I cobot migliorano l'ergonomia e la produttività gestendo attività ripetitive presso la fabbrica di ceramica

Pentik Oy

In breve

Pentik, la fabbrica di ceramica più settentrionale del mondo, situata a Posio, in Finlandia, ha voluto automatizzare la sua produzione ad alto mix/basso volume senza perdere la sua identità di artigiano. L'azienda ha scelto due robot collaborativi UR10 di Universal Robots per sostituire le attività pesanti e ripetitive di smaltatura e stampaggio di stoviglie, garantendo un risultato uniforme che migliora anche l'ergonomia dei dipendenti di Pentik. I cobots ora lavorano in tandem con gli esseri umani, offrendo lo stesso tocco di artigianato umano di prima, aumentando di dieci volte l'efficienza del lavoro nella postazione di lavoro.

Quasi tutte le fabbriche di ceramica nei paesi occidentali hanno spostato la loro produzione di massa in regioni a basso costo. L'artista ceramico Anu Pentik che ha fondato Pentik nel 1971 difende con orgoglio l'artigianato. La sua azienda ha voluto nuotare controcorrente creando tutti i suoi prodotti ceramici a Posio, un comune finlandese situato a pochi chilometri a sud del Circolo Polare Artico.

La trasformazione aziendale

La lavorazione della ceramica è un lavoro manuale. Quando un lavoratore smalta le stoviglie e modella i piatti con uno strumento, ripeterà lo stesso compito centinaia di volte al giorno. Compiti difficili per le mani, le spalle e la schiena dei lavoratori.

Pentik voleva trovare una soluzione che consentisse l'automazione della produzione utilizzando le competenze dei dipendenti esperti per attività a più alto valore aggiunto come il controllo qualità. Liberare i lavoratori dal dover svolgere compiti monotoni ed ergonomicamente ostili migliorerebbe anche l'immagine del datore di lavoro.

Pentik OY

Settore Plastic and Polymers

Paese Europe

Numero di dipendenti 100-500

Cobot utilizzati UR10

Video — Pentik Oy, Finlandia

Come ci sono riusciti

Ci sono oltre un migliaio di progetti di ceramiche Pentik con bassi numeri di produzione. Un robot industriale tradizionale non era quindi una soluzione praticabile in quanto di solito rimangono imbullonati in celle ingabbiate, dedicate a un solo compito. Pentik realizza le sue stoviglie in argilla inglese. Il materiale è come la plastilina essiccata (materiale di modellazione simile allo stucco). Prima della cottura, i pezzi sono fragili. La macchina automatizzata deve essere delicata nel suo lavoro e deve essere in grado di ripetere i suoi movimenti nel modo più identico possibile. Anche le più piccole rientranze o depressioni fatte all'inizio del processo possono rendere un oggetto di second' ordine, poiché sparare aggrava solo eventuali errori. Il robot collaborativo soddisfa bene questi requisiti.

Pentik ha iniziato a sviluppare le applicazioni cobot con l'Università di Scienze Applicate di Oulu (OAMK). L'allora ingegnere progettista di Oamk e attuale direttore di fabbrica di Pentik, Lassi Kaivosoja, ha diretto gli studenti nella progettazione di due celle robotizzate collaborative per la smaltatura e la modellazione delle stoviglie. Il primo cobot, il cobot UR10e, forma "ammaccature" nelle piastre da tavola. La firma della lastra Kallio sono i bordi irregolari, difficili da realizzare a mano. Kaivosoja ha progettato il cobot per fare questo lavoro.

Introducendo il cobot per automatizzare alcune delle attività di produzione più impegnative e ripetibili dal punto di vista ergonomico, l'azienda è in grado di mantenere la propria tradizione e migliorare la produttività.

Lassi Kaivosoja, Factory manager, Pentik

Precisione millimetrica

Le ammaccature sono realizzate utilizzando due spugne di levigatura orbitali bagnate da 40 mm. Nella cella di finitura della lastra, il cobot preleva le stoviglie da una linea di stampaggio automatica, quindi - a seconda del prodotto - il robot le posiziona contro una spugna di levigatura orizzontale o verticale utilizzata per la formatura. Secondo Lassi Kaivosoja, la sfida più grande era quella di individuare la pressione precisa in modo che il cobot producesse la forma desiderata quando lavorava con l'argilla.

Regolazioni di programmazione

Le spugne di levigatura sono elastiche, quindi la loro pressione non viene monitorata. Con un po 'di test, il programmatore lo ha adattato alla pressione necessaria per la produzione di creme Pentik. Le pinze del vuoto includono un motore con un riduttore conico e un anello di scorrimento pneumatico. Consentono la rotazione illimitata e programmabile della ventosa.

In buone mani

Il secondo cobot UR10, è focalizzato sulla smaltatura delle stoviglie. Le stoviglie sono immerse nello smalto, che conferisce all'articolo un rivestimento duro e lucido quando viene cotto.

Prima dell'arrivo del cobot, questa parte del processo era svolta da un essere umano. Le stoviglie realizzate dai cobots dovevano mantenere i tratti distintivi di essere fatte a mano. Il robot preleva l'articolo dal vassoio con una pinza sottovuoto autocostruita. Il vassoio ha un sensore che garantisce che l'articolo sia in posizione. Il vuoto viene creato da un eiettore a vuoto intelligente. Rileva la forza del vuoto e disattiva automaticamente l'aspirazione quando è stato raggiunto il vuoto desiderato.

Il cobot abbassa i pezzi di ceramica nella miscela di smaltatura. Dopo aver immerso l'articolo, il robot lo posiziona su uno dei due punti di deposito. Se i punti di deposito sono pieni, il robot attenderà. "Il cobot imita i movimenti delle mani di Inkeri, un lavoratore amato che è stato responsabile di questo processo per 30 anni", spiega Kaivosoja.

Un addetto preleva il pezzo dal punto di deposito e ne verifica la qualità. Puliscono lo smalto in eccesso dal fondo del pezzo in modo che non si attacchi all'attrezzatura di cottura. Infine, il dipendente posiziona il pezzo di ceramica su un carrello per attendere la cottura nel forno. Dopo che il pezzo è stato cotto, ha una superficie dura e durevole.