Cobots Membantu Pencetak Menemukan 'Keseimbangan yang Tepat' Antara Manusia dan Otomasi
Donnelly Custom Manufacturing adalah cetakan kustom jangka pendek, campuran tinggi yang melakukan lebih dari 40 perubahan cetakan sehari pada 37 mesin injeksi untuk melayani kebutuhan volume rendah hingga menengah pelanggan (lihat artikel sebelumnya di Maret '15 dan September .'12). Salah satu tantangan utamanya adalah mempelajari di mana dan bagaimana mengotomatisasi pekerjaan yang mungkin berjalan hanya beberapa jam.
Seperti yang dijelaskan oleh presiden Ron Kirscht, kurva pembelajaran yang berkelanjutan ini didorong oleh serangkaian rekor penjualan tahun—$36,2 juta pada 2018—yang membuat pabrik Donnelly Alexandria, Minn., melompat, bahkan dengan penambahan dua mesin cetak baru tahun lalu. “Kami harus gesit sambil memanfaatkan keahlian jangka pendek kami untuk mengelola secara efektif dan menghemat waktu dalam proses penting, baik penyiapan maupun proses produksi.”
Selama lebih dari satu dekade, Donnelly telah menambahkan robotika, sehingga semua mesinnya di atas 140 ton memiliki penghilang suku cadang bergaya Cartesian, yang membebaskan karyawan untuk tugas-tugas bernilai tambah di pers, seperti pengelasan, dekorasi, dan permesinan. Dalam lima tahun terakhir, Donnelly juga menjajaki bidang baru robot kolaboratif, atau cobots. Ini dimulai dengan memasang dua cobot Baxter dari Rethink Robotics sebelumnya (sekarang gulung tikar; teknologinya diakuisisi oleh Hahn Group dari Jerman). Donnelly mempekerjakan mereka dalam tugas pick-and-place sederhana, seperti mengemas atau memotong sariawan. “Kotak pengepakan membutuhkan waktu yang setara dengan setengah waktu operator,” kata Kirscht. “Baxter dapat melakukannya dan menghitung tanpa perlu menimbang kotak.”
BERKOLABORASI
Tahun lalu, Donnelly mengeksplorasi apa yang bisa ditawarkan oleh cobot potensial lebih lanjut dalam operasi sekuensial yang lebih canggih. Perusahaan membeli cobot UR5 pertamanya dari Universal Robots. Kata Jerry Bienias, v.p. operasi, “Kami dapat mengunjungi toko mesin CNC di daerah kami yang menggunakan beberapa cobot UR. Kami dapat melihat bahwa mereka lebih mampu daripada Baxter dalam hal kecepatan, presisi, dan kemudahan pemrograman.”
Donnelly menempatkan UR5 untuk bekerja memuat dua sisipan kecil ke dalam cetakan dua rongga, dan kemudian melepas bagian-bagiannya, menjepit gerbang, dan menjatuhkan bagian-bagian itu ke dalam tabung di dalam kotak, lima bagian per tabung. Ini dicapai dalam siklus 40 detik dengan bantuan end-of-arm tooling (EOAT) yang dikembangkan oleh Donnelly untuk memungkinkan cobot menyelesaikan semua operasi ini dengan satu EOAT. Akibatnya, sebuah sel yang sebelumnya membutuhkan satu setengah operator sekarang hanya membutuhkan setengah waktu operator. (Lihat aksinya di http://short.ptonline.com/Donnelly .)
Bienias mengatakan Donnelly mungkin akan tetap menggunakan cobot UR untuk pembelian di masa mendatang. Cobot Baxter (yang sudah tidak ada lagi di pasaran) tidak sesuai dengan tugas memasukkan pemuatan, karena goyangan lengan, ia mencatat, menambahkan, “Kami masih menyukai Baxter. Itu adalah landasan peluncuran kami ke dunia baru robotika kolaboratif.”
Meskipun salah satu kelebihan cobot adalah kemampuan mereka untuk beroperasi dengan aman di sekitar orang, ada batasan untuk prinsip itu. Donnelly memiliki pelindung yang keras di sekitar area EOAT yang menangani bagian yang sedang dicetak karena memiliki tepi tajam yang dapat menyebabkan cedera melalui kontak yang tidak disengaja.
Cobot juga disebut-sebut karena kemudahan pemrogramannya, menggunakan metode "lead-through teaching". Bienias mencatat bahwa pengaturan UR5 yang akurat sangat penting untuk memasukkan pemuatan. Salah satu faktornya adalah cetakan, minyak yang dipanaskan hingga 380 F, yang mengembang saat memanas. Cobot UR5, dipasang di atas roda, dibaut ke mesin press, dan pengaturan khusus EOAT yang sangat cocok dengan versi produksi digunakan untuk "mengajarkan robot di mana cetakan berada di luar angkasa," dengan cara menempatkan pasak pada cetakan, Bienias menjelaskan . Dalam 5 sampai 10 menit, cobot diorientasikan cukup untuk menempatkan sisipan dalam beberapa mil.
Meskipun Donnelly cukup senang dengan pemanfaatan cobot yang berkembang, Kirscht menunjukkan bahwa “orang terus melakukan sebagian besar tugas manufaktur penting di sini. Otomatisasi membantu kami lebih memahami sifat tugas yang dilakukan oleh manusia sehingga kami dapat mengidentifikasi peluang untuk mencapai keseimbangan yang tepat antara manusia dan otomatisasi.”
