Cobot ayuda al moldeador a mantener el ritmo

Cuando los empleados de Wisconsin Plastics Inc. (WPI) conocieron por primera vez a su nuevo compañero de trabajo, un robot colaborativo UR5, o cobot, de Universal Robots, Ann Arbor, Michigan, vieron una amenaza para sus trabajos. Hoy, ven una oportunidad para trabajar de manera más eficiente.

“Al principio, a todo el mundo le preocupaba que los robots los reemplazaran”, explica Carl Bartle, director de planta. “Una vez que se dieron cuenta de que el robot estaba allí para ayudarles a mejorar su propia eficiencia, hubo mucho entusiasmo”.

Con sede en Green Bay, WPI es un fabricante contratado con énfasis en el moldeo por inyección y el ensamblaje, incluida su propia línea de dispensadores de toallas de papel. Para ver cómo un robot colaborativo podría encajar en su negocio, la compañía apuntó a un producto existente, uno de los más complicados, de hecho, como un caso de prueba para la integración de un cobot.

“Elegimos una de nuestras líneas de montaje más complicadas para el cobot”, dice Bartle, “una que en realidad tenía la interacción humana más intensa y la tasa más variable. Pensamos que si podíamos hacer eso, podríamos hacer cualquier cosa, así que hicimos todo lo posible en la primera ”.

MANTENIENDO EL RITMO

Un concepto clave para WPI durante todo el proceso fue el ritmo. No necesariamente lograr que los empleadores trabajen más rápido, sino crear un proceso que mantenga una tasa de producción constante y repetible. La línea de dispensadores de toallas, donde se iba a probar el cobot, anteriormente cortaba piezas moldeadas por inyección en un edificio, empaquetadas y trasladadas al otro lado de la calle hasta la instalación de ensamblaje. Bartle admitió que esto era ineficaz en varios niveles, pero también señaló que era menos complicado que intentar colocar una gran línea de montaje junto a una máquina de moldeo. En particular, protegió contra un riesgo inherente con ese tipo de escenario de ensamblaje en línea:"Si un día se queda corto de personal de ensamblaje, es posible que no pueda ejecutar toda la línea", dice Bartle. “Considerando que, si tengo la máquina de moldeo por inyección separada, al menos puedo ejecutar las piezas. No voy a cerrar las cosas porque soy una persona con poco montaje ".

Una de las ventajas que se atribuyen a los cobots es que no necesitan una protección "dura" para proteger a los trabajadores humanos en las inmediaciones. Sin embargo, en este caso, el cobot está aislado en gran medida de la probable interacción humana.

En la configuración centrada en cobot, WPI integró las dos máquinas de inyección que forman el cuerpo y la tapa del dispensador. Situados uno al lado del otro, moldean piezas que se transportan a una estación central de montaje. El cobot UR5 retira las piezas de la máquina y las coloca en un dispositivo de tampografía, donde se agrega el logotipo del cliente. Luego, el robot cambia las carcasas a un segundo dispositivo de tampografía, donde se imprime un segundo logotipo del cliente. Luego, el cobot gira y coloca las piezas en un transportador para el ensamblaje final (vea un video de la celda en acción en short.ptonline.com/WPI o abajo).

"Al tener el robot en el medio, nos permitió reducir realmente el tamaño de la línea de ensamblaje", dice Bartle, "porque el cobot puede realizar múltiples tareas en menos espacio del que se requeriría con una línea de ensamblaje humana".

WPI trajo una nueva impresora de almohadilla para la celda e hizo que se construyeran algunos accesorios de integración especiales para ayudar al robot. Las máquinas están ejecutando moldes de dos cavidades, por lo que cuando se retiran las piezas, se colocan en un dispositivo que gira para que el robot pueda agarrar desde una sola orientación en lugar de múltiples orientaciones. Después de colocar la primera parte en el dispositivo, el robot se balancea hacia atrás y agarra la segunda parte.

La huella humana en la celda ahora es significativamente más pequeña, señala Bartle, porque las mesas de ensamblaje ya no son necesarias, ya que los trabajadores combinan componentes directamente desde un transportador. “La tampografía y el cobot, esa integración ocurre en un espacio muy pequeño, y luego el cobot pasa a la línea de montaje”, explica Bartle. "Así que realmente no tengo una reducción de pies cuadrados, pero se pasa de una línea extremadamente lineal a una línea muy pequeña y corta que no se extiende mucho más allá de la huella de la máquina".

WPI ha experimentado un aumento en el rendimiento porque, como explica Bartle, "cuando el robot controla la cadencia, las personas pueden mantener ese ritmo de manera más constante". Las máquinas solo conocen una velocidad, o al menos se pueden configurar para que funcionen a una velocidad específica y constante. “El ritmo humano sube y baja a lo largo del día”, dice Bartle. “Lo que esto hace es permitirnos trabajar al ritmo de la máquina, constantemente. El cobot puede mantener ese ritmo, y luego los humanos naturalmente también lo mantendrán. El cobot no aceleró nada, solo funciona consistentemente al mismo ritmo. Hay menos distracciones para el robot ”.

VENDRÁN MÁS COBOTS

Después de superar la ansiedad inicial sobre el cobot, los trabajadores de WPI adoptaron la tecnología con creces, buscando trabajo adicional para ella, no menos. “El equipo que reunimos para probar esto estuvo realmente activo en tratar de encontrar formas de utilizar el robot incluso más de lo que planeamos originalmente”, dice Bartle. “Fueron los ensambladores en la línea quienes tuvieron ideas:'¿Qué pasa si posicionamos el robot en esta dirección y lo agarramos desde aquí?' Y, '¿Qué pasa si lo coloca en el transportador aquí o allá?' Fueron realmente interactivos en el proceso y están realmente orgullosos de lo que forman parte ”.

La integración ha sido lo suficientemente exitosa como para que WPI ahora esté planeando traer cuatro cobots UR más en los próximos años, según Bartle. A pesar del éxito general, sí ve un aspecto de la integración de cobot que WPI cambiaría la próxima vez:“Definitivamente haría que el equipo de fabricación, el equipo de ensamblaje, el supervisor de turno y los técnicos de nuestro taller se involucraran antes en la configuración porque mucho de sus ideas fue lo que realmente lo llevó al siguiente nivel ".

En el futuro, WPI está considerando usar cobots para mover piezas de un lugar a otro, así como para empaquetar ensamblajes terminados. “Tal vez podamos simplificar uno de esos trabajos que tienden a ser un trabajo aburrido de poca habilidad donde la gente se distrae fácilmente”, dice Bartle, “para poder tomar mi conjunto de mano de obra calificada y aplicarlos a trabajos más desafiantes”.

Cada vez más, así es como WPI ve el papel de la automatización en el futuro:obtener más de las personas que tienen en lugar de llegar a menos personas. “Esta es una oportunidad para que cambiemos la forma en que usamos nuestra fuerza laboral”, dice Bartle, “porque puede quitarles las aburridas y tediosas tareas a los ensambladores y darles tareas más desafiantes, y al mismo tiempo abrir algunas oportunidades para programadores de robots. El cobot liberó a las personas para ponerlas en otras líneas, lo que nos ayuda a crecer, porque en esta época parece que tendemos a tener pocos empleados en lugar de más ”.

¿Preguntas sobre la automatización? Visite la Zona de Robots.