A oficina de soldagem aumenta a produtividade e aborda a escassez de mão-de-obra qualificada com os cobots UR

Processed Metal Innovators

Em suma

A Processed Metal Innovators (PMI), com sede em Wisconsin, é uma fabricante de metais que produz centenas de diferentes peças metálicas estampadas e soldadas para equipamentos pesados, automóveis, eletrodomésticos e muito mais. Com um mercado de trabalho apertado, poucos soldadores certificados disponíveis e soldadores robóticos tradicionais incapazes de lidar com pequenas tiragens, a PMI recorreu ao Universal Robots BotX Welder para aumentar drasticamente a produtividade e a lucratividade.

Erik Larson, vice-presidente de operações da PMI, estava cansado de fechar os negócios devido à escassez de mão de obra. “Houve muitos negócios que bateram à nossa porta”, explica ele, “e muitos deles no passado tivemos que não dar lances porque exigem soldagem. Temos apenas cerca de sete soldadores e, para alguns desses trabalhos, precisávamos de nove ou dez soldadores. Neste momento, temos cotações suficientes por aí que teríamos que ter contratado mais 30 soldadores." Com a escassez de mão de obra em Wisconsin dificultando a contratação de soldadores certificados e com soldadores robóticos tradicionais inviáveis para produção de alto mix/baixo volume, Larson precisava de outra opção.

A transformação do negócio

A empresa já havia se voltado para robôs colaborativos da Universal Robots (UR) para atender duas prensas mecânicas. Os cobots recolhem peças de um transportador, colocam-nas em prensas de estampagem e movem as peças para outro transportador. Os cobots foram implementados pela Hirebotics, uma Integradora de Sistemas Certificada pela UR que fornece robôs conectados à nuvem cobrados por hora pelo tempo que trabalham, eliminando gastos de capital e simplificando aplicativos. Esse sucesso levou a PMI a procurar outras aplicações para automatizar, a fim de continuar crescendo a empresa. Quando a PMI soube do novo soldador BotX da Hirebotics, as peças se encaixaram.

“Selecionámos os robôs BotX devido ao facto de serem robôs colaborativos e de não precisar de um grande sistema de proteção à sua volta. Eles são muito pequenos, fáceis de usar, muito fáceis de ensinar. É um pacote ganha-ganha - é o futuro para fazer pequenas soldas”, diz Larson.

Processed Metal Innovators

Indústria Metal and Machining

País North America

Número de funcionários 100-500

Cobots usados UR10e

Vídeo - PMI, EUA

Como eles fizeram isso

O BotX Welder foi projetado para fácil implementação e ensino, combinando ampla experiência em soldagem e dois anos de desenvolvimento em colaboração com a Red-D-Arc, Airgas e Air Liquide. Rob Goldiez, co-fundador e CEO da Hirebotics, diz: “A Universal Robots é uma ótima escolha para esta plataforma ser construída por vários motivos: um é que é uma plataforma extremamente aberta. Ele nos permite controlar o desempenho desse robô a partir da nuvem, e a nova e-Series tem recursos exclusivos em seu sensor de torque de força integrado, que aproveitamos fortemente para fornecer uma melhor experiência de usuário ao cliente final."

Essa experiência agora produz resultados concretos, incluindo consistência que até mesmo soldadores manuais não conseguem atender. Larson, da PMI, diz: “Com o sistema de robô BotX, a qualidade das soldas é ótima porque você ensina uma solda a estar naquele local específico, a solda estará naquele local específico, isso realmente elimina a adivinhação de garantir que você coloque a solda corretamente." Os clientes podem ensinar à BotX as soldas necessárias simplesmente através do aplicativo Hirebotics em qualquer smartphone ou tablet que utilize bibliotecas de soldagem desenvolvidas especificamente para a BotX.

“A equipe da Hirebotics entrou e, em duas horas, eles a montaram. Em meia hora, eu estava executando, ensinando e fazendo tudo sozinho”, diz Shaun Bruce, líder da área de robótica e automação da PMI. “Não sou um soldador certificado, mas posso facilmente carregar um programa e tenho minhas tabelas mapeadas em imagens, então sei onde colocar minhas ferramentas e meu sistema de gabarito, e posso trocar entre as peças em questão de quinze minutos”, diz ele.

Metade do custo da soldagem manual

A Hirebotics entrega e configura o sistema e tudo o que o cliente tem para fornecer é gás, arame e suas peças. Após uma avaliação de risco, nenhuma proteção especial é necessária, e a empresa paga uma taxa horária apenas pelo tempo em que o robô está realmente soldando. "Em comparação com o que um funcionário receberia por seu salário por hora, além de todos os seus custos indiretos, você provavelmente está economizando metade do que pagaria a um soldador normal", estima Larson.

Expansão da capacidade de trabalho

O novo sistema de robô de soldagem já teve um impacto na capacidade da empresa de assumir novos trabalhos, apesar da escassez aguda de soldadores, explica Larson. “Com o novo sistema BotX, podemos ir lá e cotar trabalhos que não conseguimos cotar antes, porque sabemos que, quando aceitarmos o pedido, podemos ter um robô aqui e pronto para soldar as peças antes mesmo de recebermos o primeiro pedido na porta.”

Selecionámos os robôs BotX devido ao facto de serem robôs colaborativos e de não precisar de um grande sistema de proteção à sua volta. Eles são muito pequenos, fáceis de usar, muito fáceis de ensinar. É um pacote ganha-ganha - é o futuro para fazer pequenas soldas.

Erik Larson, VP of operations, PMI (Processes Metal Innovators)

Soldagem certificada sem trabalho manual

Outro benefício significativo foi a capacidade da PMI de certificar as soldas BotX para clientes que precisam disso. “Isso agora significa que não precisamos usar soldadores certificados para supervisionar a operação. Desde que o programa do soldador cobot seja certificado, qualquer operador pode cuidar do soldador cobot. Isso realmente libera muitos recursos para nós”, diz o gerente de operações do PMI.

Isso é possível porque o robô e o programador são certificados por inspetores de soldagem, aplicando o mesmo teste que um soldador humano passa para certificação, usando amostras de solda e testes destrutivos para certificar a solda. Larson diz: "Com o novo sistema BotX, podemos trazer um robô e executá-lo por três turnos e não ter que contratar três soldadores, por isso, se precisássemos de 30 soldadores, poderíamos ter dez robôs em funcionamento. Temos que contratar funcionários para operar os robôs, mas agora eles não precisam ser soldadores qualificados.

O BotX não foi a primeira experiência do PMI com robôs colaborativos. Antes da chegada do soldador cobot, a Hirebotics já havia implantado dois cobots UR10 nas prensas mecânicas da PMI. O sucesso desta primeira instalação abriu caminho para novos projetos de automação com cobots.

Ter os cobots UR10 cuidando das prensas mecânicas demonstra como os cobots trabalham lado a lado com os funcionários. O cobot seleciona e coloca as peças na linha em sincronia com os colegas humanos que alimentam o estoque bruto e coletam as peças acabadas para processamento adicional em cada extremidade da linha.

A robótica plug and play aumenta a eficiência de pequenas execuções

A PMI também tem robôs de soldagem tradicionais em casa, mas eles exigem acessórios de ferramentas que podem levar até 16 semanas para serem construídos. Especialmente para peças de pequeno porte, o PMI descobriu que as luminárias não eram econômicas. Larson, do PMI, explica a diferença com o sistema colaborativo BotX. “As mesas com as quais o robô BotX vem incluem sistemas de fixação e tudo o que você precisa para poder simplesmente prender sua peça na mesa e tirar algumas fotos dela. Você tem um pequeno diagrama dele e toda vez que for colocar esse programa de volta, poderá configurar sua peça da mesma forma que antes, para que não seja necessário um acessório grande ou um acessório caro para fazê-lo. Não há investimento de capital nisso, e é apenas plug-and-play.

Além disso, qualquer tempo de inatividade em robôs tradicionais pode levar até duas semanas para que um técnico de serviço resolva. Em comparação, o sistema Hirebotics BotX inclui serviço 24 horas que responde com o toque de um botão no aplicativo Hirebotics. Larson diz:" Vá ao seu telemóvel, clique na aplicação e eles responderão. "

O novo Soldador BotX contratado - desenvolvido pela Hirebotics e utilizando o robô colaborativo UR10e da Universal Robots - permite que os fabricantes automatizem a soldagem a arco sem investimento de capital, manipulando até mesmo pequenos lotes que não são viáveis para a automação tradicional

Shaun Bruce, líder da área de robótica e automação da PMI, programou o BotX Welder em apenas meia hora.

Maior disponibilidade de pessoal para projetos de soldagem mais complexos

Como em qualquer oficina de solda, a margem de lucro nas soldas maiores é significativamente maior em comparação com as soldas pequenas. “Agora podemos realocar nossos soldadores manuais existentes para lidar com as peças maiores, enquanto ainda podemos fazer as pequenas peças, diz Larson. “Portanto, não estamos substituindo ninguém na nossa empresa por robôs; estamos apenas movendo as pessoas para onde elas agregam mais valor."

Larson também descobriu que os robôs atraem trabalhadores mais jovens, que muitas vezes são difíceis de contratar e manter em empregos de fabricação. Ele diz:“Descobrimos quando colocamos esses robôs e estávamos procurando uma posição para ser a pessoa líder em robótica e tecnologia que tínhamos muitos funcionários mais jovens interessados em se candidatar a essa posição porque gostam de seus telefones e gostam de computadores. É um grande sucesso para a geração mais jovem que quer estar na tecnologia para poder trabalhar e programar robôs.”

Os clientes podem ensinar à BotX as soldas necessárias simplesmente por meio de um aplicativo intuitivo em qualquer smartphone ou tablet, utilizando bibliotecas de soldagem criadas em laboratórios de soldagem de classe mundial. Uma conexão na nuvem permite suporte 24 horas por dia, 7 dias por semana pela Hirebotics.