Cobot ajuda moldador a manter o ritmo

Quando os funcionários da Wisconsin Plastics Inc. (WPI) conheceram seu novo colega de trabalho, um robô colaborativo UR5, ou cobot, da Universal Robots, Ann Arbor, Michigan, eles viram uma ameaça aos seus empregos. Hoje, eles veem uma oportunidade de trabalhar com mais eficiência.

“Inicialmente, todos estavam preocupados com a substituição dos robôs”, explica Carl Bartle, gerente da fábrica. “Assim que perceberam que o robô estava ali para ajudar em sua própria eficiência, houve muita empolgação.”

Com sede em Green Bay, a WPI é um fabricante contratado com ênfase em moldagem por injeção e montagem, incluindo sua própria linha de dispensadores de papel toalha. Jogo para ver como um robô colaborativo pode se encaixar em seu negócio, a empresa escolheu um produto existente - um dos mais complicados, na verdade - como um caso de teste para integração de um cobot.

“Escolhemos uma de nossas linhas de montagem mais complicadas para o cobot”, diz Bartle, “uma que realmente tinha a interação humana mais intensa e a taxa mais variável. Descobrimos que, se pudéssemos fazer isso, poderíamos fazer qualquer coisa, então demos tudo para o primeiro. ”

MANTENDO O RITMO

Um conceito chave para o WPI em todo o processo foi o ritmo. Não necessariamente fazendo os empregadores trabalharem mais rápido, mas criando um processo que mantivesse uma taxa de produção constante e repetível. A linha de dispensadores de toalhas, onde o cobot seria testado, antes via peças moldadas por injeção em um prédio, embaladas e movidas do outro lado da rua para a instalação de montagem. Bartle admitiu que isso era ineficiente em vários níveis, mas também observou que era menos complicado do que tentar colocar uma grande linha de montagem adjacente a uma máquina de moldagem. Notavelmente, ele protegeu contra um risco inerente com esse tipo de cenário de montagem em linha:“Se você ficar sem pessoas na montagem um dia, talvez não consiga operar a linha inteira”, diz Bartle. “Considerando que, se eu tiver a máquina de moldagem por injeção separada, posso pelo menos operar as peças. Não estou fechando as coisas porque sou uma pessoa com falta de montagem. ”

Uma das vantagens reivindicadas para os cobot é que eles não precisam de proteção "rígida" para proteger os trabalhadores humanos nas proximidades. No entanto, neste caso, o cobot está amplamente isolado da provável interação humana.

Na configuração centrada no cobot, o WPI integrou as duas máquinas injetoras que fazem o corpo e a tampa do dispensador. Situados um ao lado do outro, eles moldam peças que são transportadas para uma estação central de montagem. O cobot UR5 remove peças da máquina e as coloca em um dispositivo de impressão de tampografia, onde um logotipo do cliente é adicionado. O robô então muda as caixas para um segundo dispositivo de impressão de bloco, onde um segundo logotipo do cliente é impresso. O cobot então gira e coloca as peças em uma esteira para a montagem final (veja um vídeo da célula em ação em short.ptonline.com/WPI ou abaixo).

“Ter o robô no meio nos permitiu realmente reduzir o tamanho da linha de montagem”, diz Bartle, “porque o cobot pode fazer várias tarefas em menos espaço do que seria necessário com uma linha de montagem humana”.

A WPI trouxe uma nova impressora de bloco para a célula e teve alguns acessórios de integração especiais construídos para ajudar o robô. As máquinas estão executando moldes de duas cavidades, então, quando as peças são removidas, elas são colocadas em um acessório que gira para que o robô possa se agarrar em uma única orientação em vez de em várias orientações. Depois de colocar a primeira peça no acessório, o robô balança para trás e agarra a segunda peça.

A pegada humana na célula agora é significativamente menor, observa Bartle, porque as mesas de montagem não são mais necessárias, já que os trabalhadores combinam os componentes diretamente de um transportador. “A tampografia e o cobot - essa integração acontece em um espaço muito pequeno - e então o cobot passa para a linha de montagem”, explica Bartle. “Então, eu realmente não tenho uma redução da metragem quadrada, mas você vai de uma linha extremamente linear para uma linha muito pequena e curta que não se estende muito além da área ocupada pela própria máquina.”

O WPI observou um aumento na taxa de transferência porque, como Bartle explica, “Quando você tem o robô conduzindo a cadência, as pessoas podem manter esse ritmo de forma mais consistente”. As máquinas conhecem apenas uma velocidade ou pelo menos podem ser configuradas para funcionar em uma velocidade específica e consistente. “O ritmo humano sobe e desce ao longo do dia”, diz Bartle. “Isso nos permite trabalhar no ritmo da máquina, constantemente. O cobot pode manter esse ritmo, e então os humanos naturalmente manterão esse ritmo também. O cobot não acelerou nada, apenas funciona de forma consistente no mesmo ritmo. Existem menos distrações para o robô. ”

VINDO MAIS COBOTS

Depois de superar a ansiedade inicial sobre o cobot, os funcionários da WPI mais do que abraçaram a tecnologia, buscando trabalho adicional para ela, não menos. “A equipe que montamos para testar isso foi muito ativa na tentativa de descobrir maneiras de utilizar o robô ainda mais do que planejamos originalmente”, diz Bartle. “Foram os montadores da linha que tiveram as ideias:'E se posicionarmos o robô nesta direção e ele for agarrado daqui?' E 'E se ele colocá-lo na esteira aqui ou ali?' Eles foram muito interativos no processo e estão muito orgulhosos do que fazem parte. ”

A integração foi bem-sucedida o suficiente para que a WPI agora esteja planejando trazer mais quatro cobot UR nos próximos anos, de acordo com Bartle. Apesar do sucesso geral, ele vê um aspecto da integração do cobot que o WPI mudaria da próxima vez:"Eu definitivamente envolveria a equipe de fabricação, a equipe de montagem, o supervisor de turno e nossos técnicos de oficina mais cedo na configuração porque muito de suas ideias foi o que realmente o levou ao próximo nível. ”

No futuro, a WPI está considerando o uso de cobots para mover peças de um local para outro, bem como para embalar conjuntos acabados. “Talvez possamos simplificar um desses trabalhos que tendem a ser um trabalho enfadonho de baixa qualificação, onde as pessoas se distraem facilmente”, diz Bartle, “para que eu possa pegar meu conjunto de mão de obra qualificada e aplicá-lo a trabalhos mais desafiadores”.

Cada vez mais, é assim que a WPI vê o papel da automação no futuro - obter mais das pessoas que eles têm em vez de obter menos pessoas. “Esta é uma oportunidade para mudarmos a forma como estamos usando nossa força de trabalho”, diz Bartle, “porque pode tirar as tarefas chatas e tediosas dos montadores e dar-lhes tarefas mais desafiadoras e, ao mesmo tempo, abrir algumas oportunidades para programadores de robôs. O cobot liberou indivíduos para colocá-los em outras linhas, o que nos ajuda a crescer, porque nos dias de hoje parece que tendemos a ter poucos funcionários em vez de mais. ”

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