La soluzione di raccolta dei contenitori prolunga la durata delle apparecchiature di un decennio
In breve
PrecisionForm, leader di mercato nelle piccole parti metalliche personalizzate, è stata sfidata ad automatizzare il compito di prelevare le parti in contenitori profondi e inserirle in una macchina CNC. L'azienda ha implementato il sistema ActiNav di Universal Robots per il caricamento flessibile delle macchine, consentendo loro di aumentare la competitività, superare le sfide del lavoro, potenziare la propria forza lavoro e prolungare la durata delle apparecchiature più vecchie.
La sfida
Qual è il più grande mal di testa nell'automazione di un'attività? Come presentare il pezzo al robot. Questa è stata la conclusione a cui PrecisionForm è giunta rapidamente quando ha automatizzato il loro progetto iniziale; dispiegando un robot per prelevare le fasce elastiche e posizionarle su un micrometro per l'ispezione. Come molte parti presso il produttore a contratto con sede in Pennsylvania, gli anelli sono stati lavorati in lotti e sono arrivati in grandi contenitori, tutti mescolati insieme. Affinché il cobot potesse prelevarli, un operatore doveva prima disporli in una griglia su un vassoio.
"Il 50-75%del nostro tempo trascorso a mettere in funzione quell' applicazione consisteva nel capire come il robot avrebbe scelto le parti", afferma Alex Corckran, Presidente e CEO di PrecisionForm. "Avere un operatore che prepara le parti per il cobot era ancora più veloce che eseguire manualmente l'intero processo di ispezione, ma non sarebbe bello se il cobot potesse semplicemente prelevare direttamente dal cestino e bypassare l'intero passaggio?"
PrecisionForm Inc
Ricerca di soluzioni
PrecisionForm ha iniziato a ricercare soluzioni di prelievo dei contenitori per il loro prossimo progetto; prelievo di parti da contenitori per la fresatura CNC. L'azienda ha contattato un certo numero di fornitori e ha inviato loro parti campione per determinare se potevano essere prelevate dai contenitori. "Le risposte erano sempre, Sì: ma..." e i "ma" non sono mai stati accettabili per noi ", afferma Corckran, ricordando come alcuni sistemi avessero problemi con parti di determinati colori, altri con parti piatte, mentre alcuni sistemi richiedevano all'ingegnere del fornitore di uscire e gestire il passaggio da una parte all'altra.
Piccoli volumi, grandi problemi
L'utilizzo di un alimentatore a ciotola per la presentazione dei pezzi non era un'opzione praticabile, spiega Corckran. "Gli alimentatori a ciotola sono efficaci quando si hanno volumi molto elevati e si ha la parte giusta per il lavoro. Per altre parti, quando si hanno volumi inferiori, il passaggio da una parte all'altra su un alimentatore a vaschetta è impossibile o richiede troppo tempo per renderlo efficace. In molti casi, è solo più facile far fare quel lavoro a una persona piuttosto che passare al processo di automazione".
Alex Corckran, PrecisionForm CEOAbbiamo da 50 a 100 parti che tocchiamo su base settimanale per l'ispezione o i processi secondari. La stragrande maggioranza di queste parti non sono quantità abbastanza elevate da giustificare una soluzione completamente automatizzata che non possiamo facilmente passare da una parte all'altra.
Soluzione di prelievo bidone casuale in azione
I campioni impressionano
Quando Universal Robots (UR) e il distributore UR Applied Controls hanno contattato PrecisionForm per suggerire un test della soluzione ActiNav, Corckran era scettico: "Abbiamo pensato che sarebbe stato lo stesso di tutte le altre soluzioni di bin-picking, dove inviamo loro una parte e settimane dopo ci inviano un" Ma ". ’" Tuttavia, PrecisionForm ha inviato al team ActiNav parti campione insieme a disegni CAD e modelli 3D. "In realtà siamo rimasti scioccati", dice Corckran. "Abbiamo inviato loro due parti, di cui una con una superficie molto piccola e piatta che non si trova mai correttamente nel cestino e entro 24 ore ci avevano inviato tre video dimostrativi di ActiNav che preleva effettivamente le parti da un cestino".
Una scelta di automazione semplice
PrecisionForm possedeva già un UR3 e un cobot UR5 di Universal Robots; l'UR3 gestisce il processo di ispezione iniziale della ghiera del pistone e l'UR5 carica e scarica le parti in una pressa freno. Basandosi sulle sue esperienze positive con i cobots di Universal Robots e sugli impressionanti risultati dei campioni di raccolta iniziale, PrecisionForm ha deciso di acquistare un UR5 aggiuntivo dotato della soluzione ActiNav e distribuirlo per un compito di frutta molto semplice e a basso peso; prelevare parti di armi da fuoco da un cestino e in una macchina CNC. L'attività ha un tempo di ciclo di 90 secondi e richiede un operatore a tempo pieno per gestirla, rendendola un'attività perfetta da automatizzare.
Un processo di configurazione rapido
Il sistema ha impiegato forse un giorno per essere installato e implementato, afferma Dan Vazquez, ingegnere dell'automazione industriale presso PrecisionForm:
"Il primo passo è definire l'ambiente e calibrare i sensori, il che è molto semplice. Trascini il braccio del robot nei punti in cui desideri posizionare gli oggetti ambientali e una volta definiti quei punti, il robot pianificherà autonomamente i suoi percorsi in base a tali informazioni", afferma Dan Vazquez, ingegnere dell'automazione industriale di PrecisionForm. Successivamente, il cobot è stato semplicemente alimentato con un file CAD del pezzo da prelevare. "ActiNav sarà in grado di identificare la parte all'interno del cassone, nonché la sua posizione sull'effettore finale e di pianificare autonomamente ulteriori movimenti", spiega, aggiungendo che PrecisionForm ha implementato due stazioni di riaggancio nel ciclo in cui le parti sono posizionate per ottimizzare il tempo di ciclo e dare al cobot l'angolazione corretta per prelevare la parte per il posizionamento finale.
Responsabilizza i lavoratori, risolve le sfide del lavoro
PrecisionForm non può essere competitiva a livello internazionale da Lititz, in Pennsylvania, con un operatore che esegue una macchina alla volta, afferma Corckran: "Abbiamo un sacco di lavoratori molto qualificati. Molti di questi compiti molto ripetitivi sono intermittenti, quindi spesso ci troviamo a dover prendere una persona altamente qualificata e metterla su un compito molto ripetitivo, e questo non è un bene per il morale, e non è nemmeno conveniente." Dopo l'implementazione del cobot, gli operatori possono utilizzare tre o quattro macchine alla volta, consentendo all'azienda di rimanere competitiva e aiutandola a superare le sfide relative ai requisiti intermittenti per la manodopera temporanea. Nell'esperienza di Corckran, quando è necessario un lavoro temporaneo per svolgere compiti intermittenti, trovare "persone buone e qualificate che si presentino regolarmente quando ne hai bisogno" è una sfida. Il cobot risolve il problema.
Una vita più lunga per le apparecchiature legacy
Lo stabilimento di produzione di PrecisionForm combina le "attrezzature CNC più recenti e più grandi" con "attrezzature vecchie di 30 anni che sono ancora molto efficaci nel loro lavoro", afferma Corckran. La possibilità di implementare ActiNav su apparecchiature più vecchie non solo ha l'ovvio ROI di sostituire un operatore o consentire a un singolo operatore di utilizzare quattro macchine, spiega Corckran, ma consente alle aziende di ripensare se sia necessario sostituire o meno quell' apparecchiatura: "Ad esempio, abbiamo alcune macchine che producono pezzi di volume molto elevato, nell'ordine di milioni all'anno. Ad un certo punto, quelle macchine si consumano e smettono di produrre il 100% o il 99,999% di parti buone. Nella vecchia realtà, dovremmo sostituire quella macchina per rimanere competitivi", dice e continua: "Tuttavia, se possiamo implementare ActiNav accanto a quella macchina e ispezionare l'uno per cento delle parti difettose, abbiamo appena preso un pezzo di equipaggiamento da un milione di dollari, aggiunto una soluzione molto economica e potenzialmente ne abbiamo ricavato altri dieci anni".
Migliorare la produzione giornaliera
Le tolleranze delle parti prodotte da PrecisionForm sono estremamente strette e i clienti esaminano ogni parte. Al fine di mantenere le vecchie attrezzature dell'azienda che producono al livello che i clienti si aspettano, gli operatori si fermano una volta all'ora per dieci-quindici minuti ed eseguono un'ispezione completa sia del pezzo che dello stampo. "Si tratta del 15-20%della produzione giornaliera persa, che ora possiamo recuperare utilizzando ActiNav" conclude Corckran, aggiungendo che in scenari applicativi futuri, PrecisionForm prevede di utilizzare anche un sistema ActiNav aggiuntivo nella sua prima applicazione di ispezione dell'anello del pistone, eliminando i vassoi caricati manualmente.
Sfide di automazione risolte:
Preleva con successo le parti dai cestini profondi Sfide di presentazione delle parti eliminate Sostituite le attività manuali ripetitive utilizzando l'automazione sicura e collaborativa Distribuito su apparecchiature legacy Adatto per l'implementazione su applicazioni aggiuntive
Fattori chiave del valore:
Funzionalità flessibili di caricamento e raccolta dei contenitori della macchina Processi di ispezione migliorati I dipendenti sono liberi di svolgere attività a valore aggiunto Estensione della durata delle apparecchiature legacy Ingombro ridotto Collaborativo, sicuro e facile da programmare
Compiti risolti da robot collaborativi:
Carico macchina, ispezione prodotto e random
Contatta Universal Robots
Migliaia di aziende si affidano ai robot collaborativi per...
- Aumentare la produttività
- Adattarsi alla domanda variabile di prodotti
- Migliorare il benessere e la fidelizzazione dei dipendenti
- Far fronte alla carenza di manodopera
