Roboty Cobot poprawiają ergonomię i przepustowość, wykonując powtarzalne zadania w fabryce ceramiki

Pentik Oy

W skrócie

Pentik, najdalej na północ wysunięta fabryka ceramiczna na świecie, zlokalizowana w fińskim Posio, chciała zautomatyzować swoją produkcję mieszaną/niskoseryjną bez utraty tożsamości rzemieślniczej. Firma wybrała dwa roboty współpracujące z UR10 od Universal Robots, aby zastąpić ciężkie, powtarzalne zadania szkliwienia i formowania zastaw stołowych, zapewniając jednolity wynik, który poprawia również ergonomię pracowników Pentik. Obecnie cobots współpracują z ludźmi, zapewniając ten sam dotyk ludzkiego rękodzieła, co wcześniej, jednocześnie dziesięciokrotnie zwiększając wydajność pracy na stanowisku pracy.

Prawie wszystkie fabryki ceramiki w krajach zachodnich przeniosły swoją masową produkcję do regionów o niskich kosztach produkcji. Artysta ceramiki Anu Pentik, który założył Pentik w 1971 roku, z dumą broni kunsztu. Jego firma chciała płynąć pod prąd, tworząc wszystkie swoje wyroby ceramiczne w Posio, fińskiej gminie położonej zaledwie kilka kilometrów na południe od koła podbiegunowego.

Transformacja biznesu

Produkcja ceramiki to praca fizyczna. Kiedy pracownik polewa zastawę stołową i kształtuje naczynia narzędziem, będzie powtarzał to samo zadanie setki razy dziennie. Zadania, które są trudne dla rąk, ramion i pleców pracowników.

Pentik chciał znaleźć rozwiązanie, które umożliwiłoby automatyzację produkcji przy jednoczesnym wykorzystaniu umiejętności doświadczonych pracowników do zadań o wyższej wartości dodanej, takich jak kontrola jakości. Uwolnienie pracowników od konieczności wykonywania ergonomicznie nieprzyjaznych, monotonnych zadań poprawiłoby również wizerunek pracodawcy.

Pentik OY

Branża Plastic and Polymers

Kraj Europe

Liczba pracowników 100-500

Użyte coboty UR10

Wideo — Pentik Oy, Finlandia

Jak oni to zrobili

Istnieje ponad tysiąc wzorów ceramiki Pentik o niskich liczbach produkcyjnych. Tradycyjny robot przemysłowy nie był zatem realnym rozwiązaniem, ponieważ zwykle pozostaje przykręcony do klatki, dedykowany tylko do jednego zadania. Pentik robi zastawę stołową z angielskiej gliny. Materiał jest jak wysuszona plastelina (kitopodobny materiał modelarski). Przed wystrzałem kawałki są delikatne. Automatyczna maszyna musi być delikatna w swojej pracy i musi być w stanie powtarzać swoje ruchy tak dokładnie, jak to możliwe. Nawet najmniejsze wgłębienia lub zagłębienia wykonane na początku procesu mogą sprawić, że przedmiot będzie drugorzędny, ponieważ strzelanie tylko zaostrza wszelkie błędy. Robot współpracujący dobrze spełnia te wymagania.

Pentik rozpoczął rozwój aplikacji cobot z Oulu University of Applied Sciences (Oamk). Ówczesny inżynier projektu Oamk i obecny kierownik fabryki Pentik, Lassi Kaivosoja, polecił uczniom zaprojektowanie dwóch współpracujących ze sobą ogniw robotycznych do przeszklenia i kształtowania zastawy stołowej. Pierwszy cobot, cobot UR10e tworzy „wgniecenia” w talerze stołowe. Charakterystyczną cechą płyty Kallio są jej nierówne krawędzie, które trudno było wykonać ręcznie. Kaivosoja zaprojektowała cobot do wykonania tej pracy.

Wprowadzając cobot do automatyzacji jednych z bardziej ergonomicznych i powtarzalnych zadań produkcyjnych, firma jest w stanie zachować swoją tradycję i poprawić wydajność.

Lassi Kaivosoja, Factory manager, Pentik

Dokładność punktowa

Wgniecenia wykonane są przy użyciu dwóch 40 mm mokrych gąbek do szlifowania orbitalnego. W komórce wykańczania płyt cobot podnosi zastawę stołową z automatycznej linii formierskiej, a następnie - w zależności od produktu - robot stawia ją naprzeciw poziomej lub pionowej gąbki szlifierskiej używanej do formowania. Według Lassi Kaivosoja największym wyzwaniem było określenie dokładnego nacisku, aby cobot wytworzył pożądaną formę podczas pracy z gliną.

Korekty programowania

Gąbki szlifierskie są sprężyste, więc ich nacisk nie jest monitorowany. Dzięki odrobinie testów programista dostosował go do ciśnienia potrzebnego do produkcji kremów Pentik. Chwytaki próżniowe zawierają silnik z przekładnią stożkową i pneumatycznym pierścieniem ślizgowym. Umożliwiają one nieograniczony i programowalny obrót przyssawki.

W dobrych rękach

Drugi cobot UR10, koncentruje się na szkliwieniu zastawy stołowej. Naczynie jest zanurzone w polewie, która po wypaleniu nadaje mu twardą i błyszczącą powłokę.

Przed przybyciem cobot tę część procesu wykonywał człowiek. Zastawa stołowa wykonana przez cobots musiała zachować cechy charakterystyczne ręcznego wykonania. Robot podnosi przedmiot z tacy za pomocą samodzielnie wykonanego chwytaka podciśnieniowego. Taca posiada czujnik, który zapewnia, że przedmiot znajduje się na swoim miejscu. Próżnia jest wytwarzana przez inteligentny wyrzutnik próżniowy. Wykrywa siłę podciśnienia i automatycznie wyłącza ssanie po osiągnięciu żądanego podciśnienia.

cobot opuszcza kawałki ceramiki do mieszanki szkliwiącej. Po zanurzeniu przedmiotu robot umieszcza go na jednym z dwóch punktów depozytowych. Jeśli punkty depozytowe są pełne, robot będzie czekał. „cobot naśladuje ruchy rąk Inkeri, ukochanej pracownicy, która była odpowiedzialna za ten proces przez 30 lat” - wyjaśnia Kaivosoja.

Pracownik pobiera sztukę z punktu depozytowego i sprawdza jej jakość. Zmywają nadmiar glazury z dna elementu, aby nie przykleiła się do sprzętu do wypalania. Na koniec pracownik umieszcza element ceramiczny na wózku, aby czekać na wypalanie w piecu. Po wypaleniu ma twardą, trwałą powierzchnię.