구성요소의 이중 생산을 위한 도구 게이지를 지원하는 UR

더 많은 본체보다 더 많은 기술을 추가하기로 선택

워싱턴 주 타코마에 위치한 Tool Gauge는 항공우주 산업을 위한 정밀 금속 및 플라스틱 부품과 어셈블리를 제조합니다. 빡빡한 고용 시장에서 이러한 노동 집약적 제품을 생산하는 것은 상당한 도전을 수반합니다. 재협상할 수 없는 장기 고객 계약으로 Tool Gauge는 인건비를 줄이고 억제하기 위해 자동화로 전환했습니다. Universal Robots의 두 협동 로봇은 이러한 목표를 달성하는 동시에 스크랩을 줄이고 제품 품질을 개선했습니다.

또한 반복적이고 바람직하지 않은 작업에 대한 추가 작업자의 필요성을 줄이는 동시에 Tool Gauge는 직원이 가치를 추가하고, 안전을 개선하고, 직업 만족도를 얻을 수 있는 새로운 기회를 찾았습니다.

Tool Gauge의 총책임자인 Jim Lee는 글로벌 시장에서 비즈니스를 수행해야 하는 냉혹한 현실에 직면해 있습니다.

이 회사는 태평양 북서부의 많은 고객과 가깝지만 훨씬 저렴한 노동 시장을 포함하여 전 세계 어디에서나 비즈니스를 수행할 수 있습니다.

"우리가 경쟁할 수 있는 방법은 신체를 더 추가하는 것이 아니라 더 많은 기술을 추가한 다음 해당 기술을 사용하여 더 많은 가치를 추가하는 것이라는 것이 분명해졌습니다."라고 그는 말했습니다.

회사의 고정 가격 계약은 5년에서 7년까지 연장될 수 있으며 인건비가 증가하더라도 재협상이 불가능하다. Tool Gauge는 효율성을 높여야 했고 Universal Robots(UR)의 협동로봇이 완벽한 솔루션임을 알게 되었습니다.

Lee는 UR 협동로봇의 3가지 주요 이점을 설명했습니다. “우리는 Universal Robots를 선택한 이유 중 하나가 협동로봇이기 때문입니다. 우리는 막대한 자본 투자가 있기 때문에 항상 자동화를 사용하는 것을 두려워했지만 Universal Robots의 경우는 그렇지 않습니다. 둘째, 우리는 UR과 관련이 없는 자동화 셀을 만들기 위해 제조의 일부를 차단하는 것에 대해 우려했습니다. 셋째, 수백 가지의 다른 일을 하도록 UR 협동로봇을 구성할 수 있습니다. 그들은 고도로 구성 가능하고 쉽게 이동할 수 있습니다. 그래서 우리에게는 이것이 유일한 해결책이었습니다.”

구현된 협동로봇으로 즉각적인 수익 창출

Tool Gauge는 금속 및 플라스틱 부품 부서 모두에서 반복적이고 노동력이 많이 필요한 작업을 처리하기 위해 2개의 UR 협동로봇을 설치했습니다.

금속 측면에서, 쉽게 손상되는 구리 가공 부품은 완전히 참석한 숙련된 CNC 기계공이 부품을 CNC 슈트에서 당겨서 세척하고, 세척하고, 헹구고, 건조하고, 포장하기만 하면 생산되고 있었습니다. 이제 부품은 UR3 협동로봇에 신호를 보내 부품을 픽업하는 근접 센서를 통과합니다. 협동로봇은 부품을 헹굼 욕조에 넣은 다음 개별 판지 셀에 떨어뜨린 후 건조기 앞에 보관합니다.

Tool Gauge는 UR 협동로봇에 내장된 팔레타이징 마법사를 사용하여 로봇이 각 부품을 격자 패턴으로 상자의 열린 셀에 떨어뜨리도록 쉽게 프로그래밍할 수 있었습니다.

더 이상 기계공의 재능을 낭비하지 않는 Lee는 "Universal Robot을 배치했을 때 첫 번째 주문에서 노동 참여 감소로 9,000달러를 절감했으며 앞으로 여러 번 실행할 것으로 예상합니다"라고 말했습니다. 그러나 그가 CNC 기계 설정 및 프로그래밍과 같은 더 높은 가치의 프로젝트에 집중하도록 할 수 있습니다.

생산량을 두 배로 늘리는 협동로봇

사출 성형 부서에서는 UR5 로봇이 복잡한 플라스틱 압출 조립에 사용되어 플라스틱 패널의 엔드 캡을 집고 접착제 디스펜서를 통해 이동시킵니다.

엔드 캡에 접착제를 올바르게 분배한 후 UR5는 부품이 클램핑되는 테이블의 액추에이터에 부품을 배치합니다. 그런 다음 작업자가 인계받아 접착을 검사하고 부품을 제거합니다. 이 작업에는 4명의 작업자가 하루에 약 200개의 단위를 생산해야 했습니다. 이제 자동화된 애플리케이션을 사용하려면 UR5 협동로봇으로 작업하는 작업자 한 명이 하루에 400개를 생산해야 합니다.

접합 작업도 상당히 높은 거부율을 보였습니다. Tool Gauge 제조 엔지니어인 Steven Ouzts는 다음과 같이 설명했습니다. 로봇이 제공하는 반복성. 폐기율이 15%에서 3%로 감소했습니다."

Lee는 다음과 같이 덧붙였습니다. "로봇을 사용하여 매우 복잡한 표면에 접착제를 바르는 가장 어려운 조립 작업 중 하나가 아주 잘 작동합니다."

인건비 절감 외에도 Lee는 로봇 본드의 품질과 일관성, 그리고 작업자가 최대한 빨리 부품을 생산하는 것보다 본드를 검사할 시간을 준다는 사실도 강조합니다.

작업자가 매번 똑같은 방식으로 접착제를 분배하는 것이 어려울 뿐만 아니라 잠재적인 부상도 우려되었습니다.

Ouzts는 다음과 같이 말했습니다:"접착제를 적용해야 하는 영역이 엄청나게 좁아서 시간이 지남에 따라 작업자는 손에 피로를 느끼게 되었습니다."

이 피로는 이제 과거의 일이 되었습니다.

“유니버설 로봇이 안전하기 때문에 그 방에 유니버설 로봇이 있다는 것은 매우 좋은 일입니다. 이 협동로봇으로 인한 부상에 대해 걱정할 필요가 없습니다.”라고 그가 말했습니다.

반복 동작 부상 감소

Tool Gauge CEO Debbie Lee는 회사가 반복적인 동작 부상 감소를 통해 추가적인 비용 절감을 경험했다고 말했습니다.

그녀는 "로봇이 이러한 단조로운 작업을 대신하면서 생산 현장에서 노동 및 산업 요구가 감소하는 것을 보았습니다."라고 말하면서 로봇 덕분에 Tool Gauge가 젊은 근로자에게 어필하여 최근 졸업생에게 고용 이점을 제공했다고 덧붙였습니다. 흥미롭고 흥미로운 기술로 작업하고 싶은 사람. "코봇과 함께 일하는 것은 그들이 즐기는 일이며, 단순히 기계를 작동시키는 것보다 숙련된 취미에 가깝습니다."

일부 작업자를 위한 쉬운 프로그래밍 키

Universal Robots 이전에 제조 엔지니어인 Ouzts는 최소한의 로봇 경험이 있었습니다. 대학에서 얼마 동안은 직관적이지 않은 전통적인 SCARA 로봇을 사용했습니다.

따라서 쉬운 UR 프로그래밍 경험이 큰 이점이라고 그는 말했습니다. "Universal Robots로 전환할 때 그래픽 사용자 인터페이스의 직관적인 특성이 저를 정말 끌어들였습니다. 소프트웨어의 모든 용어가 일반인의 용어로 어떻게 표현되는지 정말 감사합니다. 나는 그것들을 훨씬 더 쉽게 이해할 수 있고 코드가 처음부터 끝까지 어떻게 실행되는지 정확하게 알 수 있으며, 내 행동으로 인해 로봇이 하는 일에 대해 그래픽으로 매우 좋은 긍정적인 피드백을 얻을 수 있습니다."

Universal Robots의 또 다른 이점은 디지털 및 아날로그 입력 신호를 컨트롤 박스에 쉽게 연결할 수 있다는 것입니다.

Ouzts는 근접 센서를 사용하는 것이 와이어를 12볼트 디지털 입력 중 하나에 연결하고 UR3의 티치 펜던트에 있는 I/O 화면에서 선택하고 센서에서 코봇에게 알려주는 신호를 기다리는 것만큼 쉽다는 것을 발견했습니다. 부품을 선택해야 할 때입니다.

직원들이 코봇 동료를 환영합니다

Tool Gauge가 자동화에 주목한 첫 ​​번째 이유 중 하나는 심각한 노동력 부족 문제를 해결하기 위해서였습니다. 이 회사는 빡빡한 태평양 북서부 노동 시장에서 일할 수 없는 100명의 새로운 직원을 고용해야 할 필요성을 찾고 있었습니다.

UR 협동로봇을 통해 회사는 그 수를 절반으로 줄이는 동시에 원하는 직업에 직원을 고용할 수 있습니다.

이 교수는 “로봇이 하는 일을 하던 사람들이 더 이상 그 일을 하지 않아도 돼서 정말 행복하다는 것을 알게 됐다”고 말했다. “로봇 옆에서 일하는 것을 좋아하는 사람들이 많아서 더 많이 주문할 것 같아요. 그들은 조용하고 그들이 생산하는 것과 할 수 있는 일의 수에 있어 매우 예측 가능합니다. 유니버셜 로봇 옆에서 일하는 것에 대해 우려 사항이 있는지 모든 직원에게 묻는다면 단호하게 '전혀 없습니다'라고 대답할 것입니다.”

예상보다 빠른 ROI

제품 디자인이 20년 또는 30년 동안 변경되지 않은 상태로 유지될 수 있는 항공우주 산업에서 자본 투자 수익에 대한 기대치는 다른 많은 산업보다 깁니다. Lee는 처음에 로봇 투자에 대한 3~4년의 수익이 좋을 것이라고 생각했습니다. 그는 Universal Robots에 대해 즐겁게 놀랐습니다. 생산 1분기 내에 UR5의 ROI가 50%, UR3의 경우와 비슷했으며 두 로봇 모두 1년 이내에 투자 회수가 예상됩니다. "우리는 매우 기쁩니다."라고 그는 말했습니다.

엔드 오브 암(end-of-arm) 도구를 쉽게 변경하여 추가 프로세스를 위해 쉽게 이동하고 재프로그래밍할 수 있는 협동로봇의 기능을 통해 Tool Gauge는 협동로봇의 이점이 프로세스 및 출력을 개선할 수 있는 다양한 작업을 살펴볼 수 있습니다.

예를 들어 사출 성형 기계의 기존 로봇은 협동 로봇으로 대체될 수 있으며 협동 로봇은 최종 조립은 물론 프레스 및 기타 가공 작업을 처리할 수 있습니다.

협동로봇을 새로운 애플리케이션으로 옮기는 것이 쉬운 만큼 엔지니어 Ouzts는 리벳팅 및 조립 작업을 포함하여 추가 대량 작업을 수행하기 위해 더 많은 Universal Robots를 도입하기를 기대하고 있습니다.

“특정 부품 하나에는 20개의 리벳을 설치해야 하는데, 워낙 대용량이기 때문에 바로 거기에 로봇을 적용해야 한다는 것을 알 수 있었습니다.”라고 그는 말했습니다. “우리를 위해 모든 리벳팅을 할 수 있는 반자동 리벳 건을 암 끝에 부착할 수 있습니다. 사출 성형 프레스에서 이 작업을 수행할 계획이므로 이 부품이 2차 작업을 위해 해당 영역을 떠날 필요가 없습니다.”