Ottimizzazione delle tariffe operative con l'automazione dei cobot

Automazione presso Toyota Motor Hokkaido, Inc.

Video — Toyota Motor Hokkaido, INC, Giappone

In breve

Toyota Motor Hokkaido, Inc., che produce trasmissioni, assali e altre parti per veicoli Toyota a Tomakomai, Hokkaido in Giappone, ha come obiettivo principale il "rafforzamento della struttura produttiva". L'azienda ha iniziato a costruire un sistema robotico utilizzando i cobots UR per migliorare le sue strutture per il processo di caricamento dei differenziali (ruote dentate rotonde), che era stato una sfida. Di conseguenza, sono stati in grado di costruire il proprio sistema robotico che ha ridotto i costi e lo spazio e ha migliorato il tasso di funzionamento dal 92% al 98%, rispetto al sistema precedente.

Nel processo di alimentazione di un pignone diff in una macchina di lavorazione, l'operatore solleva uno spiedo con più pignoni diff infilzati su di esso e lo posiziona sulla macchina di trasferimento su un lato e il pezzo viene alimentato nella macchina sotto il proprio peso. L'attrezzatura doveva essere modificata ogni volta che cambiava la forma del pezzo e il pezzo spiedato pesava da 2 a 3 kg, ponendo un pesante carico sull'operatore che doveva lavorare con attenzione per evitare di danneggiare il pezzo.

Come hanno fatto

Junichi Isobe, Head of HEVG Group, Unit Manufacturing Engineer Office, Engineering Department of Toyota Motor Hokkaido, afferma: "Volevamo migliorare i nostri processi in base al nostro obiettivo di rafforzare la nostra struttura produttiva e siamo stati introdotti ai cobots UR dal nostro distributore, Toyoda Yuki. Dopo aver visto la crescente popolarità dei robot collaborativi alla Fiera Internazionale dei Robot nel dicembre 2019 e alla Fiera ROBODEX nel gennaio 2020, abbiamo deciso di accettare la sfida."

La sfida nell'introdurre un cobot per la prima volta è stata quella di mantenere il tempo di ciclo entro il tempo prescritto e di trovare un modo per riconoscere il pezzo. Una telecamera di visione supererebbe il tempo di ciclo e sarebbe difficile rilevare il pezzo in lavorazione perché è nero lucido. Pertanto, Toyoda Yuki ha ideato un metodo che utilizza il sensore di coppia di forza integrato nel cobot UR (sensore F/T) per rilevare il pezzo quando la pinza colpisce il pezzo. Questo metodo è stato adottato dopo un test dimostrativo. Syusaku Jin, Unit Manufacturing Engineering Department, HEVG, Engineering Division afferma: "Abbiamo deciso di sviluppare un sistema senza telecamera, che semplifica la configurazione del sistema. Le pinze sono RG2 e RG6 di OnRobot, che sono prodotti UR+, quindi sono state facilmente programmate sul pendente Teach del cobot UR, nonché sul sensore F/T integrato del cobot."

Toyota Motor Hokkaido

Settore Automotive and Subcontractors

Paese Asia

Numero di dipendenti 1000+

Cobot utilizzato UR5e, UR10e and UR16e

Come ci sono riusciti

Esaminare più da vicino il processo e i dettagli chiave per passare con successo dai processi manuali all'automazione con robot collaborativi

Comoda automazione

Suguru Sakai, leader della sezione di produzione n. 12, divisione di produzione unitaria. No.1, che è responsabile dei lavori in loco, ha anche commentato: "Se vogliamo posizionare un pezzo in lavorazione nella direzione opposta o cambiare il numero di spiedi, possiamo farlo semplicemente riprogrammando il robot. Il robot controlla anche lo spessore del pezzo in lavorazione, il che penso sia molto conveniente."

Raddoppiare il lavoro svolto

In passato, c'era un alimentatore di materiale per linea, ma il cobot UR fornisce materiale a due linee con un singolo robot. Mentre era necessario un nuovo alimentatore di materiale ogni volta che veniva aggiunto un nuovo modello, la programmazione del robot può ora essere modificata per adattarsi al nuovo modello, risparmiando sugli investimenti. Come misura di sicurezza, viene installato uno scanner di sicurezza in modo che il robot rallenti quando una persona si avvicina ad esso e si fermi se una persona lo colpisce.

Naturalmente, la riduzione dei costi di sistema è una delle chiavi per rafforzare la struttura produttiva. Tuttavia, oltre a ciò, lavorare su vari progetti è il modo in cui possiamo migliorare le nostre capacità. Credo che questo sia un modo per rafforzare la nostra configurazione di produzione.

Junichi Isobe, Head of HEVG Group, Unit Manufacturing Engineer Office, Engineering Department of Toyota Motor Hokkaido

Una linea di produzione stabile con un migliore utilizzo

Con meno anomalie, il tasso di utilizzo è migliorato dal 92% al 98%. "È una gioia poter gestire la linea di produzione in modo molto stabile", afferma Syusaku Jin. “La parte più difficile è stata il lavoro di cablaggio. Non avevo esperienza in tali lavori di cablaggio, quindi penso che questa esperienza sarà molto utile quando installeremo il prossimo robot. Mi ha anche aiutato a migliorare le mie capacità nei disegni elettrici per altre apparecchiature, indipendentemente dai robot."

I cobots UR vengono utilizzati anche sulla linea di assemblaggio. Qui, il robot è posizionato all'estremità del trasportatore in cui sono allineate le persone ed è responsabile del trasferimento del pezzo al trasportatore successivo. Il vantaggio di questo sistema è che anche se dovesse verificarsi un problema con il cobot, è possibile tornare al lavoro umano e non dover interrompere il funzionamento.

Toyota Motor Hokkaido spera di introdurre i cobots UR in vari processi in futuro. "Naturalmente, la riduzione dei costi di sistema è una delle chiavi per rafforzare la struttura produttiva. Tuttavia, oltre a ciò, lavorare su vari progetti è il modo in cui possiamo migliorare le nostre capacità. Credo che questo sia un modo per rafforzare la nostra configurazione di produzione", afferma Isobe.