Atualmente, os carrinhos à base de cobots têm até dez "receitas" de produtos diferentes para diferentes formas de godet, que podem variar de redondas a quadradas ou retangulares, bem como várias espessuras e pesos, e que podem sair das prensas uma ou duas de cada vez. Os carrinhos são projetados para receitas de até 20 produtos. ”O tempo de configuração e as trocas foram os principais desafios a serem superados no aplicativo. Com a Universal Robots, a Coty conseguiu montar um cobot UR3 e UR5 em cada um dos quatro carrinhos móveis que podem ser enrolados entre 12 prensas. Baublitz diz:" É muito mais rentável do que ter doze estações diferentes com robôs nelas. Isso fez com que um projeto deixasse de ser possível do ponto de vista financeiro para ser possível. Tê-los em dispositivos móveis foi fundamental para que o projeto avançasse. "O tempo de configuração para os cobots móveis é normalmente de apenas 15 a 30 minutos para desconectar, mover e configurar os cobots em uma nova prensa. Dois dos carrinhos suportam prensas que produzem produtos de alto volume, por isso raramente se movem. Os outros dois carrinhos se movem todos os dias, normalmente uma vez a cada três turnos.
Cobots entregam meio milhão de dólares em economia anual
Em suma
A Coty é uma empresa de cosméticos mundial por trás de marcas conhecidas como Sally Hansen, Rimmel e CoverGirl. Na fábrica da empresa em Maryland, oito Universal Robots em quatro carrinhos móveis agora automatizam a coleta e embalagem de produtos nas prensas de pó. A solução móvel proporciona uma economia anual de US $ 500.000, ao mesmo tempo em que melhora a inspeção de qualidade e o ambiente de trabalho dos funcionários.
The business transformation
For Paul Baublitz, project manager at Coty Cosmetics, the issue was clear: “We currently have twelve presses, and the challenge with automation is always how do you-in a cost-effective way-automate such large operation?" Baublitz tinha vários motivos para automatizar, incluindo atender ao impulso da empresa para aumentar a eficiência, bem como abordar a natureza repetitiva da tarefa, que não era ergonomicamente amigável para os operadores humanos. Essa era uma tarefa que a Coty já havia analisado para automatizar, mas descobriu que a tecnologia disponível na época não estava à altura da complexidade do aplicativo.
Baublitz trouxe o problema para Chris Sydorko, proprietário da empresa de integração Sydorko Automation, que diz: “O desafio para mim foi tentar determinar como eu poderia construir um sistema robótico que fosse móvel o suficiente para atender às suas necessidades de automação enquanto ainda fosse econômico o suficiente para atender às suas necessidades orçamentárias." Os robôs industriais tradicionais não são facilmente movidos devido aos regulamentos de segurança, o que significava que a Coty teria que colocar permanentemente um robô em cada uma das 12 prensas. Isso não estava dentro do orçamento.
Coty Cosmetics
A solução
Em vez disso, Sydorko procurou a automação colaborativa. "A Universal Robots parecia ter uma ótima plataforma", diz ele.
“Eles são leves, fáceis de usar, têm baixa voltagem e certamente poderiam trabalhar juntos no mesmo ambiente que os indivíduos, então decidimos dar uma chance aos Universal Robots.”
O pedido envolve pegar “godets” - panelas de metal contendo produtos cosméticos em pó - e colocá-los em bandejas embaladas em caixas e enviadas para um departamento diferente para processamento final. Nas prensas, o pó é empurrado para os godets, que então viajam sob uma cabeça de perfilador 3D da Cognex para inspeção de superfície e para medir o volume de pó na panela. Se os godets passarem na inspeção, um cobot UR3 os pega em grupos de dois ou quatro, dependendo do produto, e os coloca em uma bandeja. Quando a bandeja está cheia, um cobot UR5 pega a bandeja e a move para um dos cinco locais da caixa e coloca a bandeja na caixa. O cobot UR5 então se move para onde as bandejas vazias são armazenadas, pega uma bandeja e a coloca de volta na área de preparação da bandeja, esperando que a próxima caia na frente da UR3 enquanto ela está carregando.
Os cobots móveis suportam trocas rápidas
ROI rápido, melhor ambiente de trabalho e qualidade
Para este projeto de automação colaborativa, projeta-se que a Coty economize meio milhão de dólares anualmente daqui para frente. Esse é um retorno significativo sobre o investimento, mas a Coty também viu outros benefícios.
A área onde os robôs trabalham é empoeirada e barulhenta, com fortes vibrações das grandes prensas. Agora que os robôs estão trabalhando ao lado dessas fontes, a Coty é capaz de afastar os funcionários desse ambiente e redistribuí-los para tarefas menos repetitivas e mais interessantes. Baublitz explica: "Assim que este projeto estiver totalmente concluído e a funcionar em três turnos, cinco dias por semana, com quatro carrinhos, haverá menos treze funcionários a trabalhar nessa área. Essa é uma mudança significativa para a organização, com muitas melhorias de eficiência, e a equipe está muito animada com isso.”
Paul Baublitz, Project Manager, Coty CosmeticsOs cobots em carrinhos móveis são muito mais rentáveis do que ter doze estações diferentes, cada uma com um robô fixo. Fez com que um projeto deixasse de ser possível do ponto de vista financeiro para ser possível.
Boas-vindas a novos colegas cobot
Embora alguns trabalhadores da Coty Cosmetics inicialmente temessem que os robôs assumissem parte de seus empregos, agora eles apreciam muito seus novos colegas cobot, pois assumem várias tarefas tediosas, como fazer a inspeção de qualidade de cada godet. Baublitz também aponta para novas iniciativas de qualidade que o sistema de inspeção da Cognex adiciona às células de trabalho automatizadas. Anteriormente, essa era uma das muitas tarefas que os operadores realizavam. "Agora há um computador fazendo todo esse trabalho", explica Baublitz. “Se você vir algo que precisa ser melhorado, poderá reagir imediatamente."
Cada "godet" é inspecionado pela câmera 3D Cognex e é um "passe" ou uma "falha", se for uma falha, o cobot UR3 coloca o godet em um recipiente de rejeição.
Fluxo de dados grandes
O aplicativo incorpora PLCs Allen Bradley que usam Ethernet IP para se comunicar com os controladores UR3 e UR5, bem como com o sistema de visão 3D da Cognex. "Isso nos dá um fluxo de dados muito grande para podermos agrupar toda e qualquer informação que quisermos", diz o integrador Chris Sydorko. A Coty pode gerenciar a seleção de receitas (os diferentes tipos de "godets") a partir de uma IHM central que pode alimentar dados para os dois controladores do robô, bem como a câmera, que também pode retornar dados de inspeção via Ethernet.
O processo de integração colaborativa leva ao sucesso
Agora que o sistema baseado em cobots está configurado, no entanto, a equipe da Coty é capaz de gerenciá-lo internamente. "Se houver alguma solução de problemas que seja necessária, o integrador com o qual trabalhamos está sempre a um telefonema de distância", diz Baublitz. "Mas, neste momento, estamos correndo com os carrinhos há meses e estamos confortáveis o suficiente para podermos solucionar 99% dos problemas internamente."
Segurança apesar das altas velocidades de produção
Funcionários e cobots trabalham no mesmo envelope
Robôs colaborativos são projetados para uma operação segura ao lado de trabalhadores humanos. No entanto, para atender às taxas de produção exigidas, a Coty precisava empurrar o envelope da velocidade e da força dos robôs para fora da faixa colaborativa. Para proteger os operadores, Sydorko adicionou proteção de acrílico leve e cortinas de luz. Isso não inibe a mobilidade dos carrinhos, mas se um trabalhador abre uma porta ou alcança uma área ativa, os robôs caem imediatamente em uma velocidade colaborativa segura. Assim que o trabalhador fecha a porta ou sai da cortina de luz, os robôs retomam sua velocidade máxima.
O melhor dos dois mundos
“Você pode ir o mais rápido que precisar e garantir que possa manter as taxas de produção, mas também pode ser colaborativo, se isso fizer mais sentido. É o melhor dos dois mundos”, diz Sydorko, que muitas vezes é perguntado por que escolheu a Universal Robots em vez de um robô industrial tradicional de alta velocidade para a aplicação da Coty. Uma das principais razões é que os robôs tradicionais não saem de uma fonte de baixa energia. "Neste momento, estamos tirando os carros de 110 volts", diz ele. “Teríamos que usar 240 ou 480 volts para operar um robô industrial tradicional. É um desafio quando se quer mover carrinhos e coloca os operadores em maior risco." O peso de um robô tradicional de alta velocidade também foi um fator, bem como o tamanho das plataformas de controle.
Desafios de automação resolvidos
Competitividade de custos global garantida Capacidade de atender às taxas de produção fora da velocidade colaborativa e, ao mesmo tempo, fornecer um envelope de trabalho seguro para os funcionários Funcionários de alto valor liberados para se concentrarem em tarefas mais qualificadas Trabalhos ergonomicamente desfavoráveis agora automatizados Capacidade de automatizar a produção de alto mix/baixo volume
Impulsionadores de valor-chave
Economia de US $ 500.000 por ano 13 funcionários agora liberados para mais tarefas de valor agregado Inspeção de qualidade melhorada Colaborativa e segura Solução fácil de problemas e baixa manutenção Capacidade de interagir facilmente com periféricos, como sensores, câmeras 3D e PLCs
Tarefas resolvidas por robôs colaborativos
“Godets” – panelas de metal com pó prensado – retiradas do transportador em movimento e colocadas em bandejas Bandejas colocadas em caixas
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