

PrecisionForm, lider na rynku małych niestandardowych części metalowych, został postawiony przed wyzwaniem zautomatyzowania zadania zbierania części w głębokich pojemnikach i wkładania ich do maszyny CNC. Firma wdrożyła system ActiNav firmy Universal Robots do elastycznego ładowania maszyn, umożliwiając im zwiększenie konkurencyjności, przezwyciężenie wyzwań związanych z pracą, wzmocnienie siły roboczej i wydłużenie żywotności starszego sprzętu.
Jaki jest największy ból głowy w automatyzacji zadania? Jak zaprezentować część robotowi. Taki był wniosek, do którego PrecisionForm szybko doszedł podczas automatyzacji swojego początkowego projektu; wdrożenie robota do pobierania pierścieni tłokowych i umieszczania ich na mikrometrze do kontroli. Podobnie jak wiele części u producenta kontraktowego z siedzibą w Pensylwanii, pierścienie zostały przetworzone partiami i dostarczone w dużych pojemnikach, wszystkie razem pomieszane. Aby cobot mógł je zebrać, operator musiał najpierw ułożyć je w siatce na tacy.
„50-75% naszego czasu poświęconego na uruchomienie tej aplikacji polegało na wymyśleniu, w jaki sposób robot wybierze części” - mówi Alex Corckran, prezes i dyrektor generalny PrecisionForm. „Rozłożenie przez operatora części na cobot było nadal szybsze niż ręczne wykonanie całego procesu inspekcji – ale czy nie byłoby miło, gdyby cobot mógł po prostu wyjąć części bezpośrednio z kosza i ominąć cały ten krok?”
PrecisionForm rozpoczął badania nad rozwiązaniami do kompletacji pojemników dla swojego następnego projektu; wybieranie części z pojemników do frezowania CNC. Firma skontaktowała się z wieloma dostawcami i wysłała im próbki części, aby ustalić, czy można je wyjąć z pojemników. „Odpowiedzi zawsze brzmiały: Tak: ale...”, a „ale” nigdy nie były dla nas akceptowalne ”- mówi Corckran, przypominając sobie, że niektóre systemy miały problemy z częściami o określonych kolorach, inne miały problemy z częściami płaskimi, podczas gdy niektóre systemy wymagały od inżyniera dostawcy, aby wyszedł i poradził sobie z przezbrojeniem z jednej części na drugą.
Użycie podajnika misy do prezentacji części nie było realną opcją, wyjaśnia Corckran. „Podajniki bębnowe są skuteczne, gdy masz bardzo duże ilości i masz odpowiednią część do pracy. W przypadku innych części, przy mniejszych objętościach, zmiana między jedną częścią a drugą na podajniku misy jest albo niemożliwa, albo po prostu trwa zbyt długo, aby była skuteczna. W wielu przypadkach po prostu łatwiej jest zlecić komuś wykonanie tej pracy niż przełączać proces automatyzacji”.
Alex Corckran, PrecisionForm CEOMamy od 50 do 100 części, których dotykamy co tydzień w celu kontroli lub procesów wtórnych. Zdecydowana większość tych części nie jest wystarczająco duża, aby uzasadnić posiadanie w pełni zautomatyzowanego rozwiązania, którego nie możemy łatwo przełączać między częściami.

Kiedy Universal Robots (UR) i dystrybutor UR Applied Controls skontaktowali się z PrecisionForm, aby zasugerować test rozwiązania ActiNav, Corckran był sceptyczny: „Uznaliśmy, że będzie to to samo, co wszystkie inne rozwiązania do zbierania pojemników, gdzie wysyłamy im część, a tygodnie później wysyłają nam„ Ale ”.„ Niemniej jednak PrecisionForm wysłał zespołowi ActiNav próbki części wraz z rysunkami CAD i modelami 3D. „Byliśmy zszokowani” - mówi Corckran. „Wysłaliśmy im dwie części, w tym jedną o bardzo małej, płaskiej powierzchni, która nigdy nie znajduje się prawidłowo w koszu, a w ciągu 24 godzin wysłali nam trzy filmy demonstracyjne, na których ActiNav faktycznie wybiera części z kosza”.

PrecisionForm posiadał już cobot UR3 i UR5 firmy Universal Robots; UR3 obsługuje początkowy proces kontroli pierścienia tłokowego, a UR5 ładuje i rozładowuje części w prasie hamulcowej. Opierając się na pozytywnych doświadczeniach z cobots Universal Robots i imponujących wynikach początkowych próbek do zbierania pojemników, PrecisionForm postanowił kupić dodatkowy UR5 wyposażony w rozwiązanie ActiNav i wdrożyć go do bardzo prostego, nisko wiszącego zadania owocowego; pobierania części broni palnej z pojemnika i do maszyny CNC. Zadanie ma czas cyklu 90 sekund i wymaga obsługi przez jednego operatora w pełnym wymiarze godzin, co czyni je idealnym zadaniem do zautomatyzowania.

Konfiguracja i wdrożenie systemu zajęło może dzień, mówi Dan Vazquez, inżynier automatyki przemysłowej w PrecisionForm:
„Pierwszym krokiem jest zdefiniowanie środowiska i kalibracja czujników, co jest bardzo proste. Przeciągasz ramię robota do punktów, w których chcesz umieścić obiekty środowiskowe, a po zdefiniowaniu tych punktów robot samodzielnie zaplanuje swoje ścieżki na podstawie tych informacji” - mówi Dan Vazquez, inżynier automatyki przemysłowej w PrecisionForm. Następnie cobot był po prostu zasilany plikiem CAD części do pobrania. „ActiNav będzie w stanie zidentyfikować część w pojemniku, a także jej położenie na chwytaku, jednocześnie samodzielnie planując dalsze ruchy”, wyjaśnia, dodając, że PrecisionForm wdrożyło dwie stacje ponownego chwytania w cyklu, w którym części są umieszczane w celu optymalizacji czasu cyklu i nadania cobot prawidłowego kąta, aby wybrać część do ostatecznego umieszczenia.
PrecisionForm nie może konkurować na poziomie międzynarodowym z Lititz w Pensylwanii, gdzie jeden operator obsługuje jedną maszynę na raz, mówi Corckran: „Mamy wielu bardzo wykwalifikowanych pracowników. Wiele z tych bardzo powtarzalnych zadań jest przerywanych, więc często zmuszamy się do wzięcia wysoko wykwalifikowanej osoby i przydzielenia jej do bardzo powtarzalnego zadania, co nie jest dobre dla morale i nie jest opłacalne.„ Po wdrożeniu cobot operatorzy mogą obsługiwać trzy lub cztery maszyny naraz, umożliwiając firmie utrzymanie konkurencyjności i pomagając jej przezwyciężyć wyzwania związane z przerywanymi wymaganiami dotyczącymi pracy tymczasowej. Z doświadczenia Corckrana wynika, że gdy wymagana jest praca tymczasowa, aby podjąć się zadań przerywanych, znalezienie „dobrych, wykwalifikowanych ludzi, którzy będą regularnie przychodzić, gdy będziesz ich potrzebować” jest wyzwaniem. Problem ten rozwiązuje cobot.

Zakład produkcyjny PrecisionForm łączy „najnowszy i najlepszy sprzęt CNC” z „30-letnim sprzętem, który nadal jest bardzo skuteczny w swojej pracy” - mówi Corckran. Możliwość wdrożenia ActiNav na starszym sprzęcie nie tylko ma oczywisty zwrot z inwestycji polegający na wymianie operatora lub umożliwieniu jednemu operatorowi obsługi czterech maszyn, wyjaśnia Corckran, ale pozwala firmom przemyśleć, czy ten sprzęt wymaga wymiany: „Na przykład mamy kilka maszyn, które produkują bardzo duże ilości części, w milionach rocznie. W pewnym momencie maszyny te zużywają się i przestają produkować 100 procent, czyli 99,999 procent dobrych części. W starej rzeczywistości musielibyśmy wymienić tę maszynę, aby zachować konkurencyjność”, mówi i kontynuuje: „Jednak jeśli możemy wdrożyć ActiNav obok tej maszyny i sprawdzić jeden procent wadliwych części, właśnie zabraliśmy sprzęt za milion dolarów, dodaliśmy do niego bardzo niedrogie rozwiązanie i potencjalnie uzyskaliśmy z niego kolejne dziesięć lat”.

Tolerancje części produkowanych w PrecisionForm są bardzo wąskie, a klienci sprawdzają każdą część. Aby utrzymać stary sprzęt firmy na poziomie oczekiwanym przez klientów, operatorzy zatrzymują się raz na godzinę na dziesięć do piętnastu minut i przeprowadzają pełną kontrolę zarówno części, jak i matrycy. „To aż 15 do 20 procent dziennej utraconej produkcji, którą teraz możemy odzyskać za pomocą ActiNav”, podsumowuje Corckran, dodając, że w przyszłych scenariuszach zastosowań PrecisionForm przewiduje również użycie dodatkowego systemu ActiNav w swojej pierwszej aplikacji do kontroli pierścienia tłokowego, eliminując ręcznie ładowane tace.
Tysiące firm polega na robotach współpracujących, aby...