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Los Cobots Asumen Tareas Indeseables, Optimizan el Ensamblaje y el Embalaje en un 30%

Darex

En resumen

Darex, un fabricante de afiladoras de taladros y cuchillos, opera líneas de producción rápidas con muchas tareas repetitivas y ergonómicamente poco amigables. La empresa ha implementado Universal Robots en aplicaciones de atornillado y montaje de cajas, escalando rápidamente la instalación inicial en una línea de automatización completa con múltiples estaciones de trabajo programadas a través de la interfaz de Universal Robots. Todo el sistema se desarrolla internamente.

El desafío

Darex, una empresa familiar de cuarta generación con sede en Ashland, Oregón, necesitaba añadir más productos a sus líneas sin contratar a más personas. "Básicamente, necesito hacer más con la misma cantidad de recursos", dice John Griffin, director de operaciones de Darex, explicando que el área de Ashland está experimentando una escasez de trabajadores disponibles. Darex también necesitaba una solución que no necesitara un nuevo espacio dedicado. "Tenemos un área de producción pequeña, por lo que quería algo que no requiriera una celda separada, sino que encajara perfectamente en nuestra línea de montaje", dice Griffin, quien buscaba automatizar la aplicación de destornillador de la empresa para ensamblar la carcasa de plástico del afilador de cuchillos junto con la estación donde se erigen las cajas y se embalan con cajas de productos. Para el montaje de cajas, la empresa consideró el uso de constructores de cajas. "Pero estaban limitados en lo que harían y solo trabajaban en una cierta gama de cajas. Queríamos más flexibilidad", dice Griffin.

Darex

Industria Electronics & technology
País United States
Número de empleados 100-500
Cobots utilizados UR5 & UR3
Observe cómo los cobots se hacen cargo de tareas indeseables, optimizando el ensamblaje del producto, el montaje de la caja y el paquete de cajas en un 30%

La solución

Griffin había visto Universal Robots en muchas ferias comerciales. "Parecían ser fáciles de programar, e incluso los proveedores que no vendían robótica usaban estos robots en sus stands", recuerda. "Así que eso me dijo: ‘Guau, este es realmente el más popular." Una de las razones del uso generalizado de los cobots son sus mecanismos de seguridad incorporados que detienen automáticamente el brazo del cobot cuando se encuentra con obstáculos en su ruta. Una vez que se realiza una evaluación de riesgos, los cobots pueden operar sin jaulas de seguridad. "Ahora puedo hacer que la gente trabaje justo al lado de los cobots sin un montón de jaulas", dice el director de operaciones.

Estamos funcionando un 30 por ciento más eficientemente. Tengo más flexibilidad, ya que se necesita menos personal para ejecutar esa línea, por lo que puedo centrar a las personas en diferentes áreas y ejecutar diferentes productos. Antes, solo construíamos dos productos por semana, ahora podemos construir cuatro productos por semana.

John Griffin, Director of operations, Darex
ROI en menos de un año, aumento de la eficiencia del 30%

ROI en menos de un año, aumento de la eficiencia del 30%

No tener que gastar recursos en una protección de seguridad costosa y engorrosa también ayudó a que los robots colaborativos fueran atractivos en términos de precios. "Para el retorno de la inversión en la compra de los cobots, inicialmente predije que tomaría unos dieciséis meses", dice Griffin, quien se sorprendió positivamente al ver que los cobots de UR se pagaban solos en menos de un año. "Estamos funcionando un 30 por ciento más eficientemente. Tengo más flexibilidad, ya que se necesita menos personal para ejecutar esa línea, por lo que puedo centrar a las personas en diferentes áreas y ejecutar diferentes productos." En lugar de fabricar solo dos productos a la semana, Darex ahora puede fabricar cuatro productos a la semana.

Atornillado: la fruta baja madura para la automatización

La tarea de ensamblar los afiladores de cuchillos parecía un lugar lógico para que Darex comenzara su proyecto de automatización. "Tradicionalmente, teníamos un operador con una pistola de tornillo neumática que recuperaba un tornillo de un presentador de tornillos, lo pegaba en la máquina y lo accionaba con un par de torsión, un trabajo muy monótono y muy ergonómico", dice Griffin. Para aliviar a los operadores de esta indeseable tarea, Darex eligió el UR3 tabletop cobot. La empresa pudo mantener exactamente la misma configuración con el presentador de tornillos y la pistola de tornillos; lo único que difería era que el cobot ahora hacía la tarea. Sam Jacobson, supervisor de ingeniería de producción en Darex, relata cómo los operadores a veces omitían las inserciones de tornillos ya que los agujeros en las carcasas eran difíciles de ver. "El UR3 golpea todos los tornillos todo el tiempo y si no, nos lo notificará de inmediato", dice. "Definitivamente hemos visto un aumento en la calidad del producto debido a los cobots".

El UR3 ensambla las carcasas de plástico de los afiladores de cuchillos de Darex. El robot de mesa está equipado con un alimentador de tornillo neumático y un taladro. Primero, el UR3 coloca el alimentador de tornillos por encima de los orificios y los tornillos se introducen en los orificios. Luego, el cobot retrocede y introduce los tornillos en la carcasa de plástico, utilizando el taladro.
El UR3 ensambla las carcasas de plástico de los afiladores de cuchillos de Darex. El robot de mesa está equipado con un alimentador de tornillo neumático y un taladro. Primero, el UR3 coloca el alimentador de tornillos por encima de los orificios y los tornillos se introducen en los orificios. Luego, el cobot retrocede y introduce los tornillos en la carcasa de plástico, utilizando el taladro.
El cobot se convierte en el cerebro

El cobot se convierte en el cerebro

El éxito de la aplicación de atornillado impulsó rápidamente a Darex a ver toda la configuración de su línea de montaje bajo una nueva luz. "Dado que nuestra primera aplicación fue tan fluida, decidimos subir la apuesta y agregar el sistema de transporte y todos los PLC que controlan cosas como la prensa neumática y agregar otro robot UR en el lado de boxeo", dice Jacobson. "De hecho, decidí usar el controlador UR para programar y manejar toda la línea, utilizando la comunicación Modbus para conectar los diferentes PLC a través del colgante Teach del cobot UR", explica. "Podría programar todo eso tan rápido, estaba muy contento con esa decisión".

Montaje de cajas: UR5 maneja ciclo de varios pasos

Montaje de cajas: UR5 maneja ciclo de varios pasos

Doblar las cajas en forma y embalarlas con productos era otra tarea impopular y ergonómicamente hostil en Darex. El cobot de tamaño medio de Universal Robots, el UR5, se hizo cargo y ahora está manejando todo el ciclo que comienza cuando el cobot agarra una caja de un casete y la pliega en forma. Coloca la caja plegada en una plataforma de preparación, agarra cuatro cajas de cartón individuales que llegan al transportador y las carga en la caja. Cuando la caja está llena, el cobot cierra la tapa y empuja la caja a través de la estación de encintado.

El concurso para convertirse en el nuevo técnico de robots de Darex

El concurso para convertirse en el nuevo técnico de robots de darex

Cuando Darex compró inicialmente los cobots, el supervisor de producción estaba tratando de pensar en formas de entusiasmar al equipo de producción por tener un robot entre ellos. También necesitaba un miembro del personal dedicado en la línea para ser el técnico de robots que pudiera supervisar todas las operaciones de robots. "Así que se me ocurrió esta pequeña competencia", dice Griffin. “Les di a todos la dirección web de la Academia UR, les dije que estudiaran esto y los invité a competir por el trabajo, utilizando el conocimiento de la Academia." La Academia URconsta de nueve módulos interactivos en línea que cubren la programación y configuración básica del cobot UR. Darex celebró varias rondas de concursos en las que los empleados debían programar los cobots. La ganadora fue Brittany Mohrman, de 26 años. “Fue realmente emocionante tener la oportunidad de hacer algo diferente, así que me lancé de lleno, aprendí todo lo que pude, con el objetivo de vencer a la competencia. La capacitación de UR me enseñó cosas como comprender diferentes ciclos de programas, ajustar los cambios de punto de referencia y saber dónde está el punto de gravedad del centro de la herramienta en el robot. Mi trabajo es definitivamente más interesante ahora".

Paletizado es el siguiente

Paletizado es el siguiente

La siguiente tarea que Darex busca automatizar es paletizar las cajas a medida que salen de la estación de sellado de cinta. "Muchos de nuestros productos y cajas son muy similares en tamaño y forma, por lo que parece que sería una buena próxima aplicación", dice Griffin. "También evitaría que nuestros empleados tuvieran que agacharse y agacharse todo el tiempo. En cuanto a la línea de montaje que ya hemos creado, también podríamos tomarla fácilmente y replicarla dos o tres veces más en nuestra área de producción y lograr lo mismo con otros productos".

Automatización eficiente del embalaje

Automatización eficiente del embalaje

El cobot UR5 de Universal Robots maneja todo el ciclo de montaje y embalaje de cajas en Darex; el cobot agarra el cartón del casete, lo pliega en forma, añade cuatro cajas, cierra la tapa y lo empuja a través del sellador de cinta y hacia abajo por el transportador de salida.

Protección de la Productividad

Protección de la Productividad

Los cobots UR tienen un sistema de seguridad incorporado que limita la fuerza y hace que el brazo del cobot se detenga automáticamente si se encuentra con obstáculos inesperados en su ruta. Como medida de seguridad adicional, Darex ha agregado escáneres de área que se activan cuando los empleados cruzan las líneas de rayas amarillas y negras en el piso (visibles a la derecha) que delinean los límites del sobre de trabajo. Una vez activados los escáneres de área, envían una señal al robot para ralentizar su velocidad de funcionamiento. Cuando los empleados abandonan el sobre de trabajo, el cobot recupera su velocidad habitual.

El talento joven brilla

El talento joven brilla

Brittany Mohrman, de 26 años, es la" nueva " técnico de robots de Darex." Usando los módulos gratuitos de capacitación robótica en línea a través de la Academia UR, ganó el concurso de programación de la empresa para el trabajo.

Control y supervisión sin fisuras

Control y supervisión sin fisuras

Una descripción general de las estaciones controladas por Modbus junto con todas las entradas y salidas y su estado en tiempo real está disponible directamente a través del propio colgante de aprendizaje del cobot de UR, donde el operador ahora puede controlar toda la línea de montaje.

La incorporación de cobots UR a la línea de producción de Darex ha permitido a la empresa una mayor flexibilidad. "Ahora puedo reasignar a mis empleados a tareas de mayor valor agregado y enfocar mi fuerza laboral en otras áreas de producción", dice John Griffin, director de operaciones de Darex.
La incorporación de cobots UR a la línea de producción de Darex ha permitido a la empresa una mayor flexibilidad. "Ahora puedo reasignar a mis empleados a tareas de mayor valor agregado y enfocar mi fuerza laboral en otras áreas de producción", dice John Griffin, director de operaciones de Darex.

Retos de automatización resueltos:

  • Se ha logrado un aumento de la eficiencia del 30%
  • Flexibilidad de producción que permite cuatro compilaciones de productos por semana frente a dos en el pasado
  • Aumento de la calidad del producto en la aplicación de atornillado
  • Capacidad para automatizar sin jaulas de seguridad, lo que permite la operación en paralelo con los trabajadores de línea
  • Cero mantenimiento sin paradas ni interrupciones de la línea
  • Eliminación de flujos de trabajo repetitivos y ergonómicamente hostiles

Impulsores clave del valor:

  • Menos de 12 meses de ROI
  • Programación sencilla
  • Colaborativo y seguro
  • Capacidad para controlar toda la línea de montaje a través del controlador UR

Tareas resueltas por robots colaborativos:

  • Montaje DE cajas, embalaje Ensamblaje DE
  • tornillo
  • control DE línea

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