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El taller de Soldadura aumenta la productividad y aborda la escasez de mano de obra calificada con cobots UR

Processed Metal Innovators

En resumen

Processed Metal Innovators (PMI), con sede en Wisconsin, es un fabricante de metales que produce cientos de diferentes piezas de metal estampadas y soldadas para equipos pesados, automóviles, electrodomésticos y más. Con un mercado laboral ajustado, pocos soldadores certificados disponibles y soldadores robóticos tradicionales incapaces de manejar pequeñas tiradas, PMI recurrió a la soldadora BotX con cobot Universal Robots para aumentar drásticamente la productividad y la rentabilidad.

Erik Larson, vicepresidente de operaciones de PMI, estaba cansado de rechazar negocios debido a la escasez de mano de obra. "Ha habido muchos negocios que han venido a llamar a nuestra puerta", explica, "y muchos de ellos en el pasado hemos tenido que no licitar porque requiere soldadura. Solo tenemos unos siete soldadores y para algunos de estos trabajos necesitábamos nueve o diez soldadores. En este momento, tenemos suficientes presupuestos que tendríamos que haber contratado a 30 soldadores más." Con la escasez de mano de obra en Wisconsin que dificulta la contratación de soldadores certificados y con soldadores robóticos tradicionales que no son factibles para una producción de alta mezcla/bajo volumen, Larson necesitaba otra opción.

La transformación del negocio

La empresa ya había recurrido a robots colaborativos de Universal Robots (UR) para atender dos prensas mecánicas. Los cobots recogen las piezas de un transportador, las colocan en prensas de estampado y las mueven a otro transportador. Los cobots fueron implementados por Hirebotics, un integrador de sistemas certificado por UR que proporciona robots conectados a la nube facturados por hora por el tiempo que trabajan, eliminando los desembolsos de capital y simplificando las aplicaciones. Ese éxito llevó a PMI a buscar otras aplicaciones para automatizar con el fin de seguir haciendo crecer la empresa. Cuando PMI se enteró de la nueva soldadora BotX de Hirebotics, las piezas encajaron en su lugar.

"Seleccionamos los robots BotX debido al hecho de que son robots colaborativos y no se necesita un gran sistema de protección a su alrededor. Son muy pequeños, fáciles de usar, muy fáciles de enseñar. Es un paquete en el que todos ganan: es el futuro para hacer pequeñas soldaduras", dice Larson.

Processed Metal Innovators

Industria Metal and Machining
País North America
Número de empleados 100-500
Cobots utilizados UR10e
Video - PMI, EE. UU.

¿Cómo lo hicieron?

La soldadora BotX está diseñada para una fácil implementación y enseñanza, combinando una amplia experiencia en soldadura y dos años de desarrollo en colaboración con Red-D-Arc, Airgas y Air Liquide. Rob Goldiez, cofundador y CEO de Hirebotics, dice: "Universal Robots es una gran opción para construir esta plataforma por varias razones: una es que es una plataforma extremadamente abierta. Nos permite controlar el rendimiento de ese robot desde la nube, y la nueva serie e tiene capacidades únicas en su sensor de par de fuerza incorporado, que aprovechamos en gran medida para proporcionar una mejor experiencia de usuario para el cliente final."

Esa experiencia ahora produce resultados concretos, incluida una consistencia que ni siquiera los soldadores manuales pueden alcanzar. Larson de PMI dice: "Con el sistema de robot BotX, la calidad de las soldaduras es excelente porque le enseñas a una soldadura a estar en ese punto específico, la soldadura va a estar en ese punto específico. Realmente elimina las conjeturas de asegurarse de colocar la soldadura correctamente." Los clientes pueden enseñar a BotX las soldaduras requeridas simplemente a través de la aplicación Hirebotics en cualquier teléfono inteligente o tableta utilizando bibliotecas de soldadura desarrolladas específicamente para BotX.

“Llegó el equipo de Hirebotics y en dos horas lo tenían listo. En media hora, lo estaba ejecutando, enseñando y haciendo todo por mí mismo", dice Shaun Bruce, líder del área de robótica y automatización de PMI. "No soy un soldador certificado, pero puedo cargar fácilmente un programa, y tengo mis tablas trazadas en imágenes, así que sé dónde colocar mis herramientas y mi sistema de plantilla, y puedo intercambiar entre piezas en cuestión de quince minutos", dice.

La mitad del coste de la soldadura manual

La mitad del coste de la soldadura manual

Hirebotics entrega y configura el sistema y todo lo que el cliente tiene que suministrar es gas, cable y sus piezas. Después de una evaluación de riesgos, no se requiere protección especial, y la empresa paga una tarifa por hora solo por el tiempo que el robot está realmente soldando. "En comparación con lo que un empleado obtendría por su salario por hora, más todos sus gastos generales, probablemente esté ahorrando la mitad de lo que le pagaría a un soldador normal", estima Larson.

Ampliación de la capacidad de trabajo

Ampliación de la capacidad de trabajo

El nuevo sistema de robot de soldadura ya ha tenido un impacto en la capacidad de la empresa para asumir nuevos trabajos, a pesar de la aguda escasez de soldadores, explica Larson. "Con el nuevo sistema BotX, podemos salir y cotizar trabajos que no hemos podido cotizar antes, porque sabemos que cuando aceptamos la orden de compra, podemos tener un robot aquí y listo para soldar las piezas incluso antes de recibir el primer pedido en la puerta".

Seleccionamos los robots BotX debido al hecho de que son robots colaborativos y no necesita un gran sistema de protección a su alrededor. Son muy pequeños, fáciles de usar, muy fáciles de enseñar. Es un paquete en el que todos ganan: es el futuro para hacer pequeñas soldaduras.

Erik Larson, VP of operations, PMI (Processes Metal Innovators)

Soldadura certificada sin la mano de obra

Otro beneficio significativo fue la capacidad de PMI para certificar las soldaduras BotX para los clientes que lo requieran. "Esto ahora significa que no necesitamos utilizar soldadores certificados para supervisar la operación. Siempre que el programa del soldador cobot esté certificado, cualquier operador puede atender al soldador cobot. Esto realmente nos libera muchos recursos", dice el gerente de operaciones de PMI.

Esto es posible porque el robot y el programador están certificados por inspectores de soldadura, aplicando las mismas pruebas por las que pasa un soldador humano para la certificación, utilizando muestras de soldadura y pruebas destructivas para certificar la soldadura. Larson dice: "Con el nuevo sistema BotX podemos traer un robot y ejecutarlo durante tres turnos y no tener que contratar a tres soldadores, por lo que si necesitáramos 30 soldadores, podríamos tener diez robots en funcionamiento. Tenemos que contratar empleados para ejecutar los robots, pero ahora no tienen que ser soldadores expertos.

BotX no fue la primera experiencia de PMI con robots colaborativos. Antes de que llegara el soldador cobot, Hirebotics ya había desplegado dos cobots UR10 en las prensas mecánicas de PMI. El éxito de esta primera instalación allanó el camino para nuevos proyectos de automatización con cobots.Tener los cobots UR10 atendiendo las prensas mecánicas demuestra cómo los cobots trabajan mano a mano con los empleados. El cobot recoge y coloca las piezas en la línea en sincronía con los colegas humanos que alimentan la materia prima y recogen las piezas terminadas para su posterior procesamiento en cada extremo de la línea.

La robótica Plug and Play aumenta la eficiencia de las tiradas pequeñas

PMI también tiene robots de soldadura tradicionales en casa, pero requieren accesorios de herramientas que pueden tardar hasta 16 semanas en construirse. Especialmente para piezas de pequeñas tiradas, PMI descubrió que los accesorios no eran rentables. Larson de PMI explica la diferencia con el sistema colaborativo BotX. "Las mesas con las que viene el robot BotX incluyen sistemas de sujeción y todo lo que necesita para poder sujetar su pieza en la mesa y tomar algunas fotos de ella. Tiene un pequeño diagrama de ello y cada vez que vaya a volver a poner ese programa, puede configurar su parte igual que antes, por lo que no se necesita un accesorio grande o un accesorio caro para hacerlo. No hay inversión de capital en él, y es solo plug-and-play."

Además, cualquier tiempo de inactividad en los robots tradicionales podría tomar hasta dos semanas para que un técnico de servicio lo aborde. En comparación, el sistema Hirebotics BotX incluye un servicio de 24 horas que responde con solo tocar un botón en la aplicación Hirebotics. Larson dice: "Vas a tu teléfono, haces clic en la aplicación y te responderán".

Mayor disponibilidad de personal para proyectos de soldadura más complejos

Como en cualquier taller de soldadura, el margen de beneficio en las soldaduras más grandes es significativamente mayor en comparación con las soldaduras pequeñas. "Ahora podemos reasignar nuestros soldadores manuales existentes para manejar las piezas más grandes, mientras aún podemos hacer las piezas pequeñas", dice Larson. "Así que no estamos reemplazando a nadie en nuestra empresa con robots; solo estamos moviendo a las personas a donde agregan más valor."

Larson también ha descubierto que los robots atraen a los trabajadores más jóvenes, que a menudo son difíciles de contratar y retener en trabajos de fabricación. Él dice: "Descubrimos cuando pusimos estos robots y estábamos buscando un puesto para ser la persona líder en robótica y tecnología que teníamos muchos empleados más jóvenes interesados en postularse para ese puesto porque les gustan sus teléfonos y les gustan los ordenadores. Es un gran éxito para la generación más joven que quiere dedicarse a la tecnología para poder trabajar y programar robots".

Los clientes pueden enseñar a BotX las soldaduras requeridas simplemente a través de una aplicación intuitiva en cualquier teléfono inteligente o tableta utilizando bibliotecas de soldadura creadas en laboratorios de soldadura de clase mundial. Una conexión a la nube permite el soporte 24/7 de Hirebotics.
Los clientes pueden enseñar a BotX las soldaduras requeridas simplemente a través de una aplicación intuitiva en cualquier teléfono inteligente o tableta utilizando bibliotecas de soldadura creadas en laboratorios de soldadura de clase mundial. Una conexión a la nube permite el soporte 24/7 de Hirebotics.

Retos de automatización resueltos:

  • Capacidad para cotizar y realizar trabajos de soldadura sin agregar personal existente en un mercado laboral ajustado
  • Personal existente reasignado a soldaduras más grandes y rentables
  • Soldadura de alta mezcla/bajo volumen ahora automatizada sin desarrollar accesorios costosos y que consumen mucho tiempo

Impulsores clave del valor:

  • Configuración rápida
  • Enseñanza sencilla a través de una aplicación móvil
  • Operación segura junto con los empleados sin necesidad de protección
  • Sin desembolso de capital
  • Atención inmediata al cliente

Tareas resueltas por robots colaborativos:

  • Soldadura por arco (MIG), tendido de prensas mecánicas

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  • Aumentar la productividad
  • Adaptarse a la demanda cambiante de productos
  • Mejorar el bienestar y la retención de los empleados
  • Reducir la escasez de personal
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