

워싱턴 주 타코마 소재 툴 게이지 (Tool Gauge) 는 항공 우주 산업을 위한 정밀 금속 및 플라스틱 부품과 어셈블리를 제조합니다. 재협상할 수 없는 장기 고객 계약을 통해 툴 게이지 (Tool Gauge) 는 빡빡한 노동 시장에서 인건비를 완화하고 억제하는 데 도움이 되는 자동화로 전환했습니다. 두 대의 UR 협업 로봇이 이 목표를 달성하여 최대 75% 의 인건비를 절감하는 동시에 접착제 디스펜싱 및 CNC 기계 관리 응용 분야에서 생산량을 두 배로 늘려 반복적이고 바람직하지 않은 작업에 대한 추가 작업자의 필요성을 줄였습니다. 또한 직원들이 가치를 더하고, 안전을 개선하고, 직무 만족도를 높일 수 있는 새로운 기회를 찾았습니다.
툴 게이지 (Tool Gauge) 가 작업자를 고용하는 것이 어려웠을 뿐만 아니라 수작업이 수행하기 어려웠습니다. 특히 플라스틱 압출 부품에 접착제를 분사하는 작업도 어려웠습니다. “접착제를 바르는 영역이 엄청나게 좁기 때문에 시간이 지남에 따라 작업자가 손에 피로를 느끼고 부상을 입을 우려가 있었습니다. 스크랩 비율도 높았습니다." 라고 Tool Gauge, Steve Ouzts의 제조 엔지니어는 말합니다.
툴 게이지 (Tool Gauge) 는 효율성을 구축해야 했으며, 유니버설 로봇 (Universal Robots, UR) 의 코봇 (cobots) 이 완벽한 솔루션이라는 것을 알게 되었습니다. Lee는 UR의 협업 로봇의 세 가지 주요 장점을 설명합니다. “유니버설 로봇 (Universal Robots) 을 선택한 이유는 첫째, 코봇 (cobots) 이기 때문입니다. 막대한 자본 투자가 있기 때문에 우리는 항상 자동화를 사용하는 것을 두려워했지만 유니버설 로봇 (Universal Robots) 은 그렇지 않았습니다. 둘째, UR과 관련이 없는 자동화 셀을 넣기 위해 제조 공정의 일부를 차단하는 것에 대해 우려했습니다. 셋째, 수백 가지의 다양한 작업을 수행하도록 UR cobots 를 구성할 수 있습니다. 구성이 가능하고 이동하기 쉽습니다. 그래서 우리에게는 그것이 유일한 해결책이었습니다.”
Tool Gauge 는 두 개의 UR cobots 를 설치하여 금속 및 플라스틱 부품 부서 모두에서 반복적이고 작업량이 많은 응용 분야를 해결했습니다. 금속 측면에서, 쉽게 손상된 구리 가공 부품은 CNC 슈트에서 부품을 빼내고, 세척하고, 헹구고, 건조하고, 상자에 넣기 위해 완전히 참석한 여행자 CNC 기계공에 의해 생산되고 있었습니다. 이제 부품은 UR3 코봇 (cobot) 에 신호를 보내는 근접 센서를 통과하여 부품을 픽업합니다. 코봇 (cobot) 은 부품을 린스 욕조에 넣은 다음 건조기 앞에서 개별 골판지 셀에 넣습니다.
툴 게이지 (Tool Gauge) 는 UR 코봇 (cobot) 에 내장된 팔레타이징 마법사를 사용하여 로봇이 각 부품을 그리드 패턴으로 상자의 열린 셀에 놓도록 쉽게 프로그래밍할 수 있었습니다. "유니버설 로봇을 제자리에 놓았을 때, 그것은 첫 번째 주문에 대한 노동 참여 감소의 9,000 달러 절감이었으며, 앞으로 여러 번 실행할 것으로 예상됩니다." 라고 Lee는 말합니다. 그는 더 이상 기계공의 재능을 낭비하지 않고 CNC 기계를 설정하고 프로그래밍하는 것과 같은 더 높은 가치의 프로젝트에 집중할 수 있습니다.

사출 성형 부서에서는 복잡한 플라스틱 압출 조립에 UR5 로봇을 사용하여 플라스틱 패널의 엔드 캡을 집어 접착제 디스펜서를 통해 이동시킵니다. 엔드 캡에서 접착제를 올바르게 분사한 후 UR5는 부품이 고정된 테이블의 액추에이터에 부품을 놓습니다. 그런 다음 시술자가 인계하여 접착제를 검사하고 부품을 제거합니다. 이 작업은 4명의 작업자가 하루에 약 200대를 생산하도록 요구했습니다.

이제 자동화 애플리케이션을 사용하려면 UR5 cobot 작업자 1명이 하루에 400대를 생산해야 하며 폐기 비율은 15% 에서 3% 로 감소했습니다. 데비 리 (Debbie Lee) 툴 게이지 (Tool Gauge) CEO에 따르면, 이 회사는 반복적인 동작 부상의 감소를 통해 추가적인 절감 효과를 경험했다고 합니다. "로봇 공학이 이러한 단조로운 작업을 인수함에 따라 생산 현장의 노동 및 산업 청구가 감소했습니다." 라고 그녀는 말합니다.
Jim Lee, General manager, Tool Gauge매우 복잡한 표면에 접착제를 적용하기 위해 로봇을 사용하는 가장 어려운 조립 작업 중 하나라고 생각했습니다. 매우 잘 작동합니다.
유니버설 로봇 (Universal Robots) 이전에는 제조 엔지니어인 Ouzts가 대학에서 전통적이고 직관적이지 않은 SCARA 로봇을 사용하여 최소한의 로봇 경험을 했습니다. 쉬운 UR 프로그래밍 경험은 큰 이점이었습니다. "유니버설 로봇 (Universal Robots) 으로 전환할 때 그래픽 사용자 인터페이스의 직관적인 특성이 저를 끌어들였습니다." 라고 그는 말합니다. “소프트웨어의 모든 용어가 평신도 용어로 어떻게 사용되는지 정말 감사드립니다. 나는 코드를 훨씬 더 쉽게 이해하고 코드가 처음부터 끝까지 어떻게 실행되는지 정확히 알 수 있으며, 내 행동으로 인해 로봇이 무엇을 하게 될지 그래픽으로 매우 좋은 긍정적 피드백을 받습니다."
유니버설 로봇 (Universal Robots) 의 또 다른 장점은 디지털 및 아날로그 입력 신호를 컨트롤 박스에 얼마나 쉽게 연결할 수 있는지입니다. Ouzts는 근접 센서를 사용하는 것이 12볼트 디지털 입력 중 하나에 전선을 꽂고, UR3의 티치 펜던트 (teach pendant) 의 I/O 화면에서 전선을 선택하고, 센서에서 부품을 픽업할 시간이 언제인지 알려주는 신호를 기다리는 것만큼 쉽다는 것을 발견했습니다.
UR cobots 덕분에 회사는 100명의 신규 직원에 대한 필요성을 절반으로 줄이고 원하는 일자리를 위해 직원을 고용할 수 있었습니다. Lee는 이렇게 말합니다. "우리는 로봇이 할 일을 하는 사람들이 더 이상 그 일을 하지 않아도 되어 정말 행복하다는 것을 알게 되었습니다. 사람들이 로봇 옆에서 즐겁게 일하기 때문에 훨씬 더 많이 주문할 것 같습니다. 그들은 단지 환상적이고 조용하며 그들이 생산하는 것과 그들이 할 수 있는 일의 수에 대해 매우 예측할 수 있습니다. 유니버설 로봇 옆에서 일하는 것에 대한 우려가 있는지 모든 직원에게 묻는다면" 전혀 없습니다. "라고 강조할 것입니다.

제품 디자인이 20 ~ 30년 동안 변함없이 유지될 수 있는 항공우주 산업에서 자본 투자 수익에 대한 기대는 다른 많은 산업보다 길다. Lee는 처음에 로봇 투자에 대한 3년 또는 4년 수익이 좋을 것이라고 생각했습니다. 그는 유니버설 로봇 (Universal Robots) 에 유쾌하게 놀랐습니다. 1 년 이내에 두 로봇에 대한 예상 수익을 보았습니다. "매우 기쁩니다." 라고 그는 말합니다.

추가 공정을 위해 쉽게 이동하고 재프로그래밍할 수 있는 코봇 (cobots) 의 기능과 엔드오브암 (end-of-arm) 툴링의 손쉬운 변경을 통해 툴 게이지 (Tool Gauge) 는 cobot 이점이 공정 및 출력을 개선할 수 있는 다양한 작업을 살펴볼 수 있습니다. 예를 들어, 사출 성형 기계의 전통적인 로봇은 코봇 (cobots) 으로 대체될 수 있으며, 코봇 (cobots) 은 최종 조립뿐만 아니라 프레스 및 기타 가공 작업을 수행할 수 있다.

엔지니어 Ouzts는 UR cobots 가 리벳팅 및 조립을 위한 작업을 포함하여 대용량 작업을 추가로 수행할 수 있기를 기대하고 있습니다. "하나의 특정 부품을 설치하려면 20개의 리벳을 설치해야 하는데, 워낙 양이 많기 때문에 바로 그곳에서 로봇에 대한 응용 프로그램을 볼 수 있었습니다." 라고 그는 말합니다.

Ouzts는 로봇과 함께 일하는 것을 얼마나 좋아하는지 설명하면서 다소 놀랐습니다. "미래의 일부가 되어 기쁩니다." 라고 그는 말합니다. "그것은 확실히 대부분의 제조가 지향하는 방향이며, 다른 사람들이 작동하는 것을 보았을 때 다른 사람들의 얼굴이 켜지는 것을 보는 것이 좋습니다."
수천 개의 기업이 협동 로봇을 활용하여...