Kom Igång

Cobots förbättrar ergonomin och genomströmningen genom att hantera repetitiva uppgifter på keramikfabriken

Pentik Oy

I korthet

Pentik, den nordligaste keramikfabriken i världen, belägen i Posio, Finland, ville automatisera sin produktion av hög mix/låg volym utan att förlora sin hantverksidentitet. Företaget valde två UR10 samarbetsrobotar från Universal Robots för att ersätta de tunga, repetitiva uppgifterna med glas och gjutgods, vilket säkerställer ett enhetligt resultat som också förbättrar ergonomin hos Pentiks anställda. Dessa cobots arbetar nu tillsammans med människor och levererar samma känsla av mänskligt hantverk som tidigare, samtidigt som arbetseffektiviteten vid arbetsstationen tiofaldigas.

Nästan alla keramikfabriker i västliga länder har flyttat sin massproduktion till lågkostnadsregioner. Keramikkonstnären Anu Pentik som grundade Pentik 1971 försvarar stolt hantverket. Hans företag ville simma mot strömmen genom att skapa alla sina keramiska produkter i Posio, en finsk kommun som ligger bara några kilometer söder om polcirkeln.

Verksamhetsomvandlingen Tillverkningen av

keramik är manuellt arbete. När en arbetare glaserar porslin och formar tallrikar med ett verktyg, kommer de att upprepa samma uppgift hundratals gånger om dagen. Uppgifter som är hårda för arbetarnas händer, axlar och ryggar.

Pentik ville hitta en lösning som möjliggjorde produktionsautomatisering samtidigt som man utnyttjade erfarna medarbetares kompetens för uppgifter med högre mervärde, såsom kvalitetskontroll. Att frigöra arbetstagare från att behöva utföra ergonomiskt ovänliga, monotona uppgifter skulle också förbättra arbetsgivarens image.

Pentik OY

Industri Plastic and Polymers

Land Europe

Antal anställda 100-500

Cobots använda UR10

Video — Pentik Oy, Finland

Hur de gjorde det

Det finns över tusen Pentik-keramikdesigner med låga produktionssiffror. En traditionell industriell robot var därför inte en livskraftig lösning eftersom de vanligtvis förblir fastskruvade i burceller, avsedda för endast en uppgift. Pentik gör sitt porslin av engelsk lera. Materialet är som torkat plastin (kittliknande modelleringsmaterial). Innan bränning är bitarna ömtåliga. Den automatiserade maskinen måste vara skonsam i sitt arbete och måste kunna upprepa sina rörelser så identiskt som möjligt. Även de minsta fördjupningar eller fördjupningar som görs i början av processen kan göra ett objekt andra klass, eftersom avfyrning bara förvärrar eventuella misstag. Samarbetsroboten uppfyller dessa krav väl.

Pentik började utveckla applikationerna för cobot med Uleåborgs yrkeshögskola (OAMK). Dåvarande projektingenjör på Oamk och nuvarande fabrikschef på Pentik, Lassi Kaivosoja, instruerade eleverna i att designa två kollaborativa robotceller för glasning och formning av porslinet. Den första cobot, UR10e cobot bildar "bucklor" i porslin tallrikar. Signaturen för Kallio-plattan är dess ojämna kanter, som var svåra att göra för hand. Kaivosoja designade cobot för att göra detta arbete istället.

Genom att introducera en cobot för att automatisera några av de mer ergonomiskt krävande och repeterbara produktionsuppgifterna kan företaget behålla sin tradition och förbättra genomströmningen.

Lassi Kaivosoja, Factory manager, Pentik

Precisionsnoggrannhet

Tänderna är gjorda med två 40 mm våta orbitala slipsvampar. I plåtens efterbehandlingscell plockar cobot upp bordsservisen från en automatisk formningslinje, och sedan - beroende på produkten - placerar roboten den upp mot antingen en horisontell eller vertikal slipsvamp som används för formning. Enligt Lassi Kaivosoja var den största utmaningen att precisera det exakta trycket för att cobot skulle producera den önskade formen när man arbetade med lera.

Programmeringsjusteringar

Slipsvampar är fjädrande, så deras tryck övervakas inte. Med lite testning fick programmeraren det anpassat till det nödvändiga trycket för Pentiks creamics-produktion. Vakuumgriparna inkluderar en motor med en vinkelväxellåda och en pneumatisk släpring. Dessa möjliggör obegränsad och programmerbar rotation av sugkoppen.

I goda händer

Den andra UR10 cobot, är inriktad på glasering av porslin. Bordsservisen doppas i glasyr, vilket ger föremålet en hård och glänsande beläggning när det bränns.

Innan ankomsten av cobot gjordes denna del av processen av en människa. Bordsservisen som tillverkas av de cobots som behövs för att behålla kännetecknen för att tillverkas för hand. Roboten plockar upp föremålet från brickan med en självtillverkad vakuumgripare. Racket har en sensor som säkerställer att föremålet är på plats. Vakuumet skapas av en smart vakuumejektor. Den känner av vakuumets styrka och stänger av sugningen automatiskt när det önskade vakuumet har uppnåtts.

Denna cobot sänker ner keramikbitarna i glasblandningen. Efter att ha doppat föremålet placerar roboten det på en av två insättningspunkter. Om insättningspunkterna är fulla väntar roboten. "Denna cobot imiterar Inkeris handrörelser, en älskad arbetare som var ansvarig för denna process i 30 år", förklarar Kaivosoja.

En anställd tar biten från deponeringsplatsen och kontrollerar dess kvalitet. De torkar bort överflödig glasyr från botten av biten så att den inte fastnar på avfyrningsutrustningen. Slutligen placerar den anställde den keramiska biten på en vagn för att vänta på bränning i ugnen. Efter att biten har avfyrats har den en hård, hållbar yta.