Simplificando as taxas operacionais com a automação do cobot

Automação na Toyota Motor Hokkaido, Inc.

Vídeo — Toyota Motor Hokkaido, INC, Japão

Em suma

A Toyota Motor Hokkaido, Inc., que fabrica transmissões, eixos e outras peças para veículos Toyota em Tomakomai, Hokkaido, no Japão, tem como principal objetivo "fortalecer a estrutura de fabricação". A empresa começou a construir um sistema de robôs usando cobots da UR para melhorar suas instalações para o processo de carregamento de pinhão (rodas redondas), o que foi um desafio. Como resultado, eles conseguiram construir seu próprio sistema de robôs que reduziu custos e espaço e melhorou a taxa de operação de 92% para 98%, em comparação com o sistema anterior.

No processo de alimentação de um pinhão de diferença em uma máquina de processamento, o operador levanta um espeto com vários pinhões de diferença espetados nele e o coloca na máquina de transferência de lado, e a peça de trabalho é alimentada na máquina sob seu próprio peso. O equipamento teve que ser modificado cada vez que a forma da peça de trabalho mudava, e a peça de trabalho espetada pesava 2 a 3 kg, colocando uma carga pesada sobre o operador que teve que trabalhar com cuidado para evitar danificar a peça de trabalho.

Como eles fizeram isso

Junichi Isobe, Chefe do Grupo HEVG, Escritório de Engenharia de Fabricação de Unidades, Departamento de Engenharia da Toyota Motor Hokkaido, diz: "Queríamos melhorar nossos próprios processos com base em nosso objetivo de fortalecer nossa estrutura de fabricação e fomos apresentados aos cobots da UR por nosso distribuidor, Toyoda Yuki. Depois de ver a crescente popularidade dos robôs colaborativos na Exposição Internacional de Robôs em dezembro de 2019 e na Exposição ROBODEX em janeiro de 2020, decidimos aceitar o desafio."

O desafio ao introduzir um cobot pela primeira vez foi manter o tempo de ciclo dentro do tempo prescrito e encontrar uma maneira de reconhecer a peça de trabalho. Uma câmera de visão excederia o tempo de ciclo e seria difícil detectar a peça de trabalho porque ela é preta brilhante. Portanto, Toyoda Yuki desenvolveu um método que utiliza o sensor de torque de força integrado do cobot UR (sensor F/T) para detectar a peça de trabalho quando a garra atinge a peça de trabalho. Este método foi adotado após um teste de demonstração. Syusaku Jin, Departamento de Engenharia de Fabricação da Unidade, HEVG, Divisão de Engenharia, diz: "Decidimos desenvolver um sistema sem câmera, que simplifica a configuração do sistema. As garras são RG2 e RG6 da OnRobot, que são produtos UR+, por isso foram facilmente programadas no pingente Teach do cobot UR, bem como no sensor F/T integrado do cobot.”

Toyota Motor Hokkaido

Indústria Automotive and Subcontractors

País Asia

Número de funcionários 1000+

Cobot usado UR5e, UR10e and UR16e

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

Automação conveniente

Suguru Sakai, líder da Seção de Produção No.12, Divisão de Produção da Unidade. No.1, que é responsável pelo trabalho no local, também comentou: "Se quisermos colocar uma peça na direção oposta ou alterar o número de espetos, podemos fazê-lo simplesmente reprogramando o robô. O robô também verifica a espessura da peça, o que acho muito conveniente.”

Dobrar o trabalho realizado

No passado, havia um alimentador de material por linha, mas o cobot da UR fornece material para duas linhas com um único robô. Considerando que um novo alimentador de material era necessário cada vez que um novo modelo era adicionado, a programação do robô agora pode ser alterada para acomodar o novo modelo, economizando em investimento. Como medida de segurança, um scanner de segurança é instalado para que o robô diminua a velocidade quando uma pessoa se aproxima dele e pare se uma pessoa o atingir.

Obviamente, diminuir o custo do sistema é uma das chaves para fortalecer a estrutura de fabricação. No entanto, além disso, trabalhar em vários projetos é a maneira de melhorarmos as nossas próprias competências. Acredito que esta é uma maneira de fortalecer nossa configuração de fabricação.

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

Uma linha de produção estável com melhor utilização

Com menos anomalias, a taxa de utilização melhorou de 92% para 98%. “É uma alegria poder operar a linha de produção de forma muito estável”, diz Syusaku Jin. “A parte mais difícil foi o trabalho de fiação. Eu não tinha experiência em tal trabalho de fiação, então acho que essa experiência será muito útil quando instalarmos o próximo robô. Também me ajudou a melhorar minhas habilidades em desenhos elétricos para outros equipamentos, independentemente de robôs."

Os cobots UR também são usados na linha de montagem. Aqui, o robô é posicionado na extremidade do transportador onde as pessoas estão alinhadas e é responsável por transferir a peça de trabalho para o próximo transportador. A vantagem deste sistema é que, mesmo que ocorra um problema com o cobot, é possível retornar ao trabalho humano e não ter que interromper a operação.

A Toyota Motor Hokkaido espera introduzir cobots UR em vários processos no futuro. “É claro que diminuir o custo do sistema é uma das chaves para fortalecer a estrutura de fabricação. No entanto, além disso, trabalhar em vários projetos é a maneira de melhorarmos as nossas próprias competências. Acredito que esta é uma maneira de fortalecer nossa configuração de fabricação”, diz Isobe.