Automatización en Vitesco Technologies
Automatización en Vitesco Technologies
Vitesco Tecnologies Italy es uno de los principales nombres del mundo en la producción y desarrollo de componentes clave para motores endotérmicos modernos, inyectores de fabricación, válvulas EGR y sistemas de regeneración de filtros de partículas. Para mantener su liderazgo y competitividad, Vitesco se ha movido decisivamente por la ruta de la automatización, implementando una amplia gama de soluciones que incluyen 24 cobots de Universal Robots que ahora realizan complejos montajes de DDU (Unidades de Secado y Distribución), rieles de combustible y RDU (Unidades de Dosificación de Reducción). Los versátiles cobots también se encargan de inspeccionar el producto y paletizar las armaduras en las líneas de producción de Vitesco. La introducción de los cobots redujo significativamente el tiempo de ciclo y liberó a los operadores de línea de tareas ergonómicamente hostiles.
Vitesco Technologies Italia tiene dos plantas de producción en la provincia italiana de Pisa. Las plantas desarrollan elementos clave para los motores endotérmicos modernos, relacionados específicamente con la inyección de combustible y la gestión de las emisiones de escape. Estos componentes presentan algunos de los desafíos de ensamblaje más complejos en el sector del tren motriz y requieren soluciones de automatización extremadamente flexibles y precisas que garanticen una alta repetibilidad.
Con su larga experiencia en automatización, la empresa estaba decidida a adoptar soluciones de la industria 4.0 a través de la robótica y la automatización, haciendo un amplio uso de técnicas de fabricación esbelta y diseño de celdas de trabajo. Las aplicaciones implementadas en la línea se desarrollaron a través de proyectos piloto en el laboratorio de tecnologías avanzadas. Para Vitesco Technologies Italia, era esencial que los robots operaran en espacios de trabajo abiertos compartidos con los operadores, para facilitar la intervención y garantizar la flexibilidad y la precisión extrema. Las soluciones que eligieron son de Universal Robots.
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
Los cobots UR son el centro de la línea de producción de DDU, componentes clave en la regeneración de filtros de partículas de motores diésel. La línea de montaje tiene un tiempo de ciclo de 30 segundos y despliega un cobot UR5e (5 kg de capacidad de carga y 1,5 m de diámetro operativo) instalado en un séptimo eje horizontal montado en el techo y otros tres cobots UR5e en un ciclo de línea en una estación adyacente.
El cobot instalado en el 7º eje carga los componentes a montar en la estación y retira el producto terminado al finalizar el ciclo de montaje. La integración con el eje lineal le da al cobot un grado extra de libertad para una mayor flexibilidad.
El segundo cobot UR5e, ubicado en la celda vecina, aplica un dispositivo de retención en el componente. En este caso, el uso del cobot proporciona flexibilidad y garantiza la seguridad de la aplicación, permitiendo que la celda permanezca abierta para que los operadores puedan interactuar con el proceso de producción y realizar cualquier mantenimiento necesario. El tercer y cuarto cobots aplican lubricante al producto terminado y manejan una serie de cámaras de control de procesos, utilizando protocolos de inteligencia artificial para comprobar que todos los componentes están presentes.
En la línea de producción del fuel rail (uno de los componentes del motor diésel que presenta el mayor grado de complejidad de montaje), juegan un papel vital diez cobots UR10 (con una carga útil de 10 kg y un alcance de 1300 mm) colocados en pares en cinco líneas de montaje idénticas. Su trabajo es automatizar la carga y descarga de componentes, que anteriormente se realizaba manualmente. Los cobots se instalaron en la línea sin requerir cambios sustanciales en el diseño y la estructura de producción: un resultado posible gracias a la naturaleza colaborativa de los cobots que tienen sistemas de seguridad incorporados que permiten su uso sin cercas (basado en una evaluación de riesgos).
La introducción de los cobots ha reducido el tiempo de ciclo en un 11% y ha liberado a los operadores de línea de más del 70%de las operaciones más repetitivas y ergonómicamente hostiles.
El segundo cobot UR5e, ubicado en la celda vecina, aplica un dispositivo de retención en el componente. En este caso, el uso del cobot proporciona flexibilidad y garantiza la seguridad de la aplicación, permitiendo que la celda permanezca abierta para que los operadores puedan interactuar con el proceso de producción y realizar cualquier mantenimiento necesario. El tercer y cuarto cobots aplican lubricante al producto terminado y manejan una serie de cámaras de control de procesos, utilizando protocolos de inteligencia artificial para comprobar que todos los componentes están presentes.
Gracias a un cobot UR3, Vitesco Technologies Italia ha liberado a un operador de la tarea físicamente exigente y repetitiva de paletizar inducidos en una bandeja metálica. En esta aplicación, una cinta transporta las armaduras a un selector, que las coloca en el punto de recogida por medio de un eje eléctrico aéreo que se mueve en paralelo con la dirección del transportador y un eje neumático, que se mueve perpendicularmente al transportador. Cuando los inducidos están en posición, el cobot UR3 recoge dos a la vez con una pinza doble personalizada y los paletiza en una bandeja metálica. El patrón de paletización se desarrolló con el asistente Polyscope. Después de reducir la velocidad y la aceleración de la aplicación para reducir el desgaste de las juntas y garantizar una mayor precisión, Vitesco decidió utilizar una pinza doble capaz de recoger y colocar dos inducidos en el mismo ciclo para optimizar la productividad. Un área crucial en la que la empresa se ha centrado es la versatilidad: con una serie de ajustes simples, como la modificación de la pinza y el sistema de selección, la empresa es capaz de gestionar y paletizar una variedad de componentes, para una aplicación diversificada.
Para reducir las emisiones contaminantes, los motores diésel modernos están equipados con catalizadores de reducción catalítica selectiva (SCR), que reducen las emisiones de óxido nítrico mediante el uso de un agente reductor inyectado a través de una unidad de dosificación de reducción (RDU). Se han instalado cinco modelos UR5 en la línea de montaje de la RDU para la aplicación de un componente de caucho protector en los tubos de la RDU. El diseño del producto tiene una amplia gama de tolerancias para adaptarse al montaje de una variedad de subcomponentes, por lo que se necesita una alta flexibilidad de inserción durante el montaje.
Para garantizar el manejo de tapas de varias dimensiones, la pinza Robotiq cobot tiene capacidades adaptativas y su propio control de resistencia para garantizar la reacción correcta durante la inserción forzada. La aplicación ha eliminado las operaciones manuales sin valor y ha mejorado la eficiencia de la línea.
Gracias a los cobots Universal Robots instalados en sus líneas, Vitesco Technologies Italy ha mejorado significativamente la ergonomía de sus procesos internos. En concreto, la automatización de una serie de complejas tareas de montaje realizadas previamente de forma manual ha permitido a la empresa trasladar a sus trabajadores a puestos de trabajo con mayor valor añadido, optimizando el rendimiento.
En segundo lugar, la empresa se ha beneficiado de la flexibilidad y la naturaleza colaborativa de los cobots UR: las máquinas operan en gran medida en estaciones de trabajo abiertas donde los operadores pueden intervenir si es necesario.
Finalmente, se han logrado reducciones significativas en el tiempo de ciclo en una gama de procesos, para una mayor productividad.
Alessio Papucci , CDO - Chief Digital Officer – Vitesco Technologies ItalyEmpezamos a utilizar los cobots Universal Robots en 2016. Su introducción nos ha permitido mejorar la ergonomía de muchos procesos, liberando a los operarios de tareas de bajo valor añadido e impulsando nuestra productividad y eficiencia.
Miles de empresas confían en robots colaborativos para...