I carrelli a base di cobot attualmente eseguono fino a dieci diverse "ricette" di prodotti per diverse forme di godet, che possono variare da tondo a quadrato o rettangolare, nonché vari spessori e pesi e che possono uscire dalle presse uno o due alla volta. I carrelli sono progettati per un massimo di 20 "ricette" di prodotti. "I tempi di configurazione e i cambi sono stati sfide chiave da superare nell'applicazione. Con Universal Robots, Coty è stata in grado di montare un cobot UR3 e UR5 su ciascuno dei quattro carrelli mobili che possono essere arrotolati tra 12 presse. Baublitz afferma:" È molto più conveniente che avere dodici diverse stazioni con robot. Ha fatto sì che un progetto passasse dall'essere impossibile da un punto di vista finanziario all'essere possibile. Averli mobili è stato fondamentale per far andare avanti il progetto. "Il tempo di configurazione per i cobots mobili è in genere di soli 15-30 minuti per scollegare, spostare e configurare i cobots su una nuova pressa. Due dei carrelli supportano presse che producono prodotti ad alto volume, quindi raramente si muoveranno. Gli altri due carrelli si muovono ogni giorno, in genere una volta ogni tre turni.
I cobot offrono mezzo milione di dollari di risparmi annuali
In breve
Coty è un'azienda cosmetica mondiale che sta dietro a marchi noti come Sally Hansen, Rimmel e CoverGirl. Nello stabilimento dell'azienda nel Maryland, otto Universal Robots su quattro carrelli mobili ora automatizzano il prelievo e l'imballaggio dei prodotti presso le presse per polveri. La soluzione mobile offre un risparmio annuo di 500.000 dollari, migliorando al contempo sia l'ispezione della qualità che l'ambiente di lavoro dei dipendenti.
La trasformazione aziendale
Per Paul Baublitz, project manager di Coty Cosmetics, il problema era chiaro: "Attualmente abbiamo dodici presse e la sfida con l'automazione è sempre come automatizzare un'operazione così grande in modo economico?" Baublitz aveva molteplici motivi per automatizzare, tra cui soddisfare la spinta dell'azienda per una maggiore efficienza e affrontare la natura ripetitiva del compito, che non era ergonomicamente amichevole per gli operatori umani. Questo era un compito che Coty aveva precedentemente esaminato per automatizzare, ma aveva scoperto che la tecnologia disponibile all'epoca non era all'altezza della complessità dell'applicazione.
Baublitz ha portato il problema a Chris Sydorko, proprietario della società di integrazione Sydorko Automation, che dice: "La sfida per me era cercare di determinare come avrei potuto costruire un sistema robotico che fosse abbastanza mobile da soddisfare le loro esigenze di automazione pur essendo abbastanza conveniente da soddisfare le loro esigenze di bilancio." I robot industriali tradizionali non sono facilmente spostabili a causa delle norme di sicurezza, il che significava che Coty avrebbe dovuto posizionare permanentemente un robot su ciascuna delle 12 presse. Questo non rientrava nel budget.
Coty Cosmetics
La soluzione
Sydorko guardava invece all'automazione collaborativa. "Universal Robots sembrava avere un'ottima piattaforma", afferma.
"Sono leggeri, facili da usare, sono a bassa tensione e sicuramente potrebbero lavorare insieme nello stesso ambiente degli individui, quindi abbiamo deciso di dare una possibilità agli Universal Robots."
L'applicazione prevede il prelievo di "godet"- padelle metalliche contenenti prodotti cosmetici in polvere - e il loro posizionamento su vassoi confezionati in scatole e inviati a un reparto diverso per la lavorazione finale. Nelle presse, la polvere viene spinta nei godet, che poi viaggiano sotto una testa profilatrice 3D di Cognex per l'ispezione della superficie e per misurare il volume di polvere nella pentola. Se i godet superano l'ispezione, un cobot UR3 li raccoglie in gruppi di due o quattro, a seconda del prodotto, e li posiziona su un vassoio. Quando il vassoio è pieno, un cobot UR5 preleva il vassoio e lo sposta in una delle cinque posizioni del caso e posiziona il vassoio nel caso. Il cobot UR5 si sposta quindi dove sono riposti i vassoi vuoti, prende un vassoio e lo ripone nell'area di sosta del vassoio, aspettando che il successivo scenda davanti all'UR3 durante il caricamento.
I cobots mobili supportano il passaggio rapido
ROI veloce, ambiente di lavoro e qualità migliorati
Per questo progetto di automazione collaborativa, si prevede che Coty risparmierà mezzo milione di dollari all'anno in futuro. Si tratta di un ritorno sull'investimento significativo, ma Coty ha visto anche altri vantaggi.
L'area in cui lavorano i robot è polverosa e rumorosa, con forti vibrazioni provenienti dalle grandi presse. Ora che i robot stanno lavorando accanto a queste fonti, Coty è in grado di allontanare i dipendenti da questo ambiente e ridistribuirli in attività meno ripetitive e più interessanti. Baublitz spiega: "Una volta completato questo progetto e eseguiti tre turni, cinque giorni alla settimana, con quattro carrelli, ci saranno tredici dipendenti in meno che lavorano in quell' area. Si tratta di un cambiamento significativo per l'organizzazione, con molti miglioramenti in termini di efficienza, e il team è molto entusiasta di questo".
Paul Baublitz, Project Manager, Coty CosmeticsI cobot su carrelli mobili sono molto più convenienti rispetto ad avere dodici diverse stazioni ciascuna con un robot fisso. Ha fatto sì che un progetto passasse dall'essere impossibile da un punto di vista finanziario all'essere possibile.
Accoglienza di nuovi colleghi cobot
Mentre alcuni lavoratori di Coty Cosmetics inizialmente temevano che i robot assumessero parte del loro lavoro, ora apprezzano molto i loro nuovi colleghi cobot mentre si occupano di diversi compiti noiosi come l'ispezione della qualità di ciascun godet. Baublitz indica anche nuove iniziative di qualità che il sistema di ispezione Cognex aggiunge alle celle di lavoro automatizzate. In precedenza, questa era una delle tante attività eseguite dagli operatori. "Ora c'è un computer che fa tutto questo lavoro", spiega Baublitz. "Se vedi qualcosa che deve essere migliorato, puoi reagire immediatamente."
Ogni "godet" viene ispezionato dalla telecamera 3D Cognex ed è un "pass" o un "fail", se è un fail, il cobot UR3 posiziona il godet in un cestino degli scarti.
Flusso di dati di grandi dimensioni
L'applicazione incorpora PLC Allen Bradley che utilizzano Ethernet IP per comunicare con i controller UR3 e UR5, nonché con il sistema di visione 3D Cognex. "Questo ci offre un flusso di dati davvero ampio per poter mettere in comune tutti i bit di informazioni che vogliamo", afferma l'integratore Chris Sydorko. Coty può gestire la selezione delle ricette (i diversi tipi di "godet") da un HMI centrale che può alimentare i dati ai due controller del robot e alla telecamera, che può anche restituire i dati di ispezione su Ethernet.
Il processo di integrazione collaborativa porta al successo
Ora che il sistema basato su cobot è impostato, tuttavia, il team Coty è in grado di gestirlo internamente. "In caso di necessità di risoluzione dei problemi, l'integratore con cui abbiamo lavorato è sempre a portata di telefono", afferma Baublitz. "Ma a questo punto, abbiamo lavorato con i carrelli per mesi e siamo abbastanza a nostro agio da poter risolvere internamente il 99%dei problemi".
Sicurezza nonostante le elevate velocità di produzione
Dipendenti e cobots lavorano all'interno della stessa busta
I robot collaborativi sono progettati per un funzionamento sicuro insieme ai lavoratori umani. Tuttavia, al fine di soddisfare i tassi di produzione richiesti, Coty aveva bisogno di spingere la velocità e la forza dei robot al di fuori della gamma collaborativa. Per proteggere gli operatori, Sydorko ha aggiunto protezioni in plexiglass leggero e barriere fotoelettriche. Questi non inibiscono la mobilità dei carrelli, ma se un lavoratore apre una porta o raggiunge un'area attiva, i robot scendono immediatamente a una velocità collaborativa sicura. Una volta che il lavoratore chiude la porta o esce dalla barriera fotoelettrica, i robot riprendono la loro velocità massima.
Il meglio di entrambi i mondi
"Puoi andare veloce quanto vuoi e assicurarti di poter mantenere i tassi di produzione, ma puoi anche essere collaborativo se ciò ha più senso. È il meglio di entrambi i mondi", afferma Sydorko, a cui spesso viene chiesto perché abbia scelto Universal Robots piuttosto che un robot industriale tradizionale ad alta velocità per l'applicazione Coty. Uno dei motivi principali è che i robot tradizionali non funzionano con una fonte a bassa potenza. "In questo momento, stiamo facendo partire i carrelli a 110 volt", dice. "Dovremmo usare 240 o 480 volt per far funzionare un robot industriale tradizionale. Diventa difficile quando si desidera spostare i carrelli e mettere gli operatori a rischio più elevato." Anche il peso di un robot tradizionale ad alta velocità è stato un fattore, così come le dimensioni delle piattaforme di controllo.
Sfide di automazione risolte
Competitività dei costi globali garantita Capacità di soddisfare i tassi di produzione al di fuori della velocità collaborativa pur fornendo una busta di lavoro sicura per i dipendenti Personale di alto valore liberato per concentrarsi su compiti più qualificati Lavori ergonomicamente sfavorevoli ora automatizzati Capacità di automatizzare la produzione ad alto mix/basso volume
Fattori chiave di valore
Risparmio di $500.000 all'anno 13 dipendenti ora liberi per ulteriori attività a valore aggiunto Ispezione della qualità migliorata Collaborativa e sicura Facile risoluzione dei problemi e bassa manutenzione Possibilità di interfacciarsi facilmente con periferiche come sensori, telecamere 3D e PLC
Compiti risolti da robot collaborativi
"Godets" – pentole metalliche con polvere pressata – prelevate dal trasportatore in movimento e posizionate su vassoi Vassoi posizionati in scatole
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