Armada Cobot: Solusi Terbukti untuk Kehilangan Tenaga Kerja

Aldo Albieri, manajer operasi di Thyssenkrupp Bilstein, tidak ragu menyebutnya "revolusi" saat ia menggambarkan peluncuran cepat lengan robot kolaboratif Universal Robots di pabrik perusahaan di Hamilton, Ohio, yang memproduksi solusi suspensi high-tech untuk industri otomotif. "Saya merasa kita berada di waktu yang tepat dengan kesempatan yang tepat untuk menjadi bagian dari hal ini. Kami mulai melihat robot kolaboratif digunakan dengan cara yang sangat berbeda dari yang biasanya kami lihat pada robot sumbu enam yang beroperasi," katanya, menggambarkan kunjungan ke bengkel mesin milik keluarga kecil di mana produsen dengan sedikit atau tidak ada pengalaman robotika sedang mengotomatisasi tugas-tugas kompleks bahkan dengan cobot. "Mereka tidak menggunakan penangkal keamanan, dan cobot ditempatkan pada roda dan dipindahkan di antara tugas. Itulah saat semuanya benar-benar klik," kata Mr. Albieri, yang sejak penemuan ini telah mengawasi implementasi cobot baru di lokasi Hamilton Bilstein setiap dua bulan selama hampir dua tahun.

"Ini terjadi dengan cepat yang luar biasa dengan kami berevolusi cepat dari coba-coba di awal, menggunakan vendor untuk integrasi mesin," kata Mr. Albieri. Ia segera menyadari bahwa penginternalan penerapan cobot adalah jalan yang tepat. Tim Industry 4.0 miliknya yang mengelola aplikasi cobot menyelidiki opsi lain, tetapi ia berkata, "Kami memutuskan untuk bekerjasama dengan satu jenis cobot—dan itulah saat kami memilih cobot pertama kami dengan Universal Robots. Kami menyadari bahwa UR memiliki solusi yang paling canggih untuk pick-and-place yang lebih presisi. Cobot mudah dipelihara dan diprogram, dan menyajikan rasio kecepatan dan repetisi terbaik."

Barisan Presiden

Grup Industry 4.0 internal Bilstein kini telah menurunkan sembilan cobot UR10, model terbesar dari UR, dengan jangkauan 51 inci dan beban payload 22 lb. Sebuah UR10 lainnya digunakan sebagai model uji untuk aplikasi masa depan. "Kami berencana untuk mengimplementasikan sekitar 40 aplikasi cobot lagi dalam organisasi kami," kata Mr. Albieri, menjelaskan bagaimana perusahaan menghasilkan konsep penamaan untuk rekan kerja cobot baru. "Kami membutuhkan sistem yang dapat diterapkan secara berurutan pada 45 hingga 50 cobot dan memutuskan untuk bersenang-senang dengan menamai mereka setelah presiden AS." Armada cobot kini mencakup dari George Washington hingga John Tyler.

Menghilangkan Risiko Ergonomi

Salah satu aplikasi yang paling mencolok di pabrik Hamilton menampilkan cobot James Monroe dan John Quincy Adams bekerja bersama-sama untuk merakit damper Active Danding System (ADS) Thyssenkrupp. Siklus multi-langkah dimulai dengan Monroe mengangkat inner tube yang diumpanakannya ke mesin punch dan kemudian meletakkannya pada transfer fixture, di mana Adams mengambilnya dan memuatnya ke "marriage station," di mana ia mengambil outer tube, menggabungkannya bersama, dan meletakkannya di saluran keluar. Sambil mencoba memprogram cobot untuk beroperasi berurutan dengan mesin yang diurus, para insinyur membuat penemuan baru untuk mempermudah penerapan: Mereka menyadari bahwa mereka dapat dengan mudah mengajari cobot untuk menekan tombol start pada mesin alih-alih menghubungkan keras cobot ke sistem kontrol.

Cobot John Adams mengambil dan meletakkan bagian diikuti oleh inspeksi gage. "Sebelumnya, kami akan memeriksa dua bagian setiap satu atau dua jam untuk memastikan bahwa kami masih di tempat yang kami kira; tetapi sekarang kami memiliki inspeksi 100 persen," kata Doug McIe, insinyur manufaktur di Thyssenkrupp Bilstein.

Inspeksi 100%

Tugas lain yang kini diotomatisasi adalah inspeksi kualitas, di mana empat cobot melakukan inspeksi gage dan memeriksa crimp setelah pengisian serta rangkaian bagian akhir. "Saat kami melakukan inspeksi gage sebelumnya, kami akan memeriksa dua bagian setiap satu atau dua jam untuk memastikan kami masih di tempat yang kami kira, tetapi sekarang kami memiliki inspeksi 100 persen," kata Doug McIe, insinyur manufaktur di Thyssenkrupp Bilstein. Cobot yang diterapkan di rangkaian akhir dilengkapi dengan kamera Cognex dan bergerak cepat di antara titik inspeksi untuk memastikan bahwa semua komponen berada di posisi yang tepat dan label diterapkan dengan benar serta dapat dibaca. "Setiap bagian yang masuk diperiksa, dan jika gagal, robot sebenarnya menolaknya dalam proses," kata McIe menjelaskan.

Jalur Pertumbuhan dan ROI Baru

Sejak Bilstein mulai membawa otomasi cobot secara internal, return on investment (ROI) untuk cobot UR telah meningkat. "Kami memiliki proyek dengan ROI yang lebih panjang dan lebih pendek," kata Mr. Albieri. "Tapi zona nyaman kami adalah periode pengembalian investasi sekitar 10 hingga 14 bulan untuk mempertimbangkan investasi. Cobot pasti memberikan return of investment yang lebih cepat daripada robot tradisional." Ia sekarang juga menguji dua robot mobile otonom dari Mobile Industrial Robots (MiR) untuk menyediakan bahan baku ke garis produksi, melakukan penanganan tanpa nilai tambah di antara lokasi yang berbeda.

Cobot Thomas Jefferson (kiri) dan Andrew Jackson bekerja bersama-sama untuk mentransfer tabung baja yang baru dibentuk dari operasi pengelasan ke proses pengeboran.

Membebaskan tenaga kerja untuk bekerja pada tugas lain memainkan peran signifikan dalam memberikan ROI yang cepat. "Cobot UR memberi kami kesempatan untuk tumbuh, berkembang, menciptakan lebih banyak pekerjaan dan memindahkan sumber daya paling berharga kami—sumber daya manusia kami—ke proyek baru, di mana keahlian paling dibutuhkan," kata Mr. Albieri, menekankan bahwa pertumbuhan bisnis di pasar tenaga kerja saat ini tanpa cobot akan sulit. "Jika kami hanya mengandalkan perekrutan orang baru, kami tidak akan pernah dapat berekspansi tiga kali ukuran asli kami. Cobot telah membuka jalur pertumbuhan baru untuk kami sementara kami telah dapat mempertahankan tenaga kerja yang ada. Tidak ada pekerja yang akan kehilangan pekerjaannya karena robot."

Libatkan Operator

Sementara Bilstein masih menerapkan otomasi tradisional untuk siklus yang cepat di ruang tertutup, perusahaan berfokus pada membuat cobot mengambil alih tugas di mana pekerja mendefinisikan peluang. Jordan Osterholt, insinyur proses di grup Industry 4.0 perusahaan, menjelaskan bahwa melibatkan operator dalam mengidentifikasi pekerjaan yang matang untuk otomasi adalah kunci. "Operator berada di garis depan semua pembangunan yang terjadi di perusahaan ini," katanya. "Menanyakan kepada mereka 'di mana kami dapat membantu Anda untuk meningkatkan proses?' sangat berguna bagi kami saat kami mengembangkan aplikasi baru."

Terletak di bagian Aftermarket pabrik Hamilton Bilstein, UR 10 kedelapan, Martin Van Buren, melakukan crimp setelah pengisian, mengambil dari keranjang, memuatnya ke mesin dan mengakhiri siklus dengan memegang bagian yang di-crimp untuk inspeksi kamera untuk memastikan crimping yang tepat

Menurut Mr. Albieri, implementasi cobot bukan hanya petualangan teknologi. "Ini benar-benar tentang implementasi organisasi baru dengan transparansi dan komunikasi terbuka," katanya. "Anda tidak ingin karyawan datang bekerja suatu hari dan menyadari mereka memiliki robot yang bekerja di samping mereka." Ia memastikan cobot UR pertama dibawa di depan tim lantai produksi sebelum diterapkan. "Kami menjelaskan bahwa cobot ini ada untuk memperluas bisnis kami dan membantu menghilangkan masalah ergonomi berulang dan kondisi kerja yang tidak paling menguntungkan bagi orang. Dan itulah kenyataan yang mutlak," katanya, memberikan detail tentang dampak sifat kolaboratif cobot. "Tidak ada hambatan yang besar lagi antara orang dan teknologi sekarang. Cobot berbagi ruang kerja dengan karyawan kami, yang dapat dengan mudah mengambil teach pendant yang intuitif dan mengoperasikan cobot, karena antarmuka terlihat lebih seperti iPad daripada pengontrol robot."

Cobot disambut oleh Operator Quenna Quarles, yang dulunya menangani tugas yang kini diotomatisasi. "Saya memiliki banyak nyeri dan sakit di masa lalu, selalu harus secara fisik menumbuk itu, memindahkan ini," katanya. "Sekarang kita dapat mengalir dengan lebih baik dari segi produksi, dan pekerjaan saya lebih mudah karena saya hanya memuat tabung dan membiarkan cobot menangani sisanya."

Copy/Pasting Aplikasi

Tim engineering yang mengembangkan aplikasi cobot tidak memiliki pengalaman robotika sebelumnya. "Kami mulai dengan melakukan tugas pick-and-place sederhana untuk memulai bola," kata Mr. McIe. "Selanjutnya adalah mencari tahu antarmuka dengan mesin. Ini agak lebih sulit, tetapi setelah kami selesai, hal itu menyebar dengan sangat cepat, dan kami mulai melihat aplikasi di seluruh pabrik yang hampir bisa kami copy dan paste."

Mr. Osterholt menjelaskan bagaimana melalui modul pelatihan UR Academy gratis di situs web UR sangat penting dalam fase pengembangan. "Saya akan melakukan tur cara memprogram robot dan berjalan langsung ke robot uji kami dan menerapkan apa yang saya pelajari," katanya.

Menguji Aplikasi Baru

Robot demo berada pada roda sehingga dapat dengan mudah digulung ke sisi mesin untuk menguji tugas. "Kami dapat menghubungkan cobot ke stopkontak 110V reguler dan mulai menguji segera," kata Mr. McIe menjelaskan. "Dengan robot industri tradisional, kami akan harus terlebih dahulu membor lubang dan membobolnya ke lantai. Ini menghemat banyak waktu bagi kami." Selain menerapkan robot uji untuk mengembangkan aplikasi baru, Bilstein juga menggunakan perangkat lunak RoboDK, yang disertifikasi melalui platform UR+ untuk plug-and-play dengan cobot UR. "Simulasi perangkat lunak sangat membantu kami mencari tahu apakah waktu siklus kami akan cukup akurat sehingga layak untuk membuat prototipe tooling dan memasangnya di luar. Kami dapat mengusahakan upaya di layar komputer, dan ketika kami menyerahkannya, itu hampir siap digunakan."

Tim Industry 4.0 kini sedang bekerja untuk membalikkan dua cobot UR10 pada penguat jangkauan sumbu ke-7 yang disertifikasi UR+ dari Vention dan berencana untuk melanjutkan peluncuran yang cepat, memperkenalkan cobot baru di lantai produksi setiap dua bulan. "Ada begitu banyak peluang di luar sana," kata Mr. Albieri. "Langit adalah batasnya."

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

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

Pelajari Lebih Lanjut

Ini adalah artikel lain tentang topik ini:

Robot Kolaboratif untuk Otomasi DIY

Generasi baru, generasi baru, rekan kerja—panggil dengan nama apa pun; ada revolusi robotika yang menggelinding ke manufaktur, gudang, penanganan bahan dan rantai pasokan di seluruh dunia.

LINK :: short.gardnerweb.com/urcobot

Tentang Penulis

Joe Campbell

Joe Campbell adalah senior manager of applications development di Universal Robots. Perusahaan menyediakan solusi otomasi fleksibel yang digunakan di seluruh dunia oleh produsen segala ukuran untuk mengatasi kebutuhan tenaga kerja, meningkatkan produktivitas dan menjadi lebih kompetitif.