RW-schroef:waar het automatiseren van processen een rode draad is

RW Screw is van mening dat het zinvol is om robots aan oudere apparatuur toe te voegen die nauwkeurig blijven. Hier neigt een cobot naar een draaicentrum in Hardinge. Dit robotstation met laden voor voorraad en voltooide onderdelen is aan de vloer vastgeschroefd om "lopen" door robotbeweging te voorkomen, gezien de nauwkeurige positionering die nodig is om werkstukken in de spantang van de spankop te installeren.

Massillon, Ohio's RW Screw heeft momenteel ongeveer 230 mensen in dienst. Bill Reeder, president van de 74 jaar oude contractmachinewerkplaats, zegt dat een optimale personeelsbezetting gezien de capaciteit van de apparatuur ongeveer 265 is. Het bedrijf heeft meer dan 200 werktuigmachines, waaronder VMC's, Zwitserse typen, enkele spindels, multi- spindels, roterende transfermachines en slijpmachines, evenals secundaire bewerkings- en afwerkingsapparatuur. Helaas kan een klein aantal hiervan soms inactief blijven omdat er niemand beschikbaar is om ze te bedienen.

Een van de redenen is dat er in het noorden van Ohio veel productiebedrijven zijn die allemaal om dezelfde mensen strijden. Bovendien opende Amazon onlangs een nieuw fulfilmentcentrum in het nabijgelegen Canton, dat naar verwachting 1.000 nieuwe banen zal creëren. De personeelsuitdaging is zo ver gekomen dat RW Screw zich realiseerde dat het implementeren van automatisering en technologie die de menselijke betrokkenheid bij productieprocessen kan verminderen, noodzakelijk zijn om het succes in de toekomst te behouden.

Hier is nog een voorbeeld van een nieuwe cobot die een oudere — zij het nauwkeurige — hoonmachine effectief onderhoudt.

Volgens Reeder evalueert het bedrijf zelfs de mogelijkheden om processen te automatiseren, niet alleen om efficiënter te worden, maar eerder als een vereiste om ervoor te zorgen dat het producten op tijd en volgens specificatie aan zijn klanten blijft leveren zoals verwacht.

Het toevoegen van robots om productieapparatuur te onderhouden is een deel van de oplossing. Het bedrijf installeerde onlangs zes robots in een tijdsbestek van zeven maanden en is van plan er dit jaar nog tien toe te voegen. Dat gezegd hebbende, merkt Reeder op dat niemand daar iemands baan heeft of zal elimineren. In plaats daarvan kunnen werknemers worden herschikt om taken uit te voeren die waardevoller kunnen zijn dan bijvoorbeeld het laden en lossen van werktuigmachines.

In de loop der jaren heeft RW Screw ook lessen geleerd over het integreren van automatisering als middel om handmatige handelingen te verminderen of te elimineren, zoals Reeder me tijdens een recent bezoek uitlegde. Een daarvan is dat automatisering meer is dan alleen robots, daarbij verwijzend naar hoe het bedrijf heeft overwogen hoe inspectie-, gereedschapsmeting- en werkstukvasthoudapparatuur en het type barfeeders dat het gebruikt het werk op de werkvloer kunnen stroomlijnen.

Maar tijdens mijn bezoek wees Reeder ook op drie tactieken die RW Screw toepast met betrekking tot automatiseringsintegratie die naar mijn mening het overwegen waard zijn, zowel voor winkels die nieuw zijn met automatisering als voor winkels die er ervaring mee hebben. Die tactieken omvatten het nemen van tijd bij het integreren van robots, het creëren van een stuurgroep voor automatisering en het ontwikkelen van automatiseringsingenieurs, niet noodzakelijkerwijs productie-ingenieurs.

Robot en andere automatiseringstoevoegingen

E. Ray Woolley richtte RW Screw Products Inc. op in 1948. Nu bekend als RW Screw, heeft het bedrijf een faciliteit met meer dan 200.000 vierkante meter aan productie- en administratieve ruimte.

De eerste belangrijke stap van de winkel in robotautomatisering was het integreren van een Denso-robot zelf om assen te laden en te lossen in een spie-vormmachine. Transportbanden worden gebruikt om zowel nieuwe werkstukken aan de robot te leveren als voltooide onderdelen na bewerking op te halen.

RW Screw heeft ook een aantal samenwerkingsmodellen geïnstalleerd (ook wel cobots genoemd). Een aantal FANUC CRX-10iA/L zes-assige cobots verzorgen bijvoorbeeld apparatuur zoals draaicentra, hoonmachines en slijpmachines, waarvan sommige oudere apparatuur zijn, maar zeer nauwkeurig blijven.

Reeder zegt dat het bedrijf de robuustheid van de cobots waardeert, die een laadvermogen van 10 kg en een bereik van 1.418 mm bieden, evenals de klantenondersteuning van FANUC. En hoewel deze cobots zijn ontworpen om van de ene machine naar de andere te worden ingezet, heeft de winkel elk een specifieke machine. De meeste zijn bevestigd aan tafels/standaards met laden die worden gebruikt om grondstoffen aan de robot te presenteren en voltooide onderdelen te verzamelen nadat ze zijn bewerkt. De winkel bevestigt deze standaards aan de vloer om eventueel "lopen" door robotbewegingen te voorkomen.

Wissels voor roterende transfermachines, multi-spindels en andere draaicentra zijn nu sneller met snelwisselspantangen.

Maar de winkel overweegt andere apparatuur die een proces kan automatiseren of de tijd en hoeveelheid menselijke tussenkomst kan verminderen. Het snelwisselwerk uit Hainbuch is een voorbeeld van het laatste. In feite was het een artikel dat Hainbuch produceerde, waarvan ik delen parafraseer in de volgende paragrafen, dat me ertoe aanzette om RW Screw te bezoeken om meer te weten te komen over de verbeteringsinspanningen van de winkel in de eerste plaats.

De winkel gebruikt Hainbuch Hydrok hydraulische stationaire klauwplaten in zijn Hydromat en Schutte roterende transfermachines. Jason Schoemann, sales engineer bij Hainbuch America, wijst op de 12-station Hydromat Eclipse-machine van RW Screw, uitgerust met Hydrok SE 65 zeshoekige klauwplaten met een klembereik van 3 tot 65 mm. "De Hydrok SE 65 is zeer geschikt voor het maatbereik van de onderdelenfamilie van RW Screw, en de zeshoekige geometrie biedt optimale bescherming tegen vervuiling, verlengt de standtijd en levert 25% meer klemkracht", zegt Schoemann. "Het biedt plaats aan zowel ronde als zeshoekige staven met klemkoppen die snel en gemakkelijk kunnen worden verwisseld."

RW Screw's 12-station Hydromat Eclipse roterende transfer machine is uitgerust met Hainbuch Hydrok SE 65 zeshoekige klauwplaten waarvan wordt gezegd dat ze 25% meer klemkracht bieden dan conventionele apparaten. Fotocredit:RW-schroef

Voor het wisselen van spantangen gebruikt een bediener een apparaat in de vorm van een pistoolgreep met pinnen die hij of zij in de voorkant van een spantang steekt en in de hendel knijpt. Een vergrendelingsmechanisme in het handvat houdt het armatuur ingeklapt tijdens het installeren en verwijderen van de spantang. Door op een trekker te drukken, wordt het veranderende armatuur ontgrendeld en de spantang vrijgegeven.

"De Hainbuch-snelwisselfunctie is essentieel om onze productiedoelen te bereiken", legt Reeder uit. "Wat vroeger een of twee dagen duurde om tussen onderdelen te wisselen, duurt nu 30 minuten, en we kunnen in 3 uur van een zeskantige voorraad naar een ronde voorraad gaan. Even belangrijk voor het succesvol aanhouden van toleranties is de hoge herhaalbaarheid van het Hainbuch-systeem dankzij het precisieslijpen. Bovendien vermindert de extra stijfheid van 25% het geratel, wat een kritieke factor is bij het draaien van hex barstock.”

Voorbeelden van andere apparatuur die de winkel heeft gevonden om processen te automatiseren die verder gaan dan het toevoegen van robots, zijn:

• Tijdschriftbar-feeders. Staafinvoeren worden vaak gebruikt in de meeste machinewerkplaatsen met een hoge productie, maar ze zijn er in verschillende uitvoeringen. RW Screw vindt waarde in magazijnmodellen waarmee grote bundels stafmateriaal kunnen worden geladen om lange stukken - misschien drie ploegen - onbemande bewerkingen te realiseren. Het heeft deze toegevoegd aan roterende transfer- en multi-spilmachines in de vorm van Cucchi BLT en Edge Technologies' FMB-merken die staven van 12 voet accepteren om de onbemande bewerkingstijd verder te verlengen en de uitvaltijd van de machine te verminderen.

  Tijdschriftstaafinvoeren die staven van 12 voet accepteren verleng de onbemande bewerkingstijd en verminder de stilstandtijd van de machine bij RW Screw voor apparatuur zoals roterende transfermachines.

• Gereedschapsvoorinstelling. Een gereedschapsvoorinstelling meet automatisch offsets, zodat een operator dat niet bij een machine hoeft te doen terwijl hij nieuw gereedschap installeert voor een nieuwe taak. RW Screw maakt gebruik van een Origin-gereedschapsvoorinstelling van Omega TMM, die volgens de apparaatfabrikant past bij de behoefte van de industrie aan een instapmodel voor het instellen van optische gereedschappen op de werkvloer. Gereedschap voor nieuwe taken wordt vervolgens uitgerust en afgeleverd in de werkcel van een machine om te wachten op installatie.

  Dankzij een tool-preset, tooling voor nieuwe taken kunnen eenvoudig worden gemeten en vervolgens worden uitgerust en afgeleverd in de werkcel van een machine om te wachten op installatie voor een nieuwe taak.

• Vision-inspectieapparatuur. Contactloze meetinstrumenten die camera's gebruiken om onderdelen te meten, kunnen inspectieprocessen aanzienlijk versnellen. In één voorbeeld bleek uit een tijdstudie dat een persoon die twee machines verzorgde, 60% van zijn tijd besteedde aan het peilen van onderdelen bij de machine. Nu worden die metingen automatisch gedaan op een Keyence vision-systeem, zodat die persoon drie machines kan onderhouden. De winkel creëerde ook een cel voor onderdelen die 100% inspectie vereisen, waarbij een kominvoer wordt gebruikt om onderdelen te leveren aan een gesloten vision-systeem en een aanraaksensorstation om ze automatisch te meten terwijl het goede van het slechte wordt gescheiden.

  Op een gegeven moment zou een technicus elk uur 20 minuten besteden aan het meten van deze complexe asonderdelen. Nu meet dit Keyence vision-systeem deze onderdelen automatisch vrijwel onmiddellijk, zodat de technicus andere waardetoevoegende taken kan uitvoeren.

Automatiseringslessen, advies

Drie praktijken die RW Screw implementeert als onderdeel van haar benadering van het toepassen van automatisering, vielen me op tijdens mijn gesprekken met Reeder. Deze ideeën, die hieronder worden vermeld, kunnen het overwegen waard zijn, zowel als u zich in de vroege stadia van het automatiseren van processen bevindt of als u al enige tijd automatisering integreert.

• Neem de tijd om robots te integreren. Door de integratie van de eerste robot leerde RW Screw om deze projecten niet te haasten, vooral niet in een omgeving met hoge productie. Tegenwoordig maakt de winkel 'nep'-machines - mallen die echte machines nabootsen - om te gebruiken bij het programmeren van een robot, het identificeren van aanraakpunten, het bellen in het proces, enzovoort. Door het proces te tweaken met de robot voor de eigenlijke machine, kan dit niet alleen de uitvaltijd van de machine verlengen, maar het kan er ook toe leiden dat werknemers twijfelen aan de waarde van robotica als ze gedurende een bepaalde periode na integratie met problemen te maken hebben.
• Stel een stuurgroep voor automatisering in. RW Screw creëerde een stuurgroep automatisering die wekelijks bijeenkomt om voorgestelde automatiseringsprojecten te bespreken. Een keer per kwartaal kijkt de commissie nauwkeurig om projecten te identificeren waarmee het zinvol is om verder te gaan. Als onderdeel van deze inspanningen maken Reeder en andere managers regelmatig een wandeling over de werkvloer om medewerkers te betrekken en te leren over eventuele pijnpunten in de productie. De oplossing voor een probleem kan zijn om een ​​robot toe te voegen, maar het kan ook zijn om een ​​andere technologie toe te voegen om een ​​productieknelpunt te openen dat bestaat vanwege een handmatige bewerking.
• Automatiseringsingenieurs ontwikkelen. In het verleden richtte RW Screw zich op het ontwikkelen van productietechnici, experts in het bewerken van een onderdeel, hoe een gereedschap of spantang werkt, enzovoort. Dat is nog steeds waardevol. Het is echter een beetje gedraaid om automatiseringstechnici te ontwikkelen die robots, geautomatiseerd gaging en verschillende andere vormen van automatisering op de werkvloer begrijpen. Zoals Reeder opmerkt, kan de winkel het zich niet veroorloven dat het onderhoudspersoneel voortdurend wijzigingen aanbrengt in het robotaanraakpunt tijdens hun hele dienst. Al het personeel moet leren hoe dergelijke taken uit te voeren, en de winkel zal in de toekomst blijven investeren in dat soort training.

Voorheen waren er negen mensen in drie ploegen om 100% onderdeelinspectie uit te voeren. Daarom heeft RW Screw dit proces ontwikkeld waarbij een kominvoer wordt gebruikt om onderdelen te leveren aan een inspectiecel met een vision-systeem en aanraaksensoren om automatisch alle onderdelen te meten en het goede van het slechte te scheiden.