Universal Robots Meningkatkan Produksi Tool Gauge, Menggandakan Output Sambil Mengontrol Biaya Tenaga Kerja

Memilih menambahkan lebih banyak teknologi daripada lebih banyak tenaga kerja

Tool Gauge berbasis Tacoma, Washington memproduksi komponen dan rangkaian logam serta plastik presisi untuk industri penerbangan. Memproduksi produk yang intensif tenaga kerja ini di pasar penyeberangan tenaga kerja yang ketat mempresentasikan tantangan signifikan. Dengan kontrak pelanggan jangka panjang yang tidak dapat direnegosiasikan, Tool Gauge beralih ke otomasi untuk membantu mengurangi dan mengendalikan biaya tenaga kerja. Dua robot kolaboratif dari Universal Robots mencapai tujuan itu, sambil juga mengurangi scrap dan meningkatkan kualitas produk.

Dan sambil mengurangi kebutuhan akan karyawan tambahan untuk pekerjaan repetitif yang tidak diinginkan, Tool Gauge juga menemukan peluang baru bagi karyawan untuk menambahkan nilai, meningkatkan keselamatan, dan mendapatkan kepuasan kerja.

Jim Lee, manajer umum Tool Gauge, menghadapi realitas keras dari berbisnis di pasar global.

Meskipun perusahaan dekat dengan banyak pelanggannya di Pasifik Barat laut, pelanggan tersebut dapat berbisnis di mana saja di dunia, termasuk di pasar tenaga kerja yang jauh lebih murah.

“Jelas bagi kami bahwa cara kami dapat bersaing bukan dengan menambahkan lebih banyak tenaga kerja tetapi dengan menambahkan lebih banyak teknologi, dan kemudian menambahkan lebih banyak nilai menggunakan teknologi itu,” katanya.

Kontrak harga tetap perusahaan dapat berlangsung lima hingga tujuh tahun, tanpa kemampuan untuk direnegosiasikan bahkan jika biaya tenaga kerja meningkat. Tool Gauge perlu membangun efisiensi—dan menemukan bahwa cobot dari Universal Robots (UR) adalah solusi yang sempurna.

Lee menjelaskan tiga keuntungan utama dari robot kolaboratif UR. “Kami memilih Universal Robots karena satu, mereka adalah cobot: Kami selalu agak takut menggunakan otomasi karena ada investasi modal yang besar, tetapi itu bukan kasus dengan Universal Robots. Dua, kami khawatir tentang memagar bagian dari manufaktur kami untuk memasang sel otomasi, yang tidak perlu dilakukan dengan UR. Dan tiga, kami dapat mengonfigurasi cobot UR untuk melakukan ratusan hal yang berbeda; mereka sangat dapat dikonfigurasi dan mudah dipindahkan. Jadi untuk kami, itu benar-benar satu-satunya solusi.”

Cobot yang Diterapkan Meningkatkan Return Segera

Tool Gauge memasang dua cobot UR untuk mengatasi aplikasi yang intensif tenaga kerja dan repetitif di departemen bagian logam dan plastiknya.

Di sisi logam, bagian mesin tembaga yang mudah rusak diproduksi oleh CNC machinist yang dihadiri penuh hanya untuk mengambil bagian dari chutes CNC, membersihkan, mencuci, mengeringkan, dan memasukkan kotak. Sekarang, bagian melewati sensor proximity yang mengirim sinyal ke cobot UR3 untuk mengambilnya. Cobot meletakkan bagian dalam bak pencucian, kemudian memegangnya di depan pengering di mana setelahnya mereka dijatuhkan ke dalam sel karton individual.

Tool Gauge dapat menggunakan palletizing wizard yang built-in dalam cobot UR untuk dengan mudah memprogram robot untuk mejatuhkan setiap bagian ke sel terbuka dalam kotak dalam pola grid.

“Saat kami memasang Universal Robot, itu adalah penghematan $9.000 dari pengurangan keterlibatan tenaga kerja pada order pertama, dan kami harap untuk menjalankannya beberapa kali di masa depan,” kata Lee, yang tidak lagi membuang bakat machinistnya tetapi dapat membuatnya fokus pada proyek bernilai lebih tinggi seperti penyiapan dan pemrograman mesin CNC.

Cobot Menggandakan Produksi

Di departemen injeksi plastik, robot UR5 digunakan untuk perakitan ekstrusi plastik yang rumit, mengambil end cap untuk panel plastik, memindahkannya melalui dispenser perekat.

Setelah perekat yang benar di end cap, UR5 meletakkan bagian dalam actuator di meja di mana bagian diklem. Operator kemudian mengambil alih, memeriksa perekat, dan menghapus bagian. Tugas ini sebelumnya memerlukan empat operator untuk menghasilkan sekitar dua ratus unit per hari. Sekarang, aplikasi terotomatisasi memerlukan satu operator yang bekerja dengan cobot UR5 untuk menghasilkan empat ratus unit per hari.

Operasi bonding juga memiliki tingkat penolakan yang cukup tinggi. Insinyur manufaktur Tool Gauge Steven Ouzts menjelaskan, “Setiap kali Anda bekerja dengan perekat, ada begitu banyak variabel yang dapat berdampak negatif pada hasil produk Anda, jadi kami ingin beralih dari perekat yang diterapkan manusia ke perekat yang diterapkan robot untuk mengambil keuntungan dari repeatability yang diberikan robot. Tingkat scrap kami dikurangi dari 15 persen menjadi hanya tiga persen.”

Ditambahkan Lee: “Apa yang saya pikir akan menjadi salah satu operasi perakitan yang paling sulit—menggunakan robot untuk menerapkan perekat pada permukaan yang sangat kompleks—berjalan sangat, sangat baik.”

Di luar penghematan tenaga kerja, Lee juga menekankan kualitas dan konsistensi perekat robotik, dan fakta bahwa itu memberi operator waktu untuk memeriksa perekat daripada hanya memproduksi bagian secepat mungkin.

Tidak hanya sulit bagi operator manusia untuk mengalirkan perekat dengan cara yang sama setiap kali, potensi cedera juga menjadi kekhawatiran.

Kata Ouzts: “Area tempat perekat perlu diterapkan sangat sempit, jadi seiring waktu, operator merasakan kelelahan di tangan mereka.”

Kelelahan ini sekarang adalah masa lalu.

“Sangat bagus memiliki Universal Robot di sel itu karena seberapa aman itu. Anda tidak perlu khawatir tentang cedera yang timbul dari cobot ini,” katanya.

Cedera Gerakan Berulang Turun

CEO Tool Gauge Debbie Lee mengatakan perusahaan telah mengalami penghematan tambahan melalui penurunan cedera gerakan berulang.

“Kami telah melihat penurunan klaim Ketenagakerjaan dan Industri di lantai produksi kami, karena robotika mengambil alih tugas-tugas monoton ini,” katanya, menambahkan bahwa robot telah memungkinkan Tool Gauge untuk menarik pekerja muda, memberikan keuntungan perekrutan bagi lulusan baru yang ingin bekerja dengan teknologi yang menarik dan menarik. “Bekerja dengan cobot adalah sesuatu yang mereka nikmati, ini lebih seperti hobi yang terampil, daripada hanya datang dan mengoperasikan mesin.”

Pemrograman yang Mudah Kunci bagi Beberapa Pekerja

Sebelum Universal Robots, insinyur manufaktur Ouzts memiliki pengalaman robot yang minimal—hanya beberapa waktu di kuliah menggunakan robot SCARA tradisional, non-intuitif.

Jadi pengalaman pemrograman UR yang mudah adalah manfaat besar, katanya. “Saat beralih ke Universal Robots, sifat intuitif dari antarmuka pengguna grafis adalah yang benar-benar menarik saya. Saya sangat menghargai bagaimana semua istilah dalam perangkat lunak adalah dalam bahasa leman. Saya dapat memahaminya dengan lebih mudah dan tahu persis bagaimana kode berjalan dari awal hingga akhir, dan saya mendapatkan umpan balik positif yang sangat baik secara grafis tentang apa yang akan dilakukan tindakan saya pada robot.”

Manfaat lain dari Universal Robots adalah seberapa mudahnya untuk menghubungkan sinyal input digital dan analog ke kotak kontrol.

Ouzts menemukan bahwa menggunakan sensor proximity semudah mencabut kabel ke salah satu input digital 12 volt, memilihnya dari layar I/O pada teach pendant UR3, dan menunggu sinyal dari sensor untuk memberitahu cobot saat saatnya untuk mengambil bagian.

Karyawan Merayakan Kolega Cobot

Salah satu alasan pertama Tool Gauge mempertimbangkan otomasi adalah untuk mengatasi kekurangan tenaga kerja yang serius. Perusahaan mempertimbangkan kebutuhan untuk mengangkat hingga seratus karyawan baru yang sangat tidak tersedia di pasar tenaga kerja Pasifik Barat laut yang ketat.

Dengan cobot UR, perusahaan mampu mengurangi jumlah itu menjadi separuh, sambil mampu mengangkat pekerja untuk pekerjaan yang mereka inginkan.

“Kami menemukan bahwa orang-orang yang melakukan pekerjaan yang akan dilakukan robot sangat senang tidak harus melakukan pekerjaan itu lagi,” kata Lee. “Saya pikir kami akan memesan banyak lagi karena orang-orang senang bekerja di samping robot. Mereka tenang, dan mereka sangat dapat diprediksi dalam hal apa yang mereka hasilkan dan sejumlah hal yang dapat mereka lakukan. Jika Anda bertanya kepada semua karyawan kami apakah mereka akan memiliki kekhawatiran tentang bekerja di samping Universal Robot itu akan tegas, ‘Tidak sama sekali’.”

ROI Lebih Cepat dari yang Diperkirakan

Di industri penerbangan, di mana desain produk dapat tetap tidak berubah selama 20 atau 30 tahun, harapan untuk return on capital investment lebih lama dari banyak industri lain. Lee awalnya pikir return tiga atau empat tahun pada investasi robot akan bagus. Dia agradably terkejut oleh Universal Robots, melihat 50 persen ROI pada UR5 dalam kuartal produksi pertama, dan serupa untuk UR3, dan dengan payback yang diharapkan untuk kedua robot dalam kurang dari satu tahun. “Kami sangat senang dengan itu,” katanya.

Kemampuan cobot untuk dengan mudah dipindahkan dan diprogram ulang untuk proses tambahan, dengan perubahan end-of-arm tooling yang mudah, memungkinkan Tool Gauge untuk melihat berbagai tugas di mana keuntungan cobot dapat meningkatkan proses dan output.

Misalnya, robot tradisional pada mesin injeksi dapat diganti dengan robot kolaboratif, dan cobot dapat merawat press dan tugas pemesinan lainnya, serta perakitan akhir.

Sampai mudahnya memindahkan cobot ke aplikasi baru, insinyur Ouzts menunggu untuk membawa lebih banyak Universal Robots untuk mengambil pekerjaan volume tinggi tambahan, termasuk satu untuk riveting dan perakitan.

“Salah satu bagian tertentu memerlukan 20 rivet untuk dipasang, dan karena volume yang sangat tinggi, kami segera melihat aplikasi untuk robot di sana,” katanya. “Kami dapat menattach semi-automatic rivet gun di ujung lengan yang dapat melakukan semua riveting untuk kami. Kami berencana untuk melakukannya di press injeksi, jadi bagian ini tidak perlu meninggalkan area tersebut untuk operasi sekunder.”