자동화 제어 시스템
Wisconsin Plastics Inc.(WPI)의 직원이 미시간주 앤아버에 있는 Universal Robots의 새로운 동료인 UR5 협동 로봇 또는 협동로봇을 처음 만났을 때 그들은 직장에 대한 위협을 보았습니다. 오늘날 그들은 더 효율적으로 일할 수 있는 기회를 보고 있습니다.
공장 관리자인 칼 바틀(Carl Bartle)은 "처음에는 모든 사람들이 로봇이 로봇을 대체하는 것에 대해 우려했습니다. "로봇이 자신의 효율성을 돕기 위해 존재한다는 사실을 알게 되자 매우 흥분되었습니다."
그린 베이에 본사를 둔 WPI는 종이 타월 디스펜서의 자체 라인을 포함하여 사출 성형 및 조립에 중점을 둔 계약 제조업체입니다. 협동로봇이 비즈니스에 어떻게 적용될 수 있는지 알아보기 위한 게임에서 이 회사는 협동로봇 통합을 위한 테스트 사례로 가장 복잡한 제품 중 하나인 기존 제품을 목표로 삼았습니다.
Bartle은 다음과 같이 말합니다. 우리는 할 수만 있다면 무엇이든 할 수 있다고 생각하여 첫 번째 일에 전력을 다했습니다.”
프로세스 전반에 걸친 WPI의 핵심 개념은 속도였습니다. 고용주가 더 빨리 일하게 하는 것이 아니라 안정적이고 반복 가능한 생산 속도를 유지하는 프로세스를 만드는 것입니다. 협동로봇이 테스트될 타월 디스펜서 라인은 이전에 한 건물에서 사출 성형된 부품을 보고 포장하고 길 건너 조립 시설로 옮겼습니다. Bartle은 이것이 다양한 수준에서 비효율적임을 인정했지만 성형 기계에 인접한 대형 조립 라인을 설치하는 것보다 덜 복잡하다고 언급했습니다. 특히 인라인 조립 시나리오와 같은 고유한 위험으로부터 보호했습니다. Bartle은 "어느 날 조립 인력이 부족하면 전체 라인을 운영하지 못할 수도 있습니다"라고 말합니다. “반면 사출성형기가 따로 있으면 최소한 부품은 돌릴 수 있어요. 나는 조립이 부족한 사람이기 때문에 물건을 닫는 것이 아닙니다.”
협동로봇이 주장하는 장점 중 하나는 근처에 있는 작업자를 보호하기 위해 "강력한" 보호 장치가 필요하지 않다는 것입니다. 그러나 이 경우 협동로봇은 인간의 상호 작용 가능성이 거의 없습니다.
협동로봇 중심 설정에서 WPI는 디스펜서의 몸체와 덮개를 만드는 두 개의 사출기를 통합했습니다. 서로 옆에 위치하여 중앙 조립 스테이션으로 운반되는 부품을 성형합니다. UR5 협동로봇은 기계에서 부품을 제거하고 고객 로고가 추가되는 패드 인쇄 고정대에 놓습니다. 그런 다음 로봇은 하우징을 두 번째 패드 프린트 고정 장치로 전환하고 두 번째 고객 로고가 각인됩니다. 그런 다음 협동로봇은 최종 조립을 위해 컨베이어에서 부품을 회전하고 설정합니다(short.ptonline.com/WPI 또는 아래에서 작동 중인 셀 비디오 참조).
Bartle은 "로봇을 중간에 배치함으로써 조립 라인의 크기를 실제로 줄일 수 있었습니다. 협동로봇이 인간 조립 라인에서 요구하는 것보다 적은 공간에서 여러 작업을 수행할 수 있기 때문입니다."라고 말합니다.
WPI는 셀을 위한 새로운 패드 프린터를 가져왔고 로봇을 돕기 위해 몇 가지 특별한 통합 고정 장치를 만들었습니다. 기계는 2-캐비티 몰드를 실행하므로 부품이 제거되면 로봇이 여러 방향 대신 단일 방향에서 잡을 수 있도록 부품을 회전하는 고정 장치에 배치합니다. 첫 번째 부품을 고정 장치에 배치한 후 로봇은 뒤로 물러나서 두 번째 부품을 잡습니다.
Bartle은 작업자가 컨베이어에서 직접 구성 요소를 결합하기 때문에 조립 테이블이 더 이상 필요하지 않기 때문에 셀에서 사람의 발자국이 훨씬 작아졌다고 말합니다. Bartle은 "패드 인쇄와 협동로봇(통합이 모두 매우 작은 공간에서 이루어집니다)이 완료되면 협동로봇이 조립 라인으로 넘어갑니다."라고 설명합니다. "그래서 면적이 줄어들지는 않았지만, 극도로 선형적인 라인에서 기계 자체의 공간을 훨씬 벗어나지 않는 매우 작고 짧은 라인으로 이동합니다."
Bartle이 설명하는 것처럼 WPI는 처리량이 증가했습니다. "로봇이 케이던스를 운전하도록 하면 사람들이 그 속도를 더 일관되게 유지할 수 있기 때문입니다." 기계는 하나의 속도만 알고 있거나 최소한 특정하고 일관된 속도로 실행되도록 설정할 수 있습니다. Bartle은 "인간의 속도는 하루 종일 오르락 내리락합니다. “이것이 하는 일은 우리가 기계의 속도로 끊임없이 작업할 수 있도록 하는 것입니다. 협동로봇은 그 속도를 유지할 수 있고, 그러면 인간도 자연스럽게 그 속도를 유지할 것입니다. 협동로봇은 속도를 높이지 않고 동일한 속도로 일관되게 작동합니다. 로봇에 대한 주의가 산만해지지 않습니다.”
협동로봇에 대한 초기 불안을 극복한 후 WPI의 직원은 기술을 수용하는 것 이상으로 추가 작업을 모색했습니다. Bartle은 다음과 같이 말합니다. “'로봇을 이 방향으로 배치하고 여기에서 로봇을 잡게 하면 어떻게 될까요?' 그리고 '여기가 아니라 저기 컨베이어에 놓으면 어떻게 될까요?' 그들은 그 과정에서 정말로 상호작용했고, 그들이 속한 것에 대해 정말 자랑스러워했습니다.”
Bartle에 따르면 통합은 WPI가 향후 몇 년 동안 4대의 UR 협동로봇을 추가로 도입할 계획이 있을 정도로 성공적이었습니다. 전반적인 성공에도 불구하고 그는 다음 번에 WPI가 변경될 협동로봇 통합의 한 측면을 봅니다. 그들의 아이디어는 실제로 그것을 다음 단계로 끌어올린 것입니다."
앞으로 WPI는 협동로봇을 사용하여 부품을 한 위치에서 다른 위치로 옮기고 완성된 어셈블리를 포장하는 것을 고려하고 있습니다. Bartle은 "아마도 사람들이 쉽게 주의를 산만하게 하는 저숙련 지루한 작업 중 하나를 간소화하여 숙련된 노동력을 더 어려운 작업에 적용할 수 있을 것입니다."라고 말합니다.피>
점점 더, WPI는 자동화의 역할을 점점 더 생각하고 있습니다. 즉, 더 적은 사람을 확보하는 것보다 더 많은 사람을 활용하는 것입니다. Bartle은 "이것은 우리가 인력을 사용하는 방식을 변경할 수 있는 기회입니다. 조립 작업자의 지루하고 지루한 작업을 제거하고 더 어려운 작업을 제공하는 동시에 몇 가지 기회를 제공할 수 있기 때문입니다."라고 말합니다. 로봇 프로그래머를 위한 협동로봇은 개인을 다른 라인에 배치할 수 있도록 해주었고, 이는 우리가 성장하는 데 도움이 됩니다. 오늘날과 같은 시대에는 직원이 부족하기보다는 부족해 보이는 경향이 있기 때문입니다."
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기계적 조립은 조립 라인에서 구성 요소를 조립하는 프로세스를 설명하는 데 때때로 사용되는 용어입니다. 이 용어는 이러한 방식으로 만들어진 조립된 제품 또는 부품에도 적용될 수 있습니다. 두 경우 모두 기계적 조립은 완전한 제품을 만들거나 기능을 수행하기 위해 구성 요소 부품을 결합한다는 의미를 담고 있습니다. 제조 및 산업 분야에서 기계적 조립은 조립 라인 생산에 사용되는 프로세스입니다. 제품이 조립 라인을 따라 이동함에 따라 각 워크 스테이션에 부품이 추가됩니다. 일부 라인에서는 컨베이어가 각 스테이션에서 멈출 수 있지만 다른
티센크루프 빌스타인(Thyssenkrupp Bilstein)의 운영 매니저인 알도 알비에리(Aldo Albieri)는 오하이오주 해밀턴에 있는 회사의 하이테크 서스펜션 솔루션을 제조하는 공장 전체에 Universal Robots의 협동 로봇 팔의 빠른 출시를 설명하면서 주저 없이 혁명이라고 부릅니다. 자동차 산업. “나는 우리가 그것에 참여할 적절한 기회를 가진 적절한 시기에 있다고 느꼈습니다. 우리는 협동로봇이 기존의 6축 로봇과 완전히 다른 방식으로 사용되는 것을 보기 시작했습니다.”라고 그는 말합니다. . “그들은 안전 케이지