Usprawnienie stawek operacyjnych dzięki automatyzacji cobot

Automatyzacja w Toyota Motor Hokkaido, Inc.

Wideo — Toyota Motor Hokkaido, INC, Japonia

W skrócie

Głównym celem Toyota Motor Hokkaido, Inc., która produkuje przekładnie, osie i inne części do pojazdów Toyota w Tomakomai na Hokkaido w Japonii, jest „wzmocnienie struktury produkcyjnej”. Firma rozpoczęła budowę systemu robotycznego z wykorzystaniem UR cobots w celu ulepszenia swoich urządzeń do procesu ładowania dyferencjału (okrągłych kół zębatych), co było wyzwaniem. Dzięki temu byli w stanie zbudować własny system robotów, który zmniejszał koszty i przestrzeń oraz poprawiał wskaźnik eksploatacji z 92% do 98%, w porównaniu z poprzednim systemem.

W procesie podawania dyfuzyjnego wałka zębatego do maszyny przetwórczej operator podnosi szpikulca z wieloma szpilkami i ustawia go na maszynie transferowej po jej stronie, a obrabiany przedmiot jest podawany do maszyny pod własnym ciężarem. Sprzęt musiał być modyfikowany za każdym razem, gdy zmieniał się kształt przedmiotu obrabianego, a skośny przedmiot obrabiany ważył od 2 do 3 kg, kładąc duże obciążenie na operatora, który musiał pracować ostrożnie, aby uniknąć uszkodzenia przedmiotu obrabianego.

Jak to zrobili

Junichi Isobe, dyrektor Grupy HEVG, Biuro Inżyniera Produkcji Jednostek, Dział Inżynierii Toyota Motor Hokkaido, mówi: „Chcieliśmy ulepszyć nasze własne procesy w oparciu o nasz cel wzmocnienia naszej struktury produkcyjnej i zostaliśmy wprowadzeni do UR cobots przez naszego dystrybutora, Toyodę Yuki. Po zobaczeniu rosnącej popularności robotów współpracujących na Międzynarodowej Wystawie Robotów w grudniu 2019 roku oraz na Wystawie ROBODEX w styczniu 2020 roku, postanowiliśmy podjąć wyzwanie.„

Wyzwaniem przy wprowadzeniu cobot po raz pierwszy było utrzymanie czasu cyklu w wyznaczonym czasie i znalezienie sposobu na rozpoznanie obrabianego przedmiotu. Kamera wizyjna przekroczyłaby czas cyklu i trudno byłoby wykryć obrabiany przedmiot, ponieważ jest lśniąco czarny. Dlatego Toyoda Yuki opracowała metodę, która wykorzystuje wbudowany czujnik momentu siły UR cobot (czujnik F/T) do wykrywania przedmiotu obrabianego, gdy chwytak uderza w przedmiot obrabiany. Metodę tę przyjęto po przeprowadzeniu testu demonstracyjnego. Syusaku Jin, Unit Manufacturing Engineering Department, HEVG, Engineering Division mówi: „Postanowiliśmy opracować system bez kamery, który upraszcza konfigurację systemu. Chwytaki to OnRobot RG2 i RG6, które są produktami UR+, więc można je łatwo zaprogramować na zawieszce UR cobot's teach, a także na wbudowanym czujniku F/T cobot”.

Toyota Motor Hokkaido

Branża Automotive and Subcontractors

Kraj Asia

Liczba pracowników 1000+

Użyty cobot UR5e, UR10e and UR16e

Jak oni to zrobili

Bliższe przyjrzenie się procesowi i kluczowym szczegółom dla pomyślnego przejścia od procesów ręcznych do automatyzacji z robotami współpracującymi

Wygodna automatyzacja

Suguru Sakai, lider Sekcji Produkcji nr 12, Dział Produkcji Jednostkowej. Nr 1, który jest odpowiedzialny za prace na miejscu, również skomentował: „Jeśli chcemy umieścić obrabiany przedmiot w przeciwnym kierunku lub zmienić liczbę szpikulców, możemy to zrobić po prostu przeprogramowując robota. Robot sprawdza również grubość obrabianego przedmiotu, co moim zdaniem jest bardzo wygodne”.

Podwojenie wykonanej pracy

W przeszłości na linię przypadał jeden podajnik materiału, ale cobot UR dostarcza materiał do dwóch linii za pomocą jednego robota. Podczas gdy nowy podajnik materiału był potrzebny za każdym razem, gdy dodawano nowy model, programowanie robota można teraz zmienić, aby dostosować go do nowego modelu, oszczędzając na inwestycjach. Ze względów bezpieczeństwa skaner bezpieczeństwa jest zainstalowany w taki sposób, aby robot zwalniał, gdy ktoś się do niego zbliży i zatrzymywał się, gdy ktoś go uderzy.

Oczywiście zmniejszenie kosztów systemu jest jednym z kluczy do wzmocnienia struktury produkcyjnej. Jednak na dodatek praca nad różnymi projektami jest sposobem, w jaki możemy doskonalić własne umiejętności. Uważam, że jest to jeden ze sposobów na wzmocnienie naszej konfiguracji produkcyjnej.

Junichi Isobe, Head of HEVG Group, Unit Manufacturing Engineer Office, Engineering Department of Toyota Motor Hokkaido

Stabilna linia produkcyjna z lepszym wykorzystaniem

Przy mniejszej liczbie anomalii wskaźnik wykorzystania wzrósł z 92% do 98%. „To przyjemność móc obsługiwać linię produkcyjną w bardzo stabilny sposób” - mówi Syusaku Jin. „Najtrudniejsze było okablowanie. Nie miałem doświadczenia w takich pracach, więc myślę, że to doświadczenie będzie bardzo przydatne, gdy zainstalujemy następnego robota. Pomogło mi to również poprawić moje umiejętności w zakresie rysunków elektrycznych dla innych urządzeń, niezależnie od robotów.”

Na linii montażowej wykorzystywane są również cobots UR. W tym przypadku robot jest umieszczony na końcu przenośnika, na którym ustawiają się ludzie, i jest odpowiedzialny za przeniesienie obrabianego przedmiotu na następny przenośnik. Zaletą tego systemu jest to, że nawet jeśli pojawi się problem z cobot, można wrócić do ludzkiej pracy i nie trzeba przerywać pracy.

Toyota Motor Hokkaido ma nadzieję wprowadzić cobots UR w różnych procesach w przyszłości. „Oczywiście zmniejszenie kosztów systemu jest jednym z kluczy do wzmocnienia struktury produkcyjnej. Jednak na dodatek praca nad różnymi projektami to sposób, w jaki możemy doskonalić własne umiejętności. Uważam, że jest to jeden ze sposobów na wzmocnienie naszej konfiguracji produkcyjnej” - mówi Isobe.