Automatización en Toyota Motor Hokkaido, Inc.
Toyota Motor Hokkaido, Inc., que fabrica transmisiones, ejes y otras piezas para vehículos Toyota en Tomakomai, Hokkaido en Japón, tiene como objetivo principal "fortalecer la estructura de fabricación". La compañía comenzó a construir un sistema de robots utilizando cobots UR para mejorar sus instalaciones para el proceso de carga del piñón diferencial (ruedas dentadas redondas), que había sido un desafío. Como resultado, pudieron construir su propio sistema de robot que redujo los costos y el espacio, y mejoró la tasa de operación del 92% al 98%, en comparación con el sistema anterior.
En el proceso de alimentar un piñón diferencial a una máquina de procesamiento, el operador levanta un pincho con múltiples piñones diferenciales pinchados en él y lo coloca en la máquina de transferencia de lado, y la pieza de trabajo se alimenta a la máquina por su propio peso. El equipo tenía que modificarse cada vez que la forma de la pieza de trabajo cambiaba, y la pieza de trabajo ensartada pesaba de 2 a 3 kg, lo que suponía una pesada carga para el operador, que tenía que trabajar con cuidado para evitar dañar la pieza de trabajo.
Junichi Isobe, Jefe del Grupo HEVG, Oficina de Ingenieros de Fabricación de Unidades, Departamento de Ingeniería de Toyota Motor Hokkaido, dice: "Queríamos mejorar nuestros propios procesos basados en nuestro objetivo de fortalecer nuestra estructura de fabricación, y nuestro distribuidor, Toyoda Yuki, nos presentó los cobots UR. Después de ver la creciente popularidad de los robots colaborativos en la Exposición Internacional de Robots en diciembre de 2019 y en la Exposición ROBODEX en enero de 2020, decidimos asumir el desafío."
El desafío al introducir un cobot por primera vez era mantener el tiempo de ciclo dentro del tiempo prescrito y encontrar una manera de reconocer la pieza de trabajo. Una cámara de visión excedería el tiempo de ciclo y sería difícil detectar la pieza de trabajo porque es de color negro brillante. Por lo tanto, Toyoda Yuki ideó un método que utiliza el sensor de torque de fuerza incorporado del cobot UR (sensor F/T) para detectar la pieza de trabajo cuando la pinza golpea la pieza de trabajo. Este método se adoptó después de una prueba de demostración. Syusaku Jin, Departamento de Ingeniería de Fabricación de Unidades, HEVG, División de Ingeniería dice: "Decidimos desarrollar un sistema sin cámara, que simplifica la configuración del sistema. Las pinzas son RG2 y RG6 de OnRobot, que son productos UR+, por lo que se programaron fácilmente en el colgante Teach del cobot UR, así como en el sensor F/T incorporado del cobot".
Echar un vistazo más de cerca al proceso y los detalles clave para una transición exitosa de los procesos manuales a la automatización con robots colaborativos
Suguru Sakai, líder de la Sección de Producción No. 12, División de Producción de Unidades. No.1, que está a cargo del trabajo en el sitio, también comentó: "Si queremos colocar una pieza de trabajo en la dirección opuesta o cambiar el número de pinchos, podemos hacerlo simplemente reprogramando el robot. El robot también comprueba el grosor de la pieza de trabajo, lo que creo que es muy conveniente".
En el pasado, había un alimentador de material por línea, pero el cobot UR suministra material a dos líneas con un solo robot. Mientras que se necesitaba un nuevo alimentador de material cada vez que se añadía un nuevo modelo, ahora se puede cambiar la programación del robot para adaptarse al nuevo modelo, ahorrando en inversión. Como medida de seguridad, se instala un escáner de seguridad para que el robot disminuya la velocidad cuando una persona se acerque a él y se detenga si una persona lo golpea.
Junichi Isobe, Head of HEVG Group, Unit Manufacturing Engineer Office, Engineering Department of Toyota Motor HokkaidoPor supuesto, reducir el coste del sistema es una de las claves para fortalecer la estructura de fabricación. Sin embargo, además de eso, trabajar en varios proyectos es la forma en que podemos mejorar nuestras propias habilidades. Creo que esta es una forma de fortalecer nuestra configuración de fabricación.
Con menos anomalías, la tasa de utilización ha mejorado del 92% al 98%. "Es una alegría poder operar la línea de producción de una manera muy estable", dice Syusaku Jin. "La parte más difícil fue el trabajo de cableado. No tenía experiencia en este tipo de trabajo de cableado, por lo que creo que esta experiencia será muy útil cuando instalemos el próximo robot. También me ayudó a mejorar mis habilidades en dibujos eléctricos para otros equipos, independientemente de los robots."
Los cobots UR también se utilizan en la línea de montaje. Aquí, el robot se coloca al final del transportador donde las personas están alineadas y es responsable de transferir la pieza de trabajo al siguiente transportador. La ventaja de este sistema es que incluso si ocurriera un problema con el cobot, es posible volver al trabajo humano y no tener que detener la operación.
Toyota Motor Hokkaido espera introducir cobots UR en varios procesos en el futuro. “Por supuesto, disminuir el coste del sistema es una de las claves para fortalecer la estructura de fabricación. Sin embargo, además de eso, trabajar en varios proyectos es la forma en que podemos mejorar nuestras propias habilidades. Creo que esta es una forma de fortalecer nuestra configuración de fabricación", dice Isobe.
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