I cobot aumentano il profitto riducendo gli errori del 40%
In breve
Tomenson Machine Works è leader mondiale nella produzione di collettori idraulici di precisione. Nella sede centrale dell'azienda a Chicago, un cobot UR3 di Universal Robots lavora su un processo di pin-stamping, gestendo dozzine di parti di diverse dimensioni. La soluzione basata su cobot ha consentito una riduzione del 40%degli errori, ha aumentato i margini di profitto dell'azienda e ha fornito un ROI entro 6-7 mesi.
La sfida
di Tomenson ha incontrato alcune difficoltà con la soddisfazione dei dipendenti a causa della natura ripetitiva delle attività di pin-stamping. “Lavorare con l'incisore è noioso. Non è qualcosa che la gente dice:" Evviva, vado a fare l'incisore per otto ore "," spiega Geoffrey Rose, responsabile delle operazioni secondarie e supervisore della qualità presso Tomenson Machine Works.
L'azienda decise di introdurre l'automazione per alleviare il problema, ma poiché questo era il primo esperimento di Tomenson con la robotica, era importante trovare un sistema facile da implementare. "Nessuno in azienda aveva mai avuto a che fare con robot collaborativi o qualcosa del genere, specialmente Geoffrey, che fa la programmazione ogni giorno e gestisce il sistema", afferma il responsabile delle operazioni Alex Roake. “La prima volta che ha visto un robot collaborativo è stato il primo giorno in cui l'abbiamo portato qui."
Tomenson mette dozzine di diverse dimensioni delle parti attraverso la sua timbratrice a perno, quindi l'azienda aveva anche bisogno di una soluzione flessibile in grado di gestire la varianza delle parti. Inoltre, a causa dei limiti di spazio all'interno della cella, Tomenson aveva bisogno di una soluzione che fosse sicura da operare intorno agli esseri umani e che non richiedesse recinzioni di sicurezza.
Tomenson Machine Works Inc
Scelta di una soluzione
Per Tomenson, l'automazione collaborativa era di gran lunga l'opzione migliore, offrendo un ingombro ridotto, una facile implementazione e un funzionamento sicuro intorno ai lavoratori umani. "L'aspetto collaborativo del sistema robotico era assolutamente necessario", spiega Roake. "Sapevamo che non avremmo avuto una pinza e un robot che potrebbero aver bisogno di essere sorvegliati perché stiamo lavorando in un ambiente ristretto nella cella in cui stanno lavorando. L'aspetto collaborativo è stato uno dei fattori principali nel modo in cui abbiamo scelto il sistema."
Tomenson ha scelto di implementare un robot collaborativo UR3 dotato della pinza RG6 di OnRobot, guidato dalla facilità d'uso della soluzione completa, dal fattore di forma ridotto e dalle funzionalità di sicurezza integrate. La pinza RG6 fa parte della piattaforma UR+, il che significa che è certificata per funzionare perfettamente con i cobots UR poiché il software di controllo della pinza è completamente integrato nel pendente Teach del cobot.
UR+ Prodotti Utilizzati:
Pinza RG6 di OnRobot
Applausi per l'automazione
Il processo prima dell'automazione prevedeva che un operatore umano caricasse la timbratrice a pin una parte alla volta, in piedi o seduto su uno sgabello e utilizzando un pedale per attivare il timbro a pin, tutto il giorno. L'introduzione dell'automazione ha avuto un effetto immediato sul morale dei dipendenti. "Quando abbiamo iniziato a installare il robot con la pinza, il nostro precedente addetto al timbro a spillo ha iniziato a fare il tifo perché era così entusiasta che siamo stati in grado di spostarla in un altro reparto dove avrebbe potuto svolgere un lavoro più significativo", ricorda Roake. "Ora lavora nel reparto spedizioni e aiuta a imballare le parti e ispezionarle prima che arrivino al cliente."
L'applicazione di stampaggio a perno richiede che la pinza gestisca una grande varietà di parti diverse, ma la programmazione richiede da cinque a 10 minuti poiché il robot può utilizzare lo stesso codice di base per ogni parte e la pinza rileva quando afferra la parte, indipendentemente dalle dimensioni della parte.
Produttività e profitti alle stelle
L'azienda ha visto vantaggi significativi dall'implementazione dell'UR3. "La più grande differenza da quando abbiamo introdotto l'automazione e la pinza è che abbiamo assistito a un'enorme riduzione dei carichi errati", afferma Roake. "Direi che abbiamo visto una riduzione di circa il 40%dei carichi errati derivanti dall'incisione sul lato sbagliato o nella direzione sbagliata da quando abbiamo incorporato il sistema."
Anche i margini di profitto sono migliorati, soprattutto sui prodotti più piccoli. "Prima di questo sistema e della pinza, avevamo sicuramente margini di profitto inferiori su queste piccole parti", spiega Roake. "Ora, quando vediamo un piccolo blocco, non abbiamo paura di citarlo perché sappiamo che la gestione di migliaia e migliaia di questi sarà fatta dal robot, non da un essere umano, il che ci rende meno timorosi di citare piccole parti di volume molto elevato", dice aggiungendo che automatizzando facilmente le piccole parti con la pinza e il robot, l'azienda è in grado di risparmiare ore di ingegneria e allo stesso tempo riallocare i lavoratori per concentrarsi su parti più grandi con processi complessi e cicli più lunghi che richiedono maggiore attenzione.
Alex Roake, Operations Manager, Tomenson Machine WorksDirei che abbiamo visto una riduzione di circa il 40%dei carichi errati derivanti dall'incisione sul lato sbagliato o nella direzione sbagliata da quando abbiamo incorporato il sistema.
Operazioni di trasformazione
Rapido ritorno sull'investimento
In definitiva, Tomenson si aspetta un rapido ritorno sul suo investimento sostituendo un operatore di primo turno con il robot e la pinza, stimando un ritorno di 13 mesi sul sistema per un singolo turno. Roake aggiunge: "Se calcoliamo il fatto che ora possiamo eseguire il cobot sul primo e sul secondo turno, il numero sarebbe circa la metà, quindi in circa sei-sette mesi otterremo il nostro ritorno sull'investimento."
Con l'operazione ripetitiva automatizzata e il personale spostato su attività più preziose, Tomenson ha anche visto risparmi in cui gli operatori devono essere impiegati. "Ora carichiamo un trasportatore che può funzionare per circa 45 minuti, quindi continuiamo a caricare e scaricare continuamente il trasportatore", descrive il responsabile operativo di Tomenson. "Dal momento che siamo in grado di farlo funzionare incustodito per circa 45 minuti, siamo in grado di utilizzare la stessa persona per eseguire la sega lineare e il robot, invece di avere due persone separate. In termini di risparmio sui costi, è praticamente equivalente a un operatore".
Basarsi sull'esperienza
Avendo sperimentato la facilità d'uso dell'UR3, Tomenson sta esplorando altre opportunità per l'automazione collaborativa. "Ora che abbiamo un'applicazione cobot di successo, abbiamo esaminato altre possibilità in post-produzione o spedizione o persino caricamento delle macchine CNC", afferma. "La facilità di programmazione è ciò che ci porta a essere fiduciosi in questa decisione che possiamo trasferire ad altri reparti, perché non abbiamo bisogno di assumere un programmatore in più, ma possiamo utilizzare la nostra forza lavoro esistente."
In effetti, alcune delle idee più utili per potenziali applicazioni future della tecnologia cobot provengono dall'officina. "Molti dei nostri dipendenti vengono attivamente da noi con idee su dove vorrebbero vedere un sistema robotico", spiega Roake. "La curiosità di tutti è ai massimi storici."
Sfide di automazione risolte:
Sostituire compiti noiosi attraverso l'automazione sicura e collaborativa Facile da implementare in spazi ristretti Maggiore capacità di rispettare scadenze di produzione ravvicinate
Fattori chiave del valore:
Riduzione del 40%dei carichi errati Aumento dei margini di profitto Dipendenti liberati per compiti più interessanti Collaborativo e sicuro Facile da programmare e bassa manutenzione Facile integrazione con pinza certificata UR+ di OnRobot
Compiti risolti da robot collaborativi:
Un UR3 gestisce le attività di pin-stamping di Tomenson, incidendo migliaia di parti di diversi tipi e dimensioni nel processo
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