El grupo interno de Industria 4.0 de Bilstein ahora ha desplegado nueve cobots UR10, el más grande de los modelos UR con un alcance de 51 pulgadas y una carga útil de 22 libras. Un décimo UR10 se utiliza como modelo de prueba para futuras aplicaciones. "Estamos planeando implementar alrededor de otras cuarenta aplicaciones de cobot en nuestra organización", dice Albieri, explicando cómo la compañía ideó el concepto de nomenclatura para los nuevos colegas cobot. "Necesitábamos un sistema que pudiera aplicarse secuencialmente a cuarenta y cinco a cincuenta cobots y decidimos divertirnos con él nombrándolos como presidentes de los Estados Unidos", dice con una sonrisa. La flota de cobots ahora abarca desde George Washington hasta John Tyler.
La flota presidencial de cobots UR10 optimiza la producción
Thyssenkrupp Bilstein
En resumen
Nueve robots colaborativos UR10 desplegados en la planta del fabricante en Hamilton, Ohio, han abierto nuevas vías de crecimiento para la empresa que fabrica soluciones de suspensión de alta tecnología para la industria automotriz. Al automatizar tareas difíciles de realizar por el personal, como el mantenimiento de la máquina, el montaje y la inspección del producto, los cobots optimizan la producción y proporcionan un mejor entorno de trabajo. Esto ha permitido a Thyssenkrupp Bilstein's expandir su negocio sin depender de la contratación de trabajadores adicionales en una zona con bajo desempleo. Los planes de implementación futura incluyen 40 cobots UR adicionales.
El desafío
que ThyssenKrupp Bilstein enfrentaba era un aumento en las demandas de los clientes combinado con los rápidos cambios en los requisitos de los productos. La empresa necesitaba mantener sus procesos de fabricación ágiles y flexibles y no podía crecer al ritmo deseado simplemente contratando a más personas. El fabricante también se había comprometido con su fuerza laboral existente a disminuir las tareas ergonómicamente desfavorables.
Thyssenkrupp Bilstein
Industria Automotive and Subcontractors
País North America
Número de empleados 100-500
Cobot utilizado UR10
¿Cómo lo hicieron?
Aldo Albieri, gerente de operaciones de ThyssenKrupp Bilstein, descubrió por primera vez el potencial de Universal Robots cuando visitó pequeños talleres mecánicos familiares donde los fabricantes con poca o ninguna experiencia en robótica automatizaban incluso tareas complejas con cobots.
"No usaban jaulas de seguridad y los cobots se colocaban sobre ruedas y se movían entre tareas. Fue entonces cuando las cosas realmente hicieron clic", dice el gerente de operaciones, quien desde entonces ha supervisado la implementación de un nuevo cobot de UR en la ubicación de Bilstein en Hamilton cada dos meses durante casi dos años. El gerente de operaciones no duda en llamarlo una "revolución" cuando describe el rápido despliegue de los brazos robóticos colaborativos de Universal Robots en toda la planta de Ohio. "Sucedió a un ritmo increíblemente rápido con nosotros evolucionando rápidamente desde el ensayo y error al principio, utilizando proveedores para hacer la integración de la máquina", dice Albieri, pero pronto se dio cuenta de que la contratación interna de las implementaciones de cobot era el camino a seguir. El equipo de Industria 4.0 de Albieri que gestionó las aplicaciones de cobot investigó otras opciones, pero dice: "Decidimos asociarnos con un tipo de cobot, y fue entonces cuando elegimos nuestro primer cobot con Universal Robots. Nos dimos cuenta de que UR tenía la solución más avanzada para un pick-and-place más preciso. El cobot es fácil de mantener y programar, y presenta la mejor relación entre velocidad y repetición".
Alineación presidencial
Los cobots se unen en la aplicación de ensamblaje
Una de las aplicaciones más llamativas en la planta de Hamilton cuenta con los cobots James Monroe y John Quincy Adams que trabajan en conjunto para ensamblar los amortiguadores Active Damping System (Ads) de ThyssenKrupp. El ciclo de varios pasos comienza con Monroe recogiendo un tubo interior que alimenta a una máquina perforadora y luego lo coloca en un accesorio de transferencia donde Adams lo recoge y lo carga en una "estación de matrimonio" donde agarra un tubo exterior, los une y los coloca en el conducto de salida.
Aldo Albieri, Operations Manager, Thyssenkrupp BilsteinSi dependiéramos solo de la contratación de nuevas personas, nunca podríamos aumentar tres veces el tamaño que teníamos originalmente. Los cobots nos han abierto una nueva vía de crecimiento, mientras que hemos podido retener la fuerza laboral existente. Ningún trabajador perderá su trabajo a manos de un robot.
Los cobots se unen en la aplicación de ensamblaje
Una de las aplicaciones más llamativas en la planta de Hamilton cuenta con los cobots James Monroe y John Quincy Adams que trabajan en conjunto ensamblando los amortiguadores Active Damping System (Ads) de Thyssenkrupp. El ciclo de varios pasos comienza con Monroe recogiendo un tubo interior que alimenta a una máquina perforadora y luego lo coloca en un accesorio de transferencia donde Adams lo recoge y lo carga en una "estación de matrimonio" donde agarra un tubo exterior, los une y los coloca en el conducto de salida.
100%de inspección
Otra tarea ahora automatizada es la inspección de calidad, donde cuatro cobots realizan una inspección de calibre y verifican el engarce posterior al llenado y el ensamblaje final de las piezas. "Cuando hicimos la inspección del medidor antes, verificábamos dos partes cada una o dos horas para asegurarnos de que todavía estábamos donde pensábamos, pero ahora tenemos una inspección del 100 por ciento", dice Doug McIe, ingeniero de fabricación de thyssenkrupp Bilstein. El cobot desplegado en el montaje final está equipado con una cámara Cognex y se mueve rápidamente entre los puntos de inspección para asegurarse de que todos los componentes estén en la posición correcta y que la etiqueta se aplique correctamente y sea legible. "Cada pieza que llega se comprueba y, si falla, el robot la rechaza en el proceso", explica McIe.
ROI de 10 a 14 meses
Desde que Bilstein comenzó a incorporar la automatización de cobots, el ROI de los cobots UR ha mejorado. "Tenemos proyectos con ROI más largos y más cortos", dice Albieri. "Pero nuestra zona de confort es un período de amortización de unos 10-14 meses para justificar la inversión. Los cobots son sin duda un retorno de la inversión más rápido que los robots tradicionales."
Liberar mano de obra para trabajar en otras tareas juega un papel importante en la entrega de un rápido retorno de la inversión. "Los cobots de UR nos dieron la oportunidad de crecer, expandirnos, crear más empleos y trasladar nuestros recursos más valiosos, nuestros recursos humanos, a nuevos proyectos, donde el know-how era más necesario", dice Albieri. "Si dependiéramos solo de la contratación de nuevas personas, nunca podríamos aumentar tres veces el tamaño que teníamos originalmente. Los cobots nos han abierto una nueva vía de crecimiento, mientras que hemos podido retener la fuerza laboral existente. Ningún trabajador perderá su trabajo a manos de un robot".
Sin experiencia previa en robótica
El equipo de ingeniería que desarrolló las aplicaciones de cobot no tenía experiencia previa en robótica. "Comenzamos haciendo tareas simples de recoger y colocar para poner la pelota en marcha", dice McIe. “Lo siguiente fue descubrir la interfaz con las máquinas, fue un poco más difícil, pero una vez que lo hicimos, se extendió muy rápido y comenzamos a ver aplicaciones en toda la planta que casi podíamos copiar y pegar." El ingeniero de procesos Jordan Osterholt explica cómo pasar por los módulos de capacitación gratuitos de UR Academy en el sitio web de UR fue fundamental en la fase de desarrollo. "Haría el recorrido sobre cómo programar el robot y caminar directamente hacia nuestro robot de prueba y aplicar lo que aprendí", dice.
Prueba de nuevas aplicaciones con el software UR+
El robot de demostración está sobre ruedas, por lo que simplemente se puede enrollar por el lado de la máquina para probar una tarea. "Podemos conectar el cobot a un tomacorriente normal de 110 V y comenzar las pruebas de inmediato", explica McIe. “Con un robot industrial tradicional, primero tendríamos que perforar agujeros y atornillarlo al suelo. Esto nos ahorra mucho tiempo." Además de implementar un robot de prueba para desarrollar nuevas aplicaciones, Bilstein también utiliza el software RoboDK, certificado a través de la plataforma UR+ para ser plug-and-play con cobots UR. "Las simulaciones de software realmente nos ayudan a determinar si nuestro tiempo de ciclo va a ser lo suficientemente preciso como para que valga la pena prototipar las herramientas y sacarlas a la luz", dice McIe. “Podemos poner el esfuerzo en la pantalla del ordenador, y cuando lo entregamos, está casi listo para funcionar."El equipo de Industria 4.0 ahora está trabajando en la inversión de dos cobots UR10 en un [extensor de rango de 7º eje] certificado UR+ (https://www.universal-robots.com/plus/products/vention/7th-axis-range-extender-by-vention/) de Vention, y planea continuar con el lanzamiento acelerado, introduciendo un nuevo cobot en el taller cada dos meses. "Hay muchas oportunidades", concluye Albieri. -El cielo es el límite. "
Productos UR+ utilizados:
Software de simulación y programación sin conexión de RoboDK
Cambiador automático de herramientas ATI QC11
Extensor de rango del séptimo eje de Vention.
Colega cobot nuevo
El operador e.j. Seck, que solía atender manualmente una máquina CNC y una perforadora, disfruta de sus nuevos colegas cobot que se han hecho cargo de estas tareas. "Antes de los robots era una locura, pero ahora mi trabajo está mucho más organizado", dice. “Puedo tomarme mi tiempo y hacer mis controles de calidad y mis informes de producción. No perderé la cuenta de cuánto corrí porque puedo concentrarme en eso más que en correr en círculos".
El cobot de John Adams
El cobot de John Adams selecciona y coloca una pieza seguida de una inspección del indicador. "Antes, revisábamos dos piezas cada una o dos horas para asegurarnos de que todavía estábamos donde pensábamos que estábamos; pero ahora tenemos una inspección del 100 por ciento", dice Doug McIe, ingeniero de fabricación de thyssenkrupp Bilstein
Trabajo en tándem
Thomas Jefferson (izquierda) y Andrew Jackson cobots trabajan en tándem en la transición de tubos de acero recién formados desde la operación de soldadura hasta el proceso de punzonado.
Retos de automatización resueltos:
Desarrollé nuevas vías de crecimiento mediante la automatización de tareas difíciles para el personal Aumento de la calidad del producto como resultado de una inspección del 100% Capacidad para automatizar sin jaulas de seguridad, lo que permite una operación paralela con los trabajadores de línea Cero mantenimiento sin tiempo de inactividad o interrupciones de la línea Eliminación de flujos de trabajo repetitivos y ergonómicamente hostiles Empleados aliviados de tareas ergonómicamente desfavorables
Impulsores de valores clave:
10-14 meses ROI Colaborativo y seguro Programación sencilla La mejor opción de cobot para la velocidad frente a la repetibilidad
Tareas resueltas por robots colaborativos
Tendencia de CNC, punzonadoras y conformadoras, pick-and place, montaje, inspección de producto
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