UR10e cobots zapewniają maksymalne wykorzystanie parku maszynowego

Bernacki Industrial Services

W skrócie

Firma rozpoczęła działalność produkcyjną w 2015 roku. Obecnie ma około 80 klientów z branży hydraulicznej, czujników i pneumatyki, produkuje na 11 maszynach CNC i zatrudnia około 20 osób, zwiększając swoje obroty każdego roku.

Transformacja biznesowa

„Jesteśmy firmą usługową, która produkuje komponenty na maszynach CNC według projektów dostarczonych przez naszych klientów. Realizacja każdego zamówienia trwa średnio 80 godzin, po czym zmienia się asortyment. Nie ma dwóch identycznych komponentów – wszystkie zamówienia powinny być traktowane indywidualnie, ponieważ klient za każdym razem zamawia inny produkt do wyprodukowania - mówi Nikodem Bernacki, Dyrektor Generalny Bernacki Industrial Services.

Dalsze ulepszenia spowodowały, że jeden operator w zakładzie jest odpowiedzialny za rosnącą liczbę maszyn. Sprzyjały temu zmiany organizacyjne umożliwiające poprawę produktywności przy zachowaniu standardów bezpieczeństwa. Jednak możliwości poprawy systemu pracy operatorów były ograniczone i konieczne stało się znalezienie bardziej elastycznego, bezpiecznego i łatwego do rekonfiguracji rozwiązania, uwzględniającego przestrzeń w hali oraz bardzo rygorystyczne przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy. Robotyzacja była niezbędna do poprawy konkurencyjności produkcji w Bernacki Industrial Services.

Bernacki Industrial Services

Branża Metal and Machining

Kraj Europe

Liczba pracowników 25-50

Użyte coboty UR10e

Bernacki Industrial Services

Naszą filozofią jest maksymalne wykorzystanie parku maszynowego - pozwalają na to cobots pracujące na trzy zmiany.

Nikodem Bernacki,

Rozwiązanie

W miarę upływu czasu kierownicy fabryk doszli do wniosku, że praca polegająca na dostarczaniu komponentów produkcyjnych do maszyn, umieszczaniu ich w maszynie i odkładaniu gotowego produktu po obróbce, może być zautomatyzowana przy użyciu robotów współpracujących.

Do automatyzacji wykorzystano roboty firmy Universal Robots, dostarczone przez polskiego dystrybutora, ProCobot, z chwytakiem Robotiq, który jest dostępny na platformie UR+,. Bernacki rozpoczął wprowadzanie pierwszego UR10e cobot w kwietniu 2019 r., a maszyna została wyposażona w kolejne dwa cobots w kolejnych miesiącach.

Każdy robot pobiera komponent ze specjalnie przygotowanej palety składającej się z siatki bolców, która umożliwia maszynie prawidłową ocenę położenia komponentu i niezawodne pobranie każdego z nich. Palce chwytaka robota są drukowane w 3D we własnym zakresie, specjalnie zaprojektowane do obsługi komponentów. Po pobraniu element, który ma zostać poddany obróbce, jest umieszczany w CNC.

Robot otwiera drzwi samej maszyny i umieszcza element w przestrzeni roboczej. W celu ustalenia, że CNC jest gotowe do kolejnych operacji, cobot wymienia sygnały z maszyną, upewniając się na początku, że maszyna jest gotowa do włożenia do niej elementu przeznaczonego do obróbki. Komunikacja między cobots a maszynami odbywa się za pomocą C-Interconector firmy CobotPlanet. Następnie robot precyzyjnie umieszcza element we wrzecionie maszyny. Szczęki chwytaka cobot, podobnie jak całe jego ramię, muszą poruszać się z tolerancją zaledwie 0,5 mm, aby dokładnie umieścić element na swoim miejscu. Po otrzymaniu sygnału potwierdzającego prawidłowe umieszczenie komponentu w maszynie, cobot opuszcza przestrzeń roboczą, zamyka drzwi i wysyła do CNC informację, że może rozpocząć swoje zadanie. Gdy maszyna zaczyna działać, cobot czeka na kolejny sygnał informujący go o zakończeniu zadania. Ponownie otwiera drzwi do przestrzeni roboczej, pobiera gotowy, obrobiony element i wysyła strumień powietrza w swoim kierunku, aby wydmuchać metalowe wióry z wrzeciona. Gotowy element układamy precyzyjnie na specjalnie przygotowanej palecie. Biorąc pod uwagę wszystkie wymagania związane z ruchem robota w środowisku bezpiecznym dla człowieka, cały cykl trwa około jednej minuty.
„Po kilku miesiącach doświadczenia w pracy z cobots wiemy dokładnie, co należy zrobić, aby jak najlepiej spełnić ich rolę w naszym procesie produkcyjnym CNC. Praca ta wymaga najwyższej precyzji i powtarzalności - mówi Nikodem Bernacki.

Całe stanowisko pracy z robotem i uchwytem waży około 60 kg – może być przenoszone przez dwóch pracowników.„ Cobot jest stabilnie zamontowany, można go łatwo przetransportować, a przezbrojenie i przygotowanie do pracy w nowym miejscu zajmuje tylko 20 minut. Dostrojenie maszyny i robota oraz rozpoczęcie produkcji zajmuje około godziny - mówi Nikodem Bernacki.

Obecnie na każdej zmianie pracuje dwóch operatorów, którzy zajmują się nadzorem i obsługą 11 maszyn. Pracownicy odpowiadają m.in. za przezbrajanie maszyn CNC, przygotowywanie części, transportowanie ich do i z tokarek, a także programowanie i przenoszenie cobots między stanowiskami. „Naszą filozofią jest maksymalne wykorzystanie parku maszynowego - pozwalają na to cobots pracujące na trzy zmiany” - mówi Nikodem Bernacki.

Firma

Firma Bernacki Industrial Services, która powstała w 2007 roku, produkuje precyzyjne części do zakładów produkcyjnych. Specjalizuje się w produkcji elementów obrabianych mechanicznie, takich jak korpusy zaworów dla zakładów i linii montażowych w całej Europie. Spółka rozpoczęła działalność w Inkubatorze Technologicznym w Jasionce. Posiada obecnie własną halę o powierzchni 800 m2 w Specjalnej Strefie Ekonomicznej w Jasionce koło Rzeszowa, w sąsiedztwie Podkarpackiego Parku Naukowo-Technologicznego Aeropolis oraz firm z klastra Dolina Lotnicza. Z 11 maszyn CNC pracujących przy Bernackim aż siedem przystosowanych jest do pracy z cobots. Trzy roboty współpracujące Universal Robots UR10e są wdrażane w trybie trzyzmianowym w parku maszynowym, zwiększając jego wydajność i zapewniając precyzyjną produkcję komponentów. O wyborze cobots UR decydowała łatwość programowania, kompatybilność z maszynami, ich kompaktowe rozmiary oraz bezpieczeństwo pracy. Z trzecim UR10e firma osiągnęła najszybszy zwrot z inwestycji – 12 miesięcy.

Dopasowane do potrzeb

Cobots by Universal Robots zostały wybrane dzięki swojej funkcjonalności: łatwemu programowaniu, możliwości szybkiej i łatwej wymiany do pracy na innej maszynie, kompaktowym rozmiarom i dostosowaniu do potrzeb firmy. Ważną rolę odegrały również względy bezpieczeństwa - mogą pracować ramię w ramię z ludźmi dzięki certyfikowanym wbudowanym funkcjom bezpieczeństwa. Operatorzy szybko przyzwyczaili się do pracy z cobots, co okazało się niezwykle pomocne.

„

Wdrażając cobots, Bernacki Industrial Services zdobył doświadczenie, co przekłada się na know-how w zakresie działania robotów współpracujących. Sama firma opracowała skuteczną metodę mocowania robotów współpracujących do podłoża. Bernacki opracował również autorską metodę druku 3D palców chwytaka, które są przydatne do pobierania wyprodukowanych części o różnej geometrii.

„Byliśmy pod wrażeniem tego, jak cobots UR wykonują zadania wcześniej wykonywane przez ludzi. Osobiście uczestniczyłem w realizacji pierwszego cobot – napisaniu programu, opracowaniu koncepcji i stacji. Bardzo szybko udało nam się zintegrować cobot ze standardowymi chwytakami, osiągając pełną kompatybilność”

Nikodem Bernacki