A loja duplica a capacidade de produção com a máquina robótica

Em uma época em que a preocupação com robôs substituindo o trabalho humano é comum, é menos comum ouvir histórias sobre funcionários de lojas defendendo robôs para seus gerentes. Essa é a história da Fusion OEM. Um esforço liderado por funcionários resultou na adoção de vários robôs universais com efetores finais da Robotiq, reduzindo os custos de trabalho.

Sempre buscando inspiração em seus colegas da indústria, o maquinista-chefe da Fusion, Davin Erickson, acompanhava canais de usinagem CNC no Instagram e no YouTube há anos. Ele ficou impressionado quando viu pela primeira vez um robô operando uma máquina sem gaiola. Dadas as dificuldades da loja em encontrar e contratar novos funcionários, bem como suas experiências anteriores com robôs industriais volumosos, o interesse de Erickson permaneceu despertado.

As garras adaptativas Dual-Hand-E da Robotiq movem peças usinadas de um torno para outro em uma das 14 máquinas CNC da Fusion OEM.

“Começamos a ver esses robôs colaborativos em todas as mídias sociais e em feiras”, lembra ele. “Tentamos convencer nosso CEO de que isso seria ótimo para nossa fábrica. Foram necessárias algumas tentativas, mas como era muito difícil encontrar uma boa ajuda humana por aqui, finalmente recebemos nosso primeiro robô no verão de 2018.”

Automatizando operações de manutenção de máquinas

Capacitar seu pessoal foi o que fez o CEO Craig Zoberis decidir seguir em frente com a Universal Robots e Robotiq como parceiros para o projeto de robótica colaborativa da loja. O Sr. Zoberis se lembra de ter lido “Lean Robotics”, um livro do CEO e cofundador da Robotiq, Samuel Bouchard. Ele descreve um dos argumentos do livro:que os robôs ajudam a preencher o potencial de trabalho humano. “Em vez de ter nossa equipe carregando e descarregando máquinas a cada 10 minutos, eles podem se concentrar na programação de máquinas e em quaisquer outras tarefas de valor agregado”, diz ele.

Quatro robôs foram implantados na Fusion OEM em menos de um ano. O aplicativo automatizado é executado da seguinte forma:

1. Um braço robótico UR5e ou UR10e usa a garra adaptativa Hand-E da Robotiq (configuração simples ou dupla) para pegar uma peça apresentada em um sistema de agrupamento personalizado.
2. A garra abre a porta e insere a peça no sistema de mandril usando o software Force Copilot da Robotiq.
3. O robô então fecha a porta e envia um sinal para a máquina iniciar o ciclo.

Um Universal Robots UR10e fecha a porta de um centro de usinagem.

A garra adaptável Hand-E foi projetada para inserção precisa de peças com pontas dos dedos personalizáveis. “Conseguimos conectar as garras diretamente ao pulso do robô, obter feedback sobre posição e força e saber se há uma parte onde deveria haver uma e se é a parte certa”, diz o gerente de P&D Stephen Milchuck, que só precisava alguns minutos para começar a operar o Hand-E com sua interface de software quando ele tentou pela primeira vez.

O Fusion OEM personalizou uma das pontas dos dedos de suas duas garras e as montou nos controles deslizantes personalizados das pontas dos dedos do Hand-E em apenas alguns minutos.



A inserção de uma peça em um mandril de máquina requer muitas etapas de programação, especialmente ao usar o controle de força do robô para melhor precisão e repetibilidade. “O programa estava ficando muito grande porque estávamos tentando fazer com que o robô realizasse todos os movimentos através de diferentes eixos para colocar a peça”, lembra Jacob Miller, gerente de engenharia da Fusion OEM. “Então, adicionando uma ou duas linhas de código através do Force Copilot, deixamos o software gerar todo o posicionamento da peça de uma maneira muito mais rápida e simples.”

Os números não mentem

Esta nova aplicação rapidamente provou seu valor. O diretor de operações Ken Chess começou a coletar dados sobre o pedido mais recorrente da empresa. “Muitas vezes fazemos cerca de 500 peças para este cliente. Antes que os robôs chegassem, levaria quase seis dias para entregar. Mas agora, com os cobots funcionando durante a noite, são necessários três dias e nossa taxa de defeitos caiu, já que os robôs cometem menos erros do que os melhores maquinistas”, diz ele.

O Fusion OEM conta com o software de monitoramento Insights da Robotiq para enviar alertas aos telefones e e-mails dos funcionários se a produção for interrompida por qualquer motivo. Se um funcionário estiver fora do local, ele poderá fazer login remotamente para resolver o problema. “Também recebemos sinais preditivos que nos informam quando um suprimento de peças brutas está quase vazio”, diz Chess. “Com todas essas ferramentas nos ajudando a maximizar o tempo de execução, obtemos uma margem muito melhor no trabalho.” Usando os dados do Insights, ele conclui que executar um trabalho em uma determinada máquina com um Robô Universal é quatro vezes mais barato do que operar manualmente.

O sistema de agrupamento de peças personalizado do Fusion OEM fica ao lado de um Universal Robots UR10e com uma única garra Robotiq Hand-E.

Enquanto isso, o maquinista Brian Wroblesky diz que pode passar mais tempo na programação de máquinas sem precisar carregá-las. “Há mais consistência no carregamento e descarregamento das peças. Isso eliminou parte do erro humano”, diz ele.

Como os trabalhadores humanos reagiram aos trabalhadores robóticos

A facilidade de uso é outra grande vantagem para os funcionários do Fusion OEM. O supervisor de produção Chris Wenzel já tinha visto muitos robôs industriais antes e ficou impressionado com a oferta Robotiq/Universal Robots:“A programação, a interface – tudo é mais fácil. Agora falamos sobre cada programa em termos de minutos, em vez de horas.”

No que diz respeito ao moral, humanos e robôs na Fusion estão se dando muito bem. Para a maquinista Jenny Kim, esses robôs se tornaram tão normais quanto qualquer outro equipamento:“Eu os chamo de ‘brobots’ porque eles são como seus irmãos. Você tem que tratar as máquinas gentilmente. Respeite-os e eles também o respeitarão.”

O trabalho está longe de terminar para a equipe do Fusion OEM. O objetivo da loja até o início de 2020 é ter um robô cuidando de todas as 14 máquinas CNC da Haas. O Sr. Zoberis conta com a metodologia de robótica enxuta para padronizar seu projeto de robótica e escalar mais rapidamente. “Eu gostaria de ter lido ‘Lean Robotics’ mais cedo. Teria me poupado muito tempo e dinheiro gasto em design. Desde então, aprendemos a começar simples, obter pequenas vitórias e parar de complicar demais as coisas.”

No próximo ano, a empresa espera dobrar a capacidade de produção, aumentar o tempo de atividade das máquinas e, acima de tudo, continuar a maximizar o potencial humano.