Pengkobling Otomatis Menghemat 65 Jam Waktu Hentian di Baris Pengelasan Robot

Tidak ada cara yang lebih baik untuk menyelesaikan masalah daripada dengan menghilangkannya sepenuhnya. Sekurang-kurangnya itulah bagaimana KTH Parts Industries Inc. (St. Paris, OH) memandang keputusannya untuk mengotomatisasi proses pergantian peralatan manual untuk sel pengelasan robotik mereka.

KTH memilih pengkobling utilitas GA2 dari ATI Industrial Automation (Apex, NC), untuk mencapai prestasi ini. Secara khusus, pengkobling otomatis baru dari utilitas udara dan listrik ke sel menghemat sekitar 65 jam per tahun waktu hentian per linia, mengurangi total biaya operasi, dan meningkatkan utilizasi peralatan dan produktivitas.

KTH Parts Industries, pemasok Tier 1 otomotif global untuk bagian struktural underbody, memiliki lebih dari 1100 rekan engineering dan manufaktur yang terlibat dalam banyak tahap manufaktur bagian otomotif termasuk, pengembangan produk, analisis produk, formabilitas produk, prototiping, produksi stempel, forming, pengelasan robotik, perakitan, dan pengiriman bagian.

Salah satu inti keahlian KTH adalah desain dan implementasi lini pengelasan fleksibel untuk komponen underbody otomotif. Lini pengelasan mereka menggunakan fixture kompleks, atau jig, untuk memegang komponen di tempat sementara robot melas mereka bersama-sama. Setiap model mobil memerlukan jig yang berbeda, yang mengarah pada banyak pergantian peralatan di pabrik.

Untuk meningkatkan fleksibilitas dan mengoptimalkan ruang lantai manufaktur yang terbatas, KTH menciptakan workcell dua sisi dengan meja putar. Tujuan desain ini adalah untuk menjaga robot tetap aktif dan mengurangi waktu setup. Bagian dimuat ke dalam jig di satu sisi meja putar sementara robot melas bagian bersama-sama di sisi lain.

Sebelum instalasi pengkobling utilitas GA2 ATI, KTH bergantung pada tenaga kerja manual untuk menghubungkan dan memutuskan kabel, dan memuat jig ke dalam meja putar. Kalikan ini dengan satu hingga dua pergantian per linia per shift, dan Anda memiliki jumlah interaksi manusia-mesin yang menakjubkan dalam proses.

Dave Reed, project leader di departemen las KTH, memiliki pendapat ini tentang proses lama: "Sebelum kita mulai menggunakan pengkobling utilitas ATI, kita memiliki garis udara dan manifold, dan perlu menyambungkannya bersama dengan tali pengikat. Di sisi listrik, kita harus menyatukan disconnect 40-pin dengan memutarnya secara manual. Proses ini diulang banyak kali untuk setiap pergantian jig."

Menurut KTH, tuntutan tenaga fisik dari proses lama sangat tinggi, dan, tentu saja, setiap kali seorang asisten memasuki workcell, ada risiko inherent. Dalam kondisi ini, kecepatan kegagalan kabel yang tinggi bukanlah tawa. Mengkait dan melepas kabel dengan gaya dan torsi yang tidak konsisten menciptakan keausan berlebihan. Kesesuaian connector yang tidak rata mengarah pada pin yang rusak. Tanpa ruang penyimpanan khusus untuk kabel yang tidak digunakan, mereka ditinggalkan di lantai atau di atas peralatan lain di sel.

"Kami memiliki garis udara yang dipotong dan bocor, connector yang rusak," kata Reed. "Pemeliharaan dipanggil untuk mencoba menilai masalah, tetapi banyak waktu, itu hanyalah pin yang lengkat pada connector yang akan mengakibatkan kami waktu hentian berjam-jam—kira-kira 65 jam per tahun per linia."

Selain interaksi manusia yang berlebihan dan kegagalan peralatan, proses lama adalah malapetaka bagi grup dukungan peralatan. Pemimpin bagian grup, Jonah Strapp, mencatat, "Setelah pergantian, Anda harus mengatur sesuatu di sel untuk membuatnya berfungsi lagi. Waktu hentian berarti uang yang hilang. Ketika itu terjadi, ada banyak tekanan untuk membuat lini berjalan."

KTH sangat termotivasi untuk memperbaiki pergantian jig pengelasan untuk mengaktifkan alur operasi yang lebih mulus, meningkatkan keselamatan karyawan, dan mengurangi insiden kegagalan peralatan. Matt Myers, staff engineer dari grup proyek engineering KTH, menjelaskan: "Selama hari operasi normal kami, kami mencoba untuk mengompresi produksi sebanyak mungkin dari lini. Setiap kali kita melakukan pergantian, kami kehilangan waktu produksi, yang diterjemahkan menjadi dampak finansial besar di buku kami. Apa pun yang dapat kita lakukan untuk mengurangi jumlah waktu hentian sangat kritis."

Itulah titik di mana mengadopsi pengkobling utilitas ATI menyajikan solusi hemat waktu yang efisien. Pengkobling utilitas ATI sangat cocok untuk pergantian jig pengelasan KTH. Mereka menyediakan daya, sinyal, dan pneumatik. Pengkobling utilitas ATI memiliki rotational compliance bawaan untuk memberikan pengkaitan yang dapat diulang dalam paket yang tahan lama. Karena desainnya modular, pengkobling utilitas bekerja dengan keluarga modul utilitas tool changer yang luas ATI.

Bersama-sama, pengkobling utilitas dan modul juga melayani berbagai protokol jaringan, kata Myers KTH. "Saat datang ke desain produk baru, saya dapat mengandalkan tim engineering ATI untuk dengan cepat merancang produk listrik atau pneumatik yang sesuai dengan kebutuhan kami, atau merujuk salah satu ribuan produk [yang tersedia] di situs web mereka." Untuk sistem khusus ini di KTH, ATI mengonfigurasi pengkobling utilitas dan modul I/O diskrit 32-pin yang mudah diintegrasikan ke dalam lini yang ada.

"Saat pertama kali kita mencoba pengkobling utilitas, segera terlihat bahwa itu akan membuat perbedaan yang besar. Pengkobling baru sangat andal dan bebas tangan. Kita tidak perlu mengaturnya. Mereka bekerja setiap kali," kata Strapp.

Saat ditanya bagaimana KTH memilih ATI sebagai supplier mereka, Myers menjawab, "Berdasarkan hubungan pelayanan pelanggan sebelumnya kami, waktu lead yang cepat, dan account manager lokal kami, ini adalah keputusan yang mudah untuk memilih ATI." KTH adalah pengguna lama produk tool changer robotik ATI, jadi transisi ke pengkaitan otomatis dengan pengkobling utilitas ATI berjalan dengan baik.

Dave Reed mengonfirmasi kinerja pengkobling utilitas GA2 ATI: "Saya telah mengubah ratusan jig ini dalam setahun terakhir, dan saya tidak pernah mengalami masalah dengan sistem ATI. Anda menempatkan jig di sana, Anda menekan tombol, ia menekan, mem clamp, pin Anda semuanya menyambung, Anda memiliki nol toleransi dalam mendapatkan pin yang lengkat atau garis udara yang patah. Itu adalah produk yang hampir sempurna. Ini membuat hidup jauh lebih mudah."