Cobots integrados por CNC apoiam a produção de alta mistura

Automação na Go Fast Campers

Veja como a GFC equilibra empregos com altos salários e um negócio em rápido crescimento com automação.

Em suma

Em menos de cinco anos, a Go Fast Campers (GFC) em Bozeman, Montana, cresceu do conceito inicial para uma operação de fabricação inovadora com 65 funcionários – e um salário mínimo inicial de US $ 52.500 por ano, mais benefícios. A automação de cobots tem sido a estratégia de sucesso da GFC desde o primeiro dia. Uma linha de cobots de tendência de máquina UR5 totalmente integrados usa um único programa de robô para produzir qualquer peça, em qualquer célula de máquina. Isso permite que a empresa fabrique componentes de alta qualidade just-in-time, oferecendo uma vantagem competitiva significativa, além de poder incorporar rapidamente o feedback dos clientes.

A transformação do negócio

Na Go Fast Campers, uma linha de quatro cobots UR5 está totalmente integrada com as máquinas CNC da Haas, oferecendo 22 horas de produtividade por dia, incluindo 6 horas de produção não tripulada e sem luz. Todos os robôs usam o mesmo programa de robô, para que qualquer célula possa executar qualquer uma das peças da empresa em qualquer volume para atender aos requisitos de montagem de cada dia.

A flexibilidade e a facilidade de integração e programação dos cobots UR5 significam que a GFC pode executar de 20 a 25 trabalhos em quatro centros de usinagem por dia, com trocas levando apenas 10 a 15 minutos. As células da máquina produzem apenas as quantidades necessárias para aquele dia - sejam 15 ou 500 peças. Tendo experimentado as vantagens da automação robótica para uma pequena empresa, a GFC começou a transformar sua configuração de célula de usinagem cobot em um produto que pode ser vendido a outros pequenos fabricantes para ajudá-los a começar com a automação e administrar seus negócios de forma eficaz.

"Essas ferramentas de automação, você geralmente só as vê nessas empresas gigantescas, e acho que elas realmente têm mais poder para as pequenas empresas", diz o CEO e co-fundador da GFC, Wiley Davis. “Se uma pequena empresa não tem acesso a essas ferramentas, não há como competir. A automação é uma ferramenta realmente poderosa para permitir uma diversidade muito maior de produtos e perspectivas.”

Go Fast Campers

Indústria Automotive & Subcontractors

País United States

Número de funcionários 65

Cobots usados UR5e & UR5

Como eles fizeram isso

Analisar mais de perto o processo e os principais detalhes para uma transição bem-sucedida dos processos manuais para a automação com robôs colaborativos

A Go Fast Campers fabrica 174 peças exclusivas para os seus campistas de camiões pop-up personalizados.

Todas as peças começam como peças brutas de material de tarugo de alumínio de grau aeroespacial que é cortado em sete tamanhos de estoque padrão diferentes e carregado em bandejas nas quatro células de usinagem tripuladas por cobot. Cada robô usa o mesmo programa, com o mínimo de entrada de um operador para definir qual peça está sendo fabricada. O robô então pega uma peça, a coloca em uma estação de re-grip para que possa encontrar o centro da peça e a carrega na máquina. A máquina fresa a primeira operação, o robô vira a peça para usinar a segunda operação, a peça é ejetada para fora do torno e um braço retrator puxa as peças para um recipiente de lavagem, pronto para processos subsequentes.

As E/S integradas do cobot UR permitem que o GFC controle todos os sistemas auxiliares através do programa do robô. Stephan Morris, COO, diz: “Isso tem sido incrivelmente útil para nós, pois acionamos o torno, o mecanismo ejetor, o mecanismo extrator, o cilindro da porta que abre e fecha a porta - todas essas coisas são possíveis pela linguagem de programação fácil da UR e pela fácil oportunidade de simplesmente conectar diferentes pinos a diferentes sistemas pneumáticos.”

O outro componente-chave são as capacidades de feedback de força do cobot UR5e e uma garra Robotiq certificada UR+. Isso permitiu que Davis construísse um sistema confiável e seguro sem ter que investir em sensores adicionais e outros sistemas que a equipe teria que aprender, e que também trariam problemas adicionais de confiabilidade. A equipe também usou o suporte de engenharia de aplicações de UR, que forneceu informações valiosas sobre protocolos de comunicação para ajudar a orientar novos projetos.

Usando os recursos de script do cobot UR e o aplicativo certificado UR+ Fusion 360 da Autodesk, Davis e sua equipe de engenharia desenvolveram uma abordagem de programação inovadora que permite que qualquer célula faça qualquer parte dentro de um volume máximo de célula usando qualquer tamanho de estoque padrão. A equipe de engenharia da GFC usou a capacidade da Fusion de programar eixos x-y-z usando um modelo CAD para as peças e um ponto de origem: o centro de vice da máquina mais o tamanho do estoque. Com o mínimo de informações sobre o tamanho, altura e peso do estoque, o software orienta os movimentos do robô.

Programação fácil

As E/S integradas do cobot UR permitem que o GFC controle todos os sistemas auxiliares através do programa do robô.

Stephan Morris, COO, diz: "Isso tem sido incrivelmente útil para nós, à medida que acionamos o torno, o mecanismo ejetor, o mecanismo extrator, o cilindro da porta que abre e fecha a porta - todas essas coisas são possíveis graças à linguagem de programação fácil da UR e à fácil oportunidade de simplesmente conectar diferentes pinos a diferentes sistemas pneumáticos."

Versátil

Com sua experiência na replicação de células de máquina cobot-CNC bem-sucedidas, confiáveis e totalmente integradas, a GFC está desenvolvendo um novo negócio para ajudar outras empresas empreendedoras a começar a partir de sua garagem com automação.

O engenheiro da equipa de projetos especiais Ian Sparkman diz: “Estamos a tentar fazer com que o robô seja uma ferramenta mais sofisticada. Embora seja extremamente fácil de programar, isso significa que o usuário final não precisa fazer nenhuma programação. Os parâmetros de uma peça não contêm mais apenas os tamanhos de estoque e o número do programa da peça, mas também contêm que tipo de sequência de movimentos do robô você precisa para fazer essa peça em particular.”

Quatro células de máquina com um único operador

A linha de cobots UR integrados ao CNC da GFC permite que a empresa opere quatro células de máquina com um único operador. A empresa atinge cerca de 22 horas por dia de tempo de máquina, 6 horas desse tempo não tripulado com as células cobot apagando as luzes.

Garra Robotiq

Para cada peça usinada, o cobot, equipado com a pinça de retorno de força certificada UR+ da Robotiq, pega um pedaço de estoque de alumínio de uma bandeja, coloca-o em uma estação de nova aderência para encontrar o centro da peça e o carrega na máquina.

Operações múltiplas

Uma vez que a máquina moe a primeira operação, o robô abre a porta e vira a peça para usinar a segunda operação.c

Fluxo rápido

Ao mesmo tempo, o controlador do robô ejeta a peça para fora do torno e envia um braço retrator para puxar as peças para um recipiente de lavagem, pronto para processos subsequentes.

Se não tivéssemos construído toda a empresa em torno do conceito de automação, nossos 65 funcionários não teriam esses empregos. E os produtos que fabricamos - se pudéssemos formar uma empresa em torno dele - só seriam acessíveis a uma parcela muito pequena de pessoas.

Wiley Davis, CEO and co-founder, Go Fast Campers

Empreendedor e ávido por atividades off-road ao ar livre, o fundador da Go Fast Camper, Wiley Davis, criou seu conceito de negócio de manufatura enquanto dirigia para casa de uma viagem de surf e acampamento para Baja. Depois de ter lutado mais uma vez para encaixar sua estrutura de 1,80 m em sua cama de caminhão de 1,80 m para dormir, ele imaginou o que se tornou a Go Fast Campers (GFC), uma fabricante de campistas de caminhões pop-up leves e personalizados

Desafios de automação resolvidos:

O programa de robô único pode produzir qualquer peça em qualquer célula de máquina

Operador único gerencia quatro células de máquinas, oferecendo economia e maior autonomia do trabalhador

Os funcionários assumem funções de maior valor e ganham salários mais altos

O sucesso interno levou a novos empreendimentos, ajudando outros fabricantes empreendedores a começar com a automação cobot

Principais impulsionadores de valor:

174 peças diferentes produzidas com trocas de 10 a 15 minutos

20 a 25 trabalhos em quatro centros de usinagem por dia

Produção de luzes apagadas para aumentar a competitividade

Maior confiabilidade da célula da máquina

Tarefas resolvidas por robôs colaborativos:

Manutenção de máquinas CNC totalmente integrada

Qualquer peça pode ser fabricada em qualquer célula da máquina

Produto de célula de máquina alimentado por Cobot para prototipagem para produção

Entre em contato com a Universal Robots

Milhares de empresas confiam em Robôs Colaborativos para...

Aumentar a produtividade
Adaptar-se às mudanças na demanda do produto
Melhorar o bem-estar e a retenção dos funcionários
Solucionar a escassez de mão-de-obra