Prezydencka flota cobots UR10 optymalizuje produkcję

Thyssenkrupp Bilstein

W skrócie

Dziewięć robotów współpracujących z UR10 wdrożonych w zakładzie producenta w Hamilton w stanie Ohio otworzyło nowe ścieżki rozwoju dla firmy produkującej zaawansowane technologicznie rozwiązania zawieszenia dla przemysłu motoryzacyjnego. Dzięki automatyzacji trudnych do wykonania zadań, takich jak konserwacja maszyn, montaż i kontrola produktów, cobots optymalizują produkcję i zapewniają lepsze środowisko pracy. Umożliwiło to Thyssenkrupp Bilstein's rozszerzenie działalności bez polegania na zatrudnianiu dodatkowych pracowników na obszarze o niskim bezrobociu. Przyszłe plany wdrożenia obejmują dodatkowe 40 cobots UR.

Wyzwanie,

przed którym stanął ThyssenKrupp Bilstein, wiązało się ze wzrostem wymagań klientów w połączeniu z szybko zmieniającymi się wymaganiami produktowymi. Firma musiała utrzymać swoje procesy produkcyjne na niskim poziomie i elastycznie i nie mogła rozwijać się w pożądanym tempie, po prostu zatrudniając więcej osób. Producent zobowiązał się również wobec swoich obecnych pracowników do zmniejszenia ergonomicznie niekorzystnych zadań.

Thyssenkrupp Bilstein

Branża Automotive and Subcontractors

Kraj North America

Liczba pracowników 100-500

Użyty cobot UR10

Zobacz, jak dziewięć cobots UR10 - wszystkie nazwane na cześć prezydentów USA - pomaga Thyssenkrupp Bilstein zaradzić niedoborom siły roboczej i zoptymalizować produkcję

Jak oni to zrobili

Aldo Albieri, kierownik operacyjny w ThyssenKrupp Bilstein, po raz pierwszy odkrył potencjał Universal Robots, odwiedzając małe rodzinne warsztaty maszynowe, w których producenci z niewielkim doświadczeniem w robotyce lub bez niego automatyzowali nawet złożone zadania za pomocą cobots.

„Nie używali klatek bezpieczeństwa, a cobots były umieszczane na kołach i przenoszone między zadaniami. Wtedy wszystko naprawdę się ułożyło” - mówi kierownik operacyjny, który od tego czasu od prawie dwóch lat nadzoruje wdrażanie nowego cobot UR w siedzibie Bilsteina w Hamilton co drugi miesiąc. Menedżer operacyjny nie waha się nazwać tego „rewolucją”, gdy opisuje szybkie wprowadzenie ramion robotów współpracujących Universal Robots w całym zakładzie w Ohio. „Stało się to w niewiarygodnie szybkim tempie, gdy na początku szybko ewoluowaliśmy od prób i błędów, wykorzystując dostawców do integracji maszyny” - mówi Albieri, ale wkrótce zdał sobie sprawę, że najlepszym rozwiązaniem było wdrożenie cobot. Zespół Industry 4.0 Albieri, który zarządzał aplikacjami cobot, zbadał inne opcje, ale mówi: „Zdecydowaliśmy się na współpracę z jednym rodzajem cobota - i wtedy wybraliśmy naszego pierwszego cobot z Universal Robots. Zdaliśmy sobie sprawę, że UR ma najbardziej zaawansowane rozwiązanie dla bardziej precyzyjnego pick-and-place. cobot jest łatwy w utrzymaniu i programowaniu – i prezentuje najlepszy stosunek szybkości i powtarzalności”.

Skład prezydencki

Wewnętrzna grupa przemysłu 4.0 Bilsteina wdrożyła obecnie dziewięć cobots UR10, największy z modeli UR o zasięgu 51 cali i masie użytecznej 22 funtów. Dziesiąty UR10 jest używany jako model testowy do przyszłych zastosowań. „Planujemy wdrożyć około kolejnych czterdziestu aplikacji cobot w naszej organizacji” - mówi Albieri, wyjaśniając, w jaki sposób firma wymyśliła koncepcję nazewnictwa dla nowych kolegów cobot. „Potrzebowaliśmy systemu, który można by sekwencyjnie zastosować do czterdziestu pięciu do pięćdziesięciu cobots i postanowiliśmy dobrze się z nim bawić, nazywając ich imionami prezydentów USA” - mówi z uśmiechem. Flota cobot rozciąga się teraz od George 'a Washingtona po Johna Tylera.

Koboty tworzą zespół w aplikacji montażowej

Jednym z najbardziej przyciągających wzrok zastosowań w fabryce Hamilton są cobots Jamesa Monroe 'a i Johna Quincy' ego Adamsa pracujące w tandemie przy montażu tłumików systemu aktywnego tłumienia (Ads) firmy ThyssenKrupp. Cykl wieloetapowy rozpoczyna się od tego, że Monroe podnosi rurę wewnętrzną, którą podaje do wykrawarki, a następnie umieszcza ją na uchwycie transferowym, gdzie Adams podnosi ją i ładuje do „stacji małżeńskiej”, gdzie chwyta zewnętrzną rurę, żeni je ze sobą i umieszcza je na zsuwni wyjściowej.

Gdybyśmy polegali tylko na zatrudnianiu nowych osób, nigdy nie bylibyśmy w stanie powiększyć się trzykrotnie. cobots otworzyły nam nową drogę rozwoju, a my byliśmy w stanie utrzymać istniejącą siłę roboczą. Żaden pracownik nie straci pracy na rzecz robota.

Aldo Albieri, Operations Manager, Thyssenkrupp Bilstein

Koboty tworzą zespół w aplikacji montażowej

Jednym z najbardziej przyciągających wzrok zastosowań w fabryce Hamilton są cobots Jamesa Monroe 'a i Johna Quincy' ego Adamsa pracujące w tandemie, montujące tłumiki systemu aktywnego tłumienia (Ads) firmy Thyssenkrupp. Cykl wieloetapowy rozpoczyna się od tego, że Monroe podnosi rurkę wewnętrzną, którą podaje do wykrawarki, a następnie umieszcza ją na uchwycie transferowym, gdzie Adams podnosi ją i ładuje do „stacji małżeńskiej”, gdzie chwyta zewnętrzną rurkę, łączy je ze sobą i umieszcza na zsuwni wyjściowej.

Duża flota robotów współpracujących rozmieszczonych w zakładzie thyssenkrupp Bilstein w Hamilton w stanie Ohio poprawia i optymalizuje środowisko pracy poprzez automatyzację trudnych do wykonania zadań, takich jak konserwacja maszyn, montaż i kontrola produktów.

100% kontrola

Kolejnym zautomatyzowanym zadaniem jest teraz kontrola jakości, w ramach której cztery cobots przeprowadzają inspekcję miernika i sprawdzają zaciskanie po napełnieniu oraz montaż części końcowych. „Kiedy robiliśmy przegląd miernika wcześniej, sprawdzaliśmy dwie części co jedną lub dwie godziny, aby upewnić się, że nadal jesteśmy tam, gdzie myśleliśmy, ale teraz mamy 100-procentowy przegląd” - mówi Doug McIe, inżynier produkcji w thyssenkrupp Bilstein. Rozmieszczony w końcowym zespole cobot jest wyposażony w kamerę Cognex i szybko przemieszcza się między punktami kontrolnymi, aby upewnić się, że wszystkie elementy znajdują się we właściwej pozycji, a etykieta jest prawidłowo nałożona i czytelna. „Każda nadchodząca część jest sprawdzana, a jeśli się nie powiedzie, robot faktycznie ją odrzuca” - wyjaśnia McIe.

10-14 miesięcy zwrotu z inwestycji

Odkąd Bilstein zaczął wprowadzać automatyzację cobot we własnym zakresie, ROI na cobots UR uległ poprawie. „Mamy projekty o zarówno dłuższym, jak i krótszym ROI” - mówi Albieri. „Ale nasza strefa komfortu to okres zwrotu kosztów wynoszący około 10-14 miesięcy, aby uzasadnić inwestycję. Roboty są zdecydowanie szybszym zwrotem z inwestycji niż roboty tradycyjne.„
Uwolnienie siły roboczej do pracy nad innymi zadaniami odgrywa znaczącą rolę w zapewnieniu szybkiego ROI. „UR cobots dały nam możliwość rozwoju, tworzenia nowych miejsc pracy i przenoszenia naszych najcenniejszych zasobów - naszych zasobów ludzkich - do nowych projektów, w których know-how było najbardziej potrzebne” - mówi Albieri. „Gdybyśmy polegali tylko na zatrudnianiu nowych ludzi, nigdy nie bylibyśmy w stanie powiększyć się trzykrotnie. cobots otworzyły przed nami nową drogę rozwoju, a my byliśmy w stanie utrzymać dotychczasową siłę roboczą. Żaden pracownik nie straci pracy na rzecz robota”.

Brak wcześniejszego doświadczenia w robotyce

Zespół inżynierów opracowujący aplikacje cobot nie miał wcześniejszego doświadczenia w robotyce. „Zaczęliśmy od prostych zadań typu pick-and-place, aby ruszyć z miejsca” - mówi McIe. „Następnie odkryliśmy interfejs z maszynami, był nieco trudniejszy, ale kiedy już to zrobiliśmy, rozprzestrzenił się bardzo szybko i zaczęliśmy widzieć aplikacje w całym zakładzie, które prawie mogliśmy skopiować i wkleić.„ Technolog Jordan Osterholt wyjaśnia, w jaki sposób przejście przez bezpłatne moduły szkoleniowe UR Academy na stronie internetowej UR odegrało kluczową rolę w fazie rozwoju. „Zrobiłbym wycieczkę po tym, jak zaprogramować robota, podszedł prosto do naszego robota testowego i zastosował to, czego się nauczyłem” - mówi.

Testowanie nowych aplikacji z oprogramowaniem UR+

Robot demonstracyjny jest na kółkach, więc można go po prostu zwinąć po stronie maszyny, aby przetestować zadanie. „Możemy podłączyć cobot do zwykłego gniazdka 110 V i od razu rozpocząć testy” - wyjaśnia McIe. „W przypadku tradycyjnego robota przemysłowego musielibyśmy najpierw wywiercić otwory i przykręcić go do podłogi. Oszczędza to nam dużo czasu." Oprócz wdrożenia robota testowego do tworzenia nowych aplikacji, Bilstein korzysta również z oprogramowania RoboDK certyfikowanego za pośrednictwem platformy UR+, aby być podłączanym i odtwarzanym za pomocą cobots UR. „Symulacje oprogramowania naprawdę pomagają nam dowiedzieć się, czy nasz czas cyklu będzie wystarczająco dokładny, aby warto było prototypować oprzyrządowanie i je tam dostarczyć” - mówi McIe. „Możemy włożyć wysiłek w ekran komputera, a kiedy go dostarczymy, jest prawie gotowy do pracy."Zespół Industry 4.0 pracuje teraz nad odwróceniem dwóch cobots UR10 na certyfikowanym UR+ 7th axis range extender od Vention i planuje kontynuować szybkie wdrażanie, wprowadzając nowy cobot na hali produkcyjnej co drugi miesiąc. „Jest po prostu tyle możliwości” - podsumowuje Albieri. „Niebo jest granicą.”

stosowane produkty UR+:
Oprogramowanie RoboDK do symulacji i programowania offline
Automatyczny zmieniacz narzędzi ATI QC11
Vention's 7th Axis Range Extender.

Nowy współpracownik cobot

Operator E.J. Seck, który kiedyś ręcznie zajmował się maszyną CNC i dziurkarką, lubi swoich nowych kolegów cobot, którzy przejęli te zadania. „Przed robotami było to szalone, ale teraz moja praca jest znacznie bardziej zorganizowana” - mówi. „Mogę się nie spieszyć i przeprowadzać kontrole jakości oraz sporządzać raporty produkcyjne. Nie stracę rachuby, ile biegałem, ponieważ mogę skupić się na tym bardziej niż na bieganiu w kółko.

John Adams cobot

John Adams cobot wybiera i umieszcza część, po czym przeprowadza inspekcję miernika. „Wcześniej sprawdzaliśmy dwie części co jedną lub dwie godziny, aby upewnić się, że nadal jesteśmy tam, gdzie myśleliśmy; ale teraz mamy 100-procentową kontrolę” - mówi Doug McIe, inżynier produkcji w thyssenkrupp Bilstein

Praca w tandemie

Thomas Jefferson (po lewej) i Andrew Jackson cobots pracują w tandemie, przechodząc nowo uformowane rury stalowe z operacji spawania do procesu wykrawania.