Universal Robotsが金属およびプラスチックメーカーの生産量を倍増
要するに
ワシントン州タコマを拠点とするTool Gaugeは、航空宇宙産業向けの精密金属およびプラスチック部品およびアセンブリを製造しています。再交渉できない長期の顧客契約では、Tool Gaugeは厳しい労働市場での人件費の軽減と抑制を支援するために自動化に目を向けました。2台のURコラボレーションロボットがその目標を達成し、接着剤分注とCNCマシンテンディングアプリケーションの生産を倍増させながら最大75 ％の人件費削減を実現し、反復的で望ましくない仕事のための追加の労働者の必要性を減らしました。同社はまた、従業員が価値を付加し、安全性を向上させ、仕事の満足度を得るための新しい機会を見つけました。
Tool Gaugeのゼネラルマネージャーであるビジネストランスフォーメーションのジム・リーは、
グローバル市場でビジネスを行うという厳しい現実に直面しています。同社は太平洋岸北西部の顧客の多くに近いにもかかわらず、これらの顧客は、はるかに低コストの労働市場を含む世界中のどこでもビジネスを行うことができます。「私たちが競争できる方法は、より多くのボディを追加することではなく、より多くのテクノロジーを追加し、そのテクノロジーを使用してより多くの価値を付加することであることが明らかになりました」と、太平洋岸北西部の厳しい労働市場では利用できなかった100人もの新しい従業員を雇用しようとしていたリー氏は説明します。
Tool Gaugeが人間のオペレーターを雇うことが困難であっただけでなく、特にプラスチック押出部品への接着剤の分配など、手作業が実行するのに必要な作業も困難でした。「接着剤を塗布する必要がある領域は信じられないほど狭く、時間が経つにつれて、オペレーターは手に疲労を感じ、怪我の可能性が懸念されていました。スクラップ率も高かった」とTool Gaugeの製造エンジニアであるSteve Ouzts氏は述べています。
Tool Gauge
効率的なシステムの構築
Tool Gaugeは効率性を構築する必要があり、Universal Robots （ UR ）のcobotsが完璧なソリューションであることがわかりました。Leeは、URのコラボレーションロボットの3つの主な利点について説明しています。「私たちがUniversal Robotsを選んだ理由の1つは、彼らがcobotsだからです。莫大な資本投資があるため、私たちは常に自動化の使用を恐れていましたが、Universal Robotsではそうではありません。2つ目は、URとは関係のない自動化セルを設置するために、製造の一部を壁で囲むことを懸念していました。3つ目は、UR cobotsを構成して何百もの異なることを行うことができます。それらは高度に構成可能で、移動が簡単です。私たちにとって、それは本当に唯一の解決策でした。「
Tool Gaugeは、2つのUR cobotsを設置し、金属およびプラスチック部品部門の両方で繰り返しの高い作業アプリケーションに対応しました。金属面では、CNCシュートから部品を引き出し、洗浄、すすぎ、乾燥させ、箱詰めするだけで、完全に付き添いのCNC機械工によって損傷しやすい銅加工部品が製造されていました。これで、部品は近接センサーを通過し、UR 3 cobotに信号を送信してピックアップします。cobotは部品をすすぎ浴に入れ、乾燥機の前に置き、個々の段ボールセルに落とします。
Tool Gaugeは、UR cobotに組み込まれているパレタイジングウィザードを使用して、各部品をグリッドパターンでボックス内のオープンセルにドロップするようにロボットを簡単にプログラムすることができました。「ユニバーサルロボットを導入したとき、最初の注文での労働量の削減で9,000ドルの節約になりました。将来的にはそれを何度も実行することを期待しています」と、機械工の才能を無駄にしているのではなく、CNCマシンのセットアップやプログラミングなどのより価値の高いプロジェクトに集中させることができるLee氏は言います。
UR 5は射出成形を自動化
射出成形部門では、UR 5ロボットが複雑なプラスチック押出アセンブリに使用され、プラスチックパネルのエンドキャップをピックアップし、接着剤ディスペンサーを介してそれらを移動させます。エンドキャップに接着剤を正しく分配した後、UR 5は部品がクランプされているテーブル上のアクチュエータに部品を配置します。その後、オペレーターが引き継ぎ、接着剤を点検し、部品を取り外します。この作業には、4人のオペレーターが1日あたり約200台の生産を必要としていました。
スクラップ率が12%減少
現在、自動化されたアプリケーションでは、UR 5 cobotを使用する1人のオペレーターが1日あたり400ユニットを生産し、スクラップ率を15 ％からわずか3 ％に削減する必要があります。Tool Gaugeの最高経営責任者（ CEO ）であるDebbie Lee氏によると、同社は繰り返しの運動損傷の減少により、さらなる節約を経験しているという。「ロボット工学がこれらの単調な作業を引き継ぐため、私たちの生産現場での労働と産業の主張が減少しています」と彼女は言います。
Jim Lee, General manager, Tool Gaugeロボットを使用して非常に複雑な表面に接着剤を塗布するという最も困難な組み立て作業の1つであると私が考えていたものは、非常にうまく機能します
初心者向けの簡単なプログラミングキー
Universal Robotsが誕生する前、製造エンジニアのOuzts氏は、従来の非直感的なSCARAロボットを使用して大学に通っていましたが、ロボットの経験はほとんどありませんでした。簡単なURプログラミング体験は大きなメリットでした。「Universal Robotsに切り替えるとき、グラフィックユーザーインターフェイスの直感的な性質が本当に私を引き付けてくれました」と彼は言います。「ソフトウェアのすべての用語が素人の言葉であることに本当に感謝しています。私はそれらをはるかに理解しやすく、コードが最初から最後までどのように実行されるかを正確に知ることができ、私の行動がロボットに何をさせるかについて非常に良い肯定的なフィードバックをグラフィカルに得ることができます。「
Universal Robotsのもう1つの利点は、デジタルとアナログの入力信号をコントロールボックスに簡単に接続できることです。Ouzts氏は、近接センサーを使用することは、12ボルトのデジタル入力の1つに配線を接続し、UR 3のティーチペンダントのI/O画面から選択し、部品を拾う時期をcobotに伝えるセンサーからの信号を待つのと同じくらい簡単であることを発見しました。
従業員はcobotの同僚を歓迎する
UR cobotsを使用することで、同社は100人の新入社員のニーズを半分に削減し、希望する仕事に労働者を雇うことができました。Lee氏は次のように述べています。「ロボットが行う仕事をしていた人々は、もはやその仕事をする必要がないことを本当に喜んでいることがわかりました。人々はロボットの隣で働くことを楽しんでいるので、私たちはもっと注文すると思います。彼らは素晴らしく、静かで、彼らが生産するものと彼らができることの数の点で非常に予測可能です。ユニバーサルロボットの隣で働くことについて懸念があるかどうかを従業員全員に尋ねると、強調して「全くありません」となります。
1年未満のROI
製品設計が20年または30年変わらない航空宇宙産業では、設備投資収益率への期待は他の多くの産業よりも長くなります。Lee氏は当初、ロボット投資の3年または4年のリターンが良いと考えていました。彼はUniversal Robotsに喜んで驚き、1年未満で両方のロボットの見返りが期待されていました。「私たちはそれに非常に興奮しています」と彼は述べています。
モバイルで柔軟な自動化
エンドオブアームツーリングの簡単な変更により、追加のプロセスのためにcobotsを簡単に移動して再プログラミングする機能により、Tool Gaugeはcobotの利点がプロセスと出力を改善できる幅広いタスクを調べることができます。たとえば、射出成形機の従来のロボットはcobotsに置き換えることができ、cobotsはプレスやその他の機械加工作業や最終組み立てを行うことができます。
コボットは将来の戦略の一部になるでしょう
エンジニアのOuztsは、UR cobotsがリベット留めと組み立てを含む追加の大量の仕事を引き受けることを楽しみにしています。「1つの特定の部品には20個のリベットを取り付ける必要があり、非常に大量であるため、すぐにそこにロボットのアプリケーションがありました」と彼は言います。
楽しい追加
Ouztsは、ロボットと一緒に働くことを楽しんでいることを説明しているので、いくらか驚いたように聞こえます。「未来の一員になれてうれしいです」と彼は言います。「それは確かにほとんどの製造業が向かっている方向であり、私はちょうど彼らがそれが稼働しているのを見たときに他の人の顔が明るくなるのを見るのが好きです。」
自動化の課題を解決しました：
厳しい労働市場で世界的な競争力を確保 スキルを要するタスクに集中するために、価値の高いスタッフが解放されました 人間工学的に好ましくない仕事が自動化されまし た人員要件を半分に削減 安全ケージなしの自動化が可能で、並列運転作業 が可能ダウンタイムや加工サイクルの中断を伴わないゼロメンテナンス
主な価値推進要因：
12か月未満のROI 人件費を75%削減 生産スクラップ率が15 ％から3 ％に2倍 に減少 接着剤分注のためのツール経路に繰り返し従う機能 共同作業で安全 簡単なプログラミング センサーなどの周辺機器と簡単にインターフェースする機能
コラボレーションロボットが解決するタスク：
接着剤分注のためのプラスチック押出部品のピッキングと配置 部品のすすぎと乾燥の取り扱い
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