapendo che siamo protetti dalle sanzioni".

Produzione stabile

Produzione stabile

Il robot collaborativo UR10 montato a soffitto di Universal Robots è dotato di una telecamera di visione e si muove rapidamente tra i punti di ispezione, scattando una foto di ogni connessione prima che si ritragga in una posizione "home" e attenda il prossimo assemblaggio per ispezionare.
O’Keefe sottolinea il tempo di attività raggiunto da quando l'UR10 ha assunto l'ispezione della culla del motore. "L'UR10 è in funzione da due anni in operazioni su due o tre turni 24 ore su 24." L'applicazione è anche a prova di futuro per le nuove build di motori. Se il cliente fornisce nuovi requisiti o criteri di ispezione diversi, è facile aggiungere punti di ispezione di qualità al processo. "Il nostro integratore compone semplicemente da remoto, aggiorna ciò che è necessario e ci guida attraverso il processo", afferma O’Keefe.

Sicurezza integrata

Sicurezza integrata

Universal Robots è classificato come robot collaborativo, o cobot, a causa del sistema di sicurezza integrato che fa sì che il braccio del robot smetta automaticamente di funzionare se incontra oggetti o persone all'interno del suo percorso. Ciò significa che Comprehensive Logistics potrebbe far operare l'UR10 proprio accanto ai dipendenti sulla linea. "Non avevamo bisogno delle ingombranti barriere fotoelettriche o di altri tipi di protezione richiesti da alcuni dei sistemi robotici standard del settore", afferma O’Keefe, sottolineando la capacità del robot di avviarsi e arrestarsi facilmente a metà ciclo. "Se l'ispezione non riesce, possiamo entrare e ispezionare nuovamente solo la parte non riuscita del ciclo. In genere, se hai un robot autonomo, eseguirà nuovamente l'intero processo, il che mi porta oltre il mio tempo di ciclo." Con il tempo takt di 60 secondi in ciascuna stazione, il tempo di ciclo sulla linea di assemblaggio è impostato su circa 48 secondi, con il cobot UR che impiega circa 32 secondi per eseguire l'ispezione, consentendo un tempo sufficiente per la riesecuzione senza che l'intera linea si fermi.

Soluzione sostenibile

Soluzione sostenibile

L'ispezione visiva eseguita dall'UR10 è l'ultima fase della linea di assemblaggio frenetica in cui il tempo di attività è fondamentale. "Le soluzioni precedenti hanno causato frequenti interruzioni, ma non è il caso di Universal Robots, non abbiamo avuto guasti in due anni di attività", afferma Mike O’ Keefe, sovrintendente all'assemblaggio a valore aggiunto di Comprehensive Logistics.

Mission critical

Mission critical

Il controllo del corretto assemblaggio dei plug-in per il cablaggio della macchina di governo è fondamentale. Se c'è una connessione intermittente causata da un connettore non completamente inserito e bloccato in posizione, può causare una perdita del servosterzo, che è un livello 8 della scala di gravità, il che significa una modalità di guasto pericolosa per la vita.

I prodotti

I prodotti

Comprehensive Logistics è un fornitore leader di logistica di terze parti per operazioni di magazzino ad alto volume e ad alta velocità, tra cui la capacità di sottogruppo a valore aggiunto certificata ISO e IATF. Comprehensive Logistics implementa soluzioni chiavi in mano che comprendono: integrazione di sistemi IT proprietari; sistemi di intelligence per la gestione di magazzini e piazzali; sequenziamento delle parti; produzione di sottogruppi; kitting; reimballaggio delle parti; gestione dei container a rendere; cross-docking; gestione internazionale dei materiali in entrata/in uscita; e trasporto navetta dedicato.

I dipendenti di Comprehensive Logistics potrebbero vedere più colleghi cobot in futuro. "Se a Comprehensive Logistics vengono assegnati più assemblaggi, potremmo potenzialmente replicare questo processo su altre linee se il cliente ha punti di ispezione mission-critical che devono essere di qualità al 100%", afferma O’Keefe.

Comprehensive Logistics

Sfide di automazione risolte

  • Raggiunta la qualità al 100% nell'assemblaggio di motori per autoveicoli
  • Possibilità di automatizzare senza gabbia di sicurezza, consentendo il funzionamento fianco a fianco con i lavoratori della linea
  • Zero manutenzioni senza fermi macchina o interruzioni di linea
  • Applicazione a prova di futuro, che consente modifiche nell'ispezione delle build di motori

Fattori chiave di valore

  • 4 mesi di ROI sull'UR10, 7 mesi sull'intera applicazione sviluppata dall'integratore
  • Programmazione semplice
  • Collaborativa e sicura
  • Funzionamento continuo senza necessità di ricalibrazione dopo la ripetizione del test

Compiti risolti da robot collaborativi

  • Ispezione della qualità visiva del sottogruppo dei motori automobilistici

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Migliaia di aziende si affidano ai robot collaborativi per...

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