¿Cómo abordan los cobots los desafíos clave de la producción automotriz?

Cuando el pionero de los automóviles eléctricos Elon Musk tuiteó que "los seres humanos están subestimados" en los procesos de producción de automóviles, sus palabras se hicieron eco de un principio que es fundamental para nuestra filosofía en Universal Robots: los humanos y los robots que trabajan juntos producen mejores resultados que los robots o los humanos que trabajan solos. Un estudio del MIT que examinó el impacto de la colaboración entre humanos y robots llegó a la misma conclusión y reveló una reducción del 85% en el tiempo de inactividad de los trabajadores cuando trabajaban junto con robots colaborativos.

La industria automotriz fue una de las primeras en adoptar los robots industriales tradicionales y una de las primeras en adoptar los cobots. Hoy en día, la automatización penetra en casi todos los aspectos de la producción de automóviles, desde la producción de piezas y subconjuntos en los proveedores de Nivel 1 y 2 hasta el producto final que sale de la línea en las instalaciones de producción de OEM.

La interacción entre los fabricantes de automóviles y la automatización se ha estado ejecutando durante décadas, pero en 2019, de acuerdo con la Federación Internacional de Robótica, los cobots experimentaron más crecimiento que los robots industriales tradicionales. Entonces, ¿qué puntos débiles en la producción automotriz están impulsando este crecimiento en la demanda de cobot?

En esta publicación de blog, guiada por expertos automotrices de Universal Robots, veremos algunos puntos débiles de la producción automotriz que abordan los cobots de UR, exploraremos la creciente importancia de los robots colaborativos flexibles en la fabricación de automóviles y, en el camino, mostraremos algunas soluciones de UR. desarrollado en respuesta directa a la demanda del sector automotriz.

En esta entrada de blog, guiada por expertos automotrices de Universal Robots, veremos algunos puntos débiles de la producción automotriz que abordan los cobots de UR, exploraremos la creciente importancia de los robots colaborativos flexibles en la fabricación de automóviles y, en el camino, mostraremos algunas soluciones de UR. desarrollado en respuesta directa a la demanda del sector automotriz.

¿Motores listos? ¡Empecemos!

Los cobots de Universal Robots están ganando terreno en la producción automotriz debido a su flexibilidad, tamaño reducido, rápido retorno de la inversión y rendimiento constante.

Puntos de dolor pulverizadores

Las partes de la fabricación automotriz han estado altamente automatizadas durante décadas, pero hay tareas, especialmente en el lado del ensamblaje, que siguen siendo "altamente dependientes del trabajo manual", dice Jacob Bom Madsen, Gerente de Producto de Software en UR. Es en tareas como el atornillado donde la flexibilidad y el tamaño reducido de los cobots de UR realmente benefician a los fabricantes de automóviles: “Gran parte de la producción de automóviles se produce en ubicaciones urbanas donde simplemente no es posible encontrar 100.000 metros cuadrados adicionales para expandirse”, explica Bom Madsen. “Uno de los hermosos beneficios de los cobots es su flexibilidad: pueden montarse en cualquier orientación, después de una evaluación de riesgos, pueden desplegarse junto a humanos sin vallas de seguridad y pueden realizar con éxito una amplia variedad de aplicaciones. Fundamentalmente, para los fabricantes de automóviles urbanos, los cobots también ocupan poco espacio, lo que significa que se pueden colocar fácilmente en las líneas de producción existentes, montar en un pedestal o instalar en una plataforma móvil ".

Un cobot móvil desarrollado por los socios de UR en Robominds realiza tareas de recolección de basura en Daimler Trucks AG en Alemania

El gigante automotriz Opel, por ejemplo, desplegó un cobot UR10 en su planta de fabricación líder en la industria en Eisenach, Alemania, para liberar a los trabajadores de la tarea poco ergonómica de colocar tornillos en los compresores de aire acondicionado en los bloques del motor. “Esta no es una tarea que los humanos deban realizar ocho horas por turno”, explica Frank Croghan, Gerente de Producto Global de UR. "Los Cobots mejoran las condiciones de salud y seguridad de los trabajadores y, al mismo tiempo, garantizan un rendimiento de atornillado constante".

Mientras tanto, el segundo fabricante de automóviles más grande de Europa, el Grupo PSA, ha desplegado cobots UR10 en su enorme planta de Sochaux para encargarse de las aplicaciones de atornillado en líneas de montaje de carrocería en blanco. El despliegue resultó en una tolerancia geométrica mejorada, mejores condiciones de trabajo ergonómicas para los operadores y menores costos de producción.

En la planta del Grupo PSA en Sochaux, Francia, el cobot UR10 está sujeto a un poste que va debajo del vehículo durante la producción. Dos operadores bajan el vehículo y lo bloquean por ambos lados. El UR10 inserta tres tornillos en el lado derecho y tres en el izquierdo, se pliega y luego gira nuevamente a su posición original para otro ciclo antes de la llegada del próximo automóvil.

En sectores altamente regulados como la fabricación de automóviles, donde la trazabilidad es clave, los cobots también ayudan a los fabricantes a controlar y realizar un seguimiento de los procesos de producción clave, como el par preciso que se aplica a los tornillos cuando se montan en la carrocería de un automóvil, dice Sebastian Lars Lange, Global Key Account Gerente de UR, y agregó que el atractivo de los cobots de UR se extiende más allá de las tareas de atornillado: “Vemos que nuestros cobots se utilizan en el sector automotriz para aplicaciones de inspección de calidad, ensamblaje de piezas pequeñas, dosificación y acabado. Nuestro objetivo es permitir que la industria automotriz implemente nuestros robots en cada parte del proceso de fabricación, desde los proveedores de Nivel 1 y Nivel 2 hasta los OEM ".

Ford Europa ha desplegado cobots UR10 para trabajar junto con trabajadores humanos en las tareas de acabado del Ford Fiesta. Los seis cobots completan la secuencia coreografiada para lijar toda la superficie del cuerpo en solo 35 segundos. Después de introducir el proceso en Colonia, Alemania, Ford ahora está revisando la implementación adicional en las instalaciones de la compañía en Valencia, España, y Craiova, Rumania. Fuente: Ford de Europa.

Nuevos productos UR dirigidos a los fabricantes de automóviles

Para permitir este nivel de flexibilidad, explica Bom Madsen, UR escucha a los usuarios finales y mejora sus ofertas de productos en consecuencia: “Por ejemplo, el nuevo conjunto de cables para nuestra plataforma e-Series se desarrolló como resultado de las solicitudes de los fabricantes de automóviles para tener más flexibilidad para integrar nuestros robots de la serie e en sus líneas de fabricación ". La última oferta de paquetes de cables de UR ahora viene con un conector de brida base, que es un enchufe en la base del robot diseñado para permitir una implementación y servicio de cobot aún más flexible. “Cuando tienes un robot en una línea de fabricación, dos cosas pueden salir mal”, dice Bom Madsen. “O el robot tiene una avería o el cable del robot se rompe. El nuevo conector de brida de base garantiza que, en caso de falla del robot, por ejemplo, pueda dejar el cable y la instalación en su lugar, quitar el robot, colocar un nuevo robot en la misma ubicación y volver a conectar el cable. Uno de nuestros clientes automotrices de América del Norte comparó este proceso con los cambios de neumáticos extremadamente rápidos que se ven en las paradas en boxes de la Fórmula Uno porque se puede realizar muy rápido".

El nuevo conjunto de cables de Universal Robots incluye un conector de brida de base y nuevas opciones de cableado que brindan una mayor flexibilidad en las implementaciones de cobot.

Debido a la disponibilidad limitada de espacio en y alrededor de la mayoría de las líneas de producción de automóviles, a los fabricantes les gusta mantener sus activos de robots cerca de la línea de producción y trasladar los gabinetes de control a “islas de gabinetes”, explica Bom Madsen. “Cuando tienes un espacio confinado, quieres usarlo para cosas que están operando. La caja de control en realidad no está realizando operaciones, por lo que nuestros clientes nos pidieron que proporcionáramos cables más largos para dejar más espacio para los operadores y otros equipos cerca de la carrocería ". En consecuencia, el nuevo conjunto de cables para la serie e incluye una nueva opción de 12 metros que permite aún más flexibilidad en las implementaciones de cobot.

El nuevo conjunto de cables incluye cables de 12 metros y nuevas opciones de cables de alta flexibilidad.

Del mismo modo, los fabricantes de automóviles buscaban formas de aumentar el espacio de trabajo de sus cobots con configuraciones de riel de 7 ejes y montadas en el techo y en el pórtico. En respuesta, UR ha incluido nuevas opciones de cable de alta flexibilidad en el conjunto de cables para e-Series para admitir tales implementaciones. “El cable de alta flexibilidad está diseñado para manejar 5 millones de curvas repetibles en el radio de curvatura especificado”, explica Bom Madsen. "Esto respalda instalaciones efectivas del séptimo eje que pueden aumentar en gran medida el área de trabajo del cobot".

Los fabricantes de automóviles también impulsaron el desarrollo del nuevo Teach Pendant de la Serie-e, que viene con un dispositivo de habilitación de 3 posiciones (3PE) totalmente integrado, revela Croghan: “Para algunas aplicaciones, algunos fabricantes de automóviles europeos líderes encontraron que sería útil tener un 3PE dispositivo totalmente integrado con el Teach Pendant de la serie e. Lo que hemos hecho con este producto es una integración nativa completa tanto mecánicamente como en términos de software. Por lo tanto, es muy intuitivo y cualquiera que haya entrenado nuestros cobots lo encontrará extremadamente fácil de usar ".

La nueva consola de programación 3PE ahora disponible a través de la plataforma UR+

El desarrollo de productos como el nuevo Teach Pendant de la serie e y el Cable Suite son una parte importante del compromiso general de Universal Robot con la calidad, agrega Croghan: “Comenzamos con la necesidad del cliente. Hicimos un trabajo minucioso en la creación de un producto para satisfacer esa necesidad. Y lo pasamos todo por pruebas muy rigurosas ".

Ya sea que sea un proveedor de Nivel 1 o Nivel 2 o un OEM que opere en el sector automotriz, los cobots flexibles de Universal Robots pueden ayudarlo a aumentar la producción, optimizar sus procesos y mejorar la calidad. ¡Hable hoy con uno de nuestros expertos en aplicaciones automotrices para obtener más información!