Cobotvloot pakt arbeidstekort aan

Aldo Albieri, operations manager bij Thyssenkrupp Bilstein, aarzelt niet om het een "revolutie" te noemen wanneer hij de snelle uitrol beschrijft van de collaboratieve robotarmen van Universal Robots in de fabriek in Hamilton, Ohio, die hightech ophangingsoplossingen produceert voor de auto-industrie. “Ik voelde dat we op het juiste moment waren met de juiste kans om er deel van uit te maken. We begonnen te zien dat collaboratieve robots op een heel andere manier werden gebruikt dan we traditioneel zesassige robots zien draaien”, zegt hij, terwijl hij de bezoeken aan kleine familiebedrijfsmachines beschrijft waar fabrikanten met weinig of geen robotica-ervaring zelfs complexe taken met cobots automatiseerden . “Ze maakten geen gebruik van veiligheidskooien en de cobots werden op wielen geplaatst en verplaatst tussen taken. Toen klikte het echt”, zegt dhr. Albieri, die sinds deze ontdekking bijna twee jaar lang om de maand toezicht houdt op de implementatie van een nieuwe cobot op de locatie in Hamilton in Bilstein.

"Het gebeurde in een ongelooflijk snel tempo waarbij we in het begin snel evolueerden van trial-and-error, waarbij we leveranciers gebruikten om de machine-integratie te doen", zegt dhr. Albieri. Hij realiseerde zich al snel dat in-sourcing van de cobot-implementaties de juiste keuze was. Zijn Industry 4.0-team dat de cobot-applicaties beheerde, onderzocht andere opties, maar hij zegt:“We besloten om samen te werken met één type cobot – en toen kozen we onze eerste cobot met Universal Robots. We realiseerden ons dat UR de meest geavanceerde oplossing had voor nauwkeuriger pick-and-place. De cobot is eenvoudig te onderhouden en te programmeren en biedt de beste verhouding tussen snelheid en herhaling.”

Presidentiële line-up

De interne Industry 4.0-groep van Bilstein heeft nu negen UR10-cobots ingezet, de grootste van de UR-modellen, met een bereik van 51 inch en een laadvermogen van 22 lb. Een tiende UR10 wordt gebruikt als testmodel voor toekomstige toepassingen. "We zijn van plan om nog zo'n 40 cobottoepassingen in onze organisatie te implementeren", zegt de heer Albieri, die uitlegt hoe het bedrijf op het naamgevingsconcept voor de nieuwe cobot-collega's kwam. "We hadden een systeem nodig dat achtereenvolgens op 45 tot 50 cobots kon worden toegepast en besloten er wat plezier mee te hebben door ze naar Amerikaanse presidenten te vernoemen." De cobotvloot strekt zich nu uit van George Washington tot John Tyler.

Ergonomische risico's elimineren

Een van de meest in het oog springende toepassingen in de fabriek in Hamilton is dat de cobots van James Monroe en John Quincy Adams samen werken aan de montage van Thyssenkrupp's Active Damping System (ADS) dempers. De meerstapscyclus begint met Monroe die een binnenband oppakt die hij naar een ponsmachine voert en vervolgens op een transferinrichting plaatst, waar Adams hem oppakt en in een "huwelijksstation" laadt, waar hij een buitenbuis grijpt, trouwt ze samen, en zet ze op de uitgang parachute. Terwijl ze probeerden de cobots te programmeren om in volgorde te werken met de machines, deden de ingenieurs een nieuwe ontdekking om de implementatie te vergemakkelijken:ze realiseerden zich dat ze de cobots eenvoudig konden leren de startknoppen op de machines in te drukken in plaats van de cobots vast te zetten in de besturing systeem.

De John Adams cobot pakt en plaatst een onderdeel gevolgd door een ijkinspectie. “Vroeger controleerden we elke één of twee uur twee onderdelen om er zeker van te zijn dat we nog steeds waren waar we dachten dat we waren; maar nu hebben we 100 procent inspectie”, zegt Doug McIe, productie-ingenieur bij Thyssenkrupp Bilstein.

100% inspectie

Een andere taak die nu geautomatiseerd is, is de kwaliteitscontrole, waarbij vier cobots de ijkinspectie uitvoeren en de krimp na het vullen en de montage van de uiteindelijke onderdelen controleren. "Toen we eerder de meterinspectie deden, controleerden we elke één of twee uur twee onderdelen om er zeker van te zijn dat we nog steeds waren waar we dachten, maar nu hebben we 100% inspectie", zegt Doug McIe, productie-ingenieur bij Thyssenkrupp Bilstein. De cobot die in de eindmontage wordt ingezet, is uitgerust met een Cognex-camera en beweegt snel tussen inspectiepunten om ervoor te zorgen dat alle componenten op de juiste plaats zitten en dat het label correct en leesbaar is aangebracht. "Elk onderdeel dat binnenkomt, wordt gecontroleerd en als het faalt, wijst de robot het tijdens het proces af", legt de heer McIe uit.

Nieuwe weg naar groei en ROI

Sinds Bilstein de cobotautomatisering in eigen huis is gaan brengen, is het rendement op de investering (ROI) voor de UR-cobots verbeterd. "We hebben projecten met zowel langere als kortere ROI's", zegt de heer Albieri. “Maar onze comfortzone is een

terugverdientijd van ongeveer 10 tot 14 maanden om de investering te rechtvaardigen. Cobots zijn zeker een snellere terugverdientijd dan traditionele robots.” Hij test nu ook twee autonome mobiele robots van Mobile Industrial Robots (MiR) om materiaal aan de lijnen te leveren, waarbij hij handelingen zonder toegevoegde waarde tussen verschillende locaties uitvoert.

De cobots van Thomas Jefferson (links) en Andrew Jackson werken samen om nieuw gevormde stalen buizen over te brengen van het lassen naar het ponsproces.

Het vrijmaken van arbeid om aan andere taken te werken, speelt een belangrijke rol bij het behalen van de snelle ROI. "De UR-cobots gaven ons de mogelijkheid om te groeien, uit te breiden, meer banen te creëren en onze meest waardevolle middelen - onze menselijke hulpbronnen - te verplaatsen naar nieuwe projecten, waar de knowhow het meest nodig was", zegt dhr. Albieri. zakendoen op de huidige arbeidsmarkt zonder cobots zou moeilijk zijn. “Als we alleen zouden vertrouwen op het aannemen van nieuwe mensen, zouden we nooit drie keer zo groot kunnen worden als we oorspronkelijk hadden. De cobots hebben een nieuwe weg naar groei voor ons geopend, terwijl we het bestaande personeelsbestand hebben kunnen behouden. Geen enkele werknemer zal zijn of haar baan verliezen aan een robot.”

Betrek de operators

Terwijl Bilstein nog steeds traditionele automatisering toepast voor snelle cycli in besloten ruimtes, richt het bedrijf zich erop dat de cobots taken overnemen waar werknemers kansen definiëren. Jordan Osterholt, procesingenieur in de Industry 4.0-groep van het bedrijf, legt uit dat het essentieel is om de operators te betrekken bij het lokaliseren van automatiseringsrijpe banen. “De operators staan ​​in de voorhoede van al het bouwen dat in dit bedrijf plaatsvindt”, zegt hij. "Ze vragen 'waar kunnen we u helpen om het proces te verbeteren?' was erg nuttig voor ons bij het ontwikkelen van nieuwe applicaties."

De achtste UR 10, Martin Van Buren, bevindt zich in het aftermarket-gedeelte van de fabriek in Hamilton in Bilstein en krimpt na het vullen. om een ​​goede krimp te garanderen

Volgens de heer Albieri is de implementatie van cobots niet alleen een technologisch avontuur. "Het gaat echt om het implementeren van een nieuwe organisatie met transparantie en open communicatie", zegt hij. "Je wilt niet dat werknemers op een dag op het werk komen en beseffen dat er een robot naast hen aan het werk is." Hij zorgde ervoor dat de eerste UR-cobots vóór de inzet naar het werkvloerteam werden gebracht. “We hebben uitgelegd dat deze cobots hier waren om ons bedrijf uit te breiden en om repetitieve ergonomische problemen en werkomstandigheden die niet het gunstigst zijn voor mensen te helpen elimineren. En dat is de absolute realiteit geweest”, legt hij uit, waarin hij de impact van het collaboratieve karakter van de cobots uiteenzet. "Er is nu niet zo'n grote barrière tussen de mensen en de technologie. De cobots delen de werkruimte met onze medewerkers, die eenvoudig de intuïtieve teach-hanger kunnen pakken en de cobots kunnen bedienen, aangezien de interface meer op een iPad lijkt dan op een robotcontroller.”

De cobots werden welkom geheten door Operator Quenna Quarles, die vroeger de nu geautomatiseerde taken uitvoerde. "Ik had in het verleden veel pijntjes en kwalen, ik moest dat constant fysiek slaan, dit verplaatsen", zegt ze. "Nu kunnen we productietechnisch veel beter stromen, en mijn werk is gemakkelijker omdat ik gewoon de buizen laad en de cobots de rest laat doen."

Toepassingen kopiëren/plakken

Het engineeringteam dat de cobottoepassingen ontwikkelde, had geen eerdere robotica-ervaring. "We begonnen met eenvoudige pick-and-place-taken om de bal aan het rollen te krijgen", zegt dhr. McIe. “Vervolgens was het uitzoeken van de interface met de machines. Het was wat moeilijker, maar toen we het eenmaal gedaan hadden, verspreidde het zich heel snel, en we begonnen overal in de fabriek toepassingen te zien die we bijna konden kopiëren en plakken."

De heer Osterholt legt uit hoe het doorlopen van de gratis UR Academy-trainingsmodules op de UR-website van groot belang was in de ontwikkelingsfase. "Ik zou de rondleiding doen om de robot te programmeren en rechtstreeks naar onze testrobot lopen en toepassen wat ik heb geleerd", zegt hij.

Nieuwe applicaties testen

De demo-robot staat op wielen en kan dus eenvoudig aan de machinekant worden opgerold om een ​​taak te testen. "We kunnen de cobot aansluiten op een gewoon 110V-stopcontact en meteen beginnen met testen", legt de heer McIe uit. “Bij een traditionele industriële robot zouden we eerst gaten moeten boren en vastschroeven in de vloer. Dat scheelt ons veel tijd.” Naast het inzetten van een testrobot om nieuwe applicaties te ontwikkelen, gebruikt Bilstein ook de RoboDK-software, gecertificeerd via het UR+-platform om plug-and-play te zijn met UR-cobots. "De softwaresimulaties helpen ons echt om erachter te komen of onze cyclustijd nauwkeurig genoeg zal zijn, zodat het de moeite waard is om een ​​prototype van de tooling te maken en deze beschikbaar te maken. We kunnen de moeite doen op het computerscherm, en als we het afleveren, is het bijna klaar voor gebruik."

Het Industry 4.0-team werkt nu aan het omkeren van twee UR10-cobots op een UR+-gecertificeerde 7th-axis range extender van Vention en is van plan om de snelle uitrol voort te zetten en om de maand een nieuwe cobot op de werkvloer te introduceren. "Er zijn zoveel mogelijkheden", zegt de heer Albieri. "The sky is the limit."

Universal Robots USA Inc. | 631-610-9664 | universal-robots.com

Thyssenkrupp Bilstein of America Inc. | 513-881-7600 | bilstein.com

Meer informatie

Hier is nog een artikel over dit onderwerp:

Samenwerkende robots voor doe-het-zelfautomatisering

Volgende generatie, nieuwe generatie, collega - noem het hoe dan ook; er is een robotische revolutie gaande in productie, opslag, materiaalverwerking en toeleveringsketens over de hele wereld.

LINK ::short.gardnerweb.com/urcobot

Over de auteur

Joe Campbell

Joe Campbell is senior manager applicatieontwikkeling bij Universal Robots. Het bedrijf biedt flexibele automatiseringsoplossingen die over de hele wereld door fabrikanten van elke omvang worden gebruikt om aan de arbeidsbehoeften te voldoen, de productiviteit te verhogen en concurrerender te worden.