로봇 참호에서

자동화를 구현한 제조업체의 이야기:자동화를 구현한 이유, 결과 및 새로운 droid를 고려 중인 다른 사람들을 위한 조언

새 픽업 트럭을 구입하시겠습니까? 그 지친 트롤링 모터를 교체하거나 지난 달에 문을 연 태국 레스토랑이 좋은지 여부를 결정하는 것은 어떻습니까? 이러한 구매 상황 및 기타 수많은 구매 상황에서 가장 좋은 조언은 종종 해당 제품을 구매했거나 의심스러운 요리를 먹은 고객과 이야기하는 것입니다. 그들의 경험은 무엇이었습니까? 좋은 서비스를 받았고 제품이 요구 사항을 충족했습니까? 아마도 가장 중요한 것은 다시 구매할 의향이 있습니까?

로봇도 마찬가지입니다. 특히 로봇. 계속되는 노동력 부족과 미국 및 기타 지역에서 리쇼어링 노력의 희망적인 부활을 고려할 때 로봇 자동화는 제조 산업의 성장과 효율성 향상의 핵심이기 때문입니다. 소유주이자 사장인 Travis Jordan이 회사 설립 이후 급속한 성장에 직면해 있는 Mont. Jordan은 최근 솔루션으로 협동로봇(코봇)으로 눈을 돌렸습니다. 결과적으로 그의 결정은 게임 체인저였습니다.

Jordan은 "약 12년 전에 일반 제조 및 제조를 시작했으며, 2014년 말 첫 번째 주력 제품 라인 출시와 함께 태양광 산업으로 전환했습니다."라고 말했습니다. “그 직전에 CNC 플라즈마 테이블에 투자했기 때문에 당시의 워크플로에는 개별 조각을 자동으로 절단한 다음 손으로 함께 용접해야 했습니다. 이러한 접근 방식은 태양광 시장이 본격적으로 활성화되기 시작하고 우리가 빠르게 성장해야 했던 몇 년 전까지만 해도 잘 작동했습니다. 그러나 오늘날 대부분의 상점과 마찬가지로 우리도 숙련된 노동력을 구하는 데 어려움을 겪었습니다. 우리는 반복적인 용접 작업의 처리량을 증가시키는 방법으로 로봇을 보기로 결정했습니다.”

빠른 성장과 급증하는 수요에도 불구하고 Jordan은 그의 생산 팀이 린(Lean) 제조 원칙에 중점을 두고 있으므로 적시에 소규모 배치 크기로 맞춤형 마운팅 시스템을 만든다고 재빨리 지적합니다. 확장 가능하면서도 유연한 솔루션에 대한 검색은 결국 그를 미시간주 앤아버에 위치한 Universal Robots USA Inc.(UR)로 이끌었습니다. 그곳에서 그는 회사의 소량, 복합 요구 사항을 충족할 수 있는 시스템을 찾았습니다. 콜로라도주 러브랜드에 있는 UR 파트너 Vectis Automation의 코봇 용접 도구에는 UR10e 코봇, 통합 펜던트 및 "DIY 프로그래밍" 소프트웨어가 장착되어 있으며 Rhino Cart의 온보드 전원 공급 장치가 있는 휴대용 모듈식 고정 테이블에 부착되어 있습니다.

Jordan은 검색하는 동안 여러 고품질 시스템에 타이어를 장착했지만 대부분은 MT Solar가 종종 시간 단위로 처리해야 하는 12개 부품 및 더 작은 로트 크기가 아니라 더 많은 생산 볼륨에 맞춰져 있다고 말했습니다. 대부분은 안전 케이지가 필요했으며 조던은 가능하면 피하고 싶어하는 비용이었습니다. "우리의 고정 장치 요구 사항은 기존 로봇보다 훨씬 간단합니다."라고 그는 말했습니다. “부품이 맞지 않고 손으로 용접해야 하는 경우 누군가가 거기에 뛰어들어 같은 테이블에서 작업을 수행한 다음 협동로봇이 다시 작업하도록 할 수 있습니다. 대부분의 자동화 용접 셀에서 볼 수 있는 것처럼 모든 종류의 가드 및 피벗 턴테이블을 다룰 때는 불가능합니다."

아마도 그의 유일한 후회는 그가 두 개를 사지 않았다는 것입니다. "올해 말에 다른 협동로봇을 도입하여 하나는 설정 및 프로그래밍에, 다른 하나는 생산에 할애할 계획입니다."라고 Jordan이 말했습니다. "이렇게 하면 린 환경에서 필요에 따라 지속적인 흐름을 달성할 수 있습니다."

타이트 쿼터

Steve Dillon은 완전히 다른 근거를 가지고 있기는 하지만 유사한 협동로봇 성공 사례를 공유합니다. 미시간주 리보니아에 있는 CDP Diamond Products 부사장인 그는 Dillon 가족의 3세대 공구 제조업체 중 한 명입니다. 그러나 그가 그의 형제들에게 8대의 FANUC 와이어 EDM(WEDM) 기계를 24시간 계속 가동하기 위해 로봇에 투자하겠다고 제안했을 때 그들은 회의적이었지만 시도해 보기로 동의했습니다.

이름에서 알 수 있듯이 CDP Diamond Products는 다양한 맞춤형 다이아몬드 절삭 공구를 설계 및 제조합니다. 이 프로세스의 한 단계에는 납땜된 도구를 회전 테이블에 로드하고 각 플루트에서 원하는 프로파일을 와이어 절단하는 작업이 포함되며, 일반적으로 약 3시간이 소요됩니다. 기계 가동 시간을 최대화하고 처리량을 늘리기 위해 Dillon은 대부분의 WEDM에 한 쌍의 회전 테이블을 장착했지만, 이는 6시간 동안만 무인 기계로 가공할 수 있었습니다. 그는 조언을 얻기 위해 매사추세츠주 서드베리에 있는 FANUC 총판인 Methods Machine Tools Inc.에 연락했습니다.

"처음에는 회전식 테이블을 더 많이 제안했지만, 그런 것들은 엄청나게 비싸고 아마 비슷한 가격에 로봇을 구할 수 있다는 것을 알았습니다."라고 Dillon이 말했습니다. “문제는 바닥 공간이었습니다. 부품 정확도를 최대화하기 위해 와이어 머신 주변에 온도 제어실을 만들었습니다. 즉, 보호 장치와 케이지 등을 위한 공간이 없었습니다. 다행스럽게도 FANUC은 비슷한 시기에 협동로봇 시리즈를 출시했습니다.”

MT Solar의 용접 솔루션과 유사하게 Methods는 CDP Diamond Products에 24개의 HSK 63 툴 홀더용 포켓이 포함된 이동식 스탠드를 제공했습니다. 이를 위해 두 대의 기계에 서비스를 제공할 수 있는 팔 길이가 있는 FANUC CRX 협동 로봇을 부착했습니다. 도구 조합에 따라 Dillon과 그의 팀은 이제 완전히 무인으로 2교대 이상을 운영할 수 있으며 작업자가 기계 중 하나에 개입하여 작업해야 하는 경우 다른 기계는 그대로 계속할 수 있습니다.

Dillon은 "사람 찾기가 너무 어려워서 제 아들이 고등학생이었을 때 밤에 와서 기계에게 먹이를 달라고 부탁하곤 했습니다."라고 말했습니다. “얼마 전 그는 대학에서 전화를 걸어 우리가 그에게 할 일이 있는지 궁금해했습니다. 나는 그에게 '미안하다, 아들아. 당신은 로봇으로 대체되었습니다. 이제 공부하러 가세요.'”

케이지 매치

앨라배마주 옥스포드의 Associated MetalCast LLC의 소유주이자 사장인 Ron Douglas는 새장에 문제가 없습니다. 그의 회사는 몇 년 전 Okuma Genos L300 CNC 선반 중 하나에 FANUC 로봇을 설치했으며 Douglas는 그 이후로 자동화에 대한 확고한 믿음을 갖게 되었습니다. 이 회사는 현재 3개의 이러한 셀을 가지고 있으며 여름 동안 2개를 더 구현할 계획입니다. 이들은 소위 "산업용 로봇"이고 협동적이지 않기 때문에 한 셀에 라이트 커튼만 사용하더라도 인간을 안전하게 보호하기 위해 케이지가 필요합니다. 그럼에도 불구하고 모든 사람들은 부품을 로드 및 언로드하고 셀의 세척 스테이션에서 부품을 청소하며 한 경우에는 통합 CMM에 대해 100% 검사를 수행해야 합니다.

관련 MetalCast는 부품을 주조하거나 위조하지 않습니다. Douglas는 1998년에 회사를 설립했으며 전국에 있는 주조 공장과의 긴밀한 관계로 인해 회사 이름을 선택했습니다. 농업, 중장비, 인프라 등 다양한 산업 분야에서 정밀 가공, 도장, 열처리, 조립 및 기타 부가가치 공정을 제공합니다. 또한 많은 완성 부품이 주물이나 단조로 시작되지만 Associated MetalCast와 96명의 직원은 또한 많은 양의 봉재와 판재를 가공하여 고객에게 "원 소스" 제조 솔루션을 제공합니다.

자동화를 시작한 이유를 묻자 Douglas의 대답은 그다지 놀랍지 않았습니다. “여기 앨라배마에서 숙련된 노동력을 찾는 데 어려움을 겪고 있다는 점을 감안할 때 자동화는 계속해서 우리 미래의 매우 큰 부분을 차지할 것입니다. 효율성, 처리량 및 부품 일관성을 높일 뿐만 아니라 직원들이 머신 텐딩보다 더 흥미로운 작업에 참여할 수 있도록 합니다. 이 모든 것이 오늘날의 가공 세계에서 매우 중요합니다.”

그는 자동화 프로젝트를 시작할 때 팀원을 참여시키는 또 다른 중요한 점을 지적했습니다. Douglas는 "놀랍게도 처음에는 상당히 어려웠습니다. “엔지니어링 및 생산 직원들에게 새로운 일이었고 그들의 범위를 완전히 벗어났기 때문에 저는 그들의 동의를 얻기 위해 애썼습니다. 그러나 일단 결과를 보기 시작하고 자동화가 회사를 위한 올바른 단계라는 것을 깨닫고 나서야 성공했습니다. 그들의 지원과 로봇 통합업체의 지원 사이에서 롤아웃은 매우 성공적이었습니다.”

전통과의 단절

Manth Manufacturing Co.의 총책임자인 Duane Manth는 뉴욕 토나완다에 있는 로봇에 대한 오랜 역사를 가지고 있습니다. 지난 20년 동안 그는 공장의 대용량 구성 요소 중 일부에 사용했던 통합 갠트리 로더가 있는 여러 Wasino 갱 스타일 CNC 선반을 포함하여 다양한 형태의 자동화에 투자했습니다. 그리고 그 기계가 그에게 좋은 일을 해냈지만 그는 2축 및 3축 갠트리보다 더 유연하고 인간 작업자가 포함된 셀룰러 구성에서 사용할 수 있는 로봇을 원했습니다.

Manth는 "40년의 역사를 통해 우리는 항상 경쟁력을 강화하기 위해 노력했으며 적절한 경우 자동화가 그 역할을 했습니다."라고 말했습니다. “제 제조 매니저인 Mike Rex와 제가 수동 생산 셀 중 하나의 처리량 증가에 대해 이야기하기 시작했을 때 Absolute Machine Tools의 영업 사원이 며칠 전에 멈춰 OB7에 대한 전단지를 떨어뜨렸습니다. . 누군가 그것을 내 책상 위에 올려놓았고, 나는 그것을 계속 읽고 가격표를 보았고 얼마 지나지 않아 그에게 전화를 걸어 '이것에 대해 자세히 알려주세요'라고 말했습니다.”

OB7은 영화 산업을 위한 로봇 카메라 시스템을 구축하는 ZBE Inc.의 캘리포니아 카핀테리아 기반 분사인 Productive Robotics Inc.의 협동 로봇입니다. Manth는 12년 된 회사가 어떻게 시작되었는지에 대해서는 관심이 없었습니다. 그가 관심을 가진 것은 3인 가공 셀에서 인건비를 줄이는 것뿐이었습니다. 그는 2대의 OB7을 구입하여 셀의 CNC 선반을 관리하는 데 사용했고, 한 사람은 원통형 그라인더를 작동하고 협동로봇을 주시해야 했습니다.

이 솔루션은 매우 효과적이어서 Rex는 곧 다른 OB7 응용 프로그램을 찾고 결국 호닝 및 브로칭 기계 작동에 사용할 수 있게 되었습니다. "또한 다른 셀에 원통형 그라인더를 공급하는 OB7이 있어서 작업자 중 한 명이 다른 작업을 할 수 있게 되었습니다."라고 Manth가 말했습니다. "대성공을 거두었습니다."

효율성 향상을 위한 그의 팀과 그의 팀의 지속적인 노력은 작년 말 Manth Manufacturing의 가장 큰 고객인 Dynabrade USA(뉴욕주 클라렌스 소재)의 인수로 이어졌습니다. Manth의 역량을 강화하는 동시에 자체 자동화 제품을 개발하고 있습니다.”라고 회사 사장 Mike Buffamonti가 말했습니다. “Dynabrade는 로봇 재료 제거 및 표면 컨디셔닝에 대한 많은 기회를 보고 있으므로 다양한 협동로봇 제조업체와 협력하여 고객에게 개념 증명 솔루션을 제공하기 시작했습니다. 우리는 진화의 다음 단계에 대해 매우 기쁘게 생각합니다.”

우선순위 설정

Honeywell International Inc. 피닉스 시설의 제조 기술 선임 이사인 Douglas Bingham에게는 이 중 어느 것도 놀라운 일이 아닙니다. 노스캐롤라이나 주 샬럿에 소재한 이 제조업체는 전 세계적으로 5개 사업부, 100,000명 이상의 직원, 340억 달러의 매출을 올린 자동화 분야에서 광범위한 경험을 보유하고 있습니다. 이탈리아 트리에스테의 자동화된 연기 감지기 라인이든 멕시코의 멕시칼리의 로봇 용접 셀이든 이 Fortune 100대 기업은 수백 개의 제조 현장에 자동화 기술을 배포했습니다.

Bingham은 다음과 같이 말했습니다. 포괄적이고 전사적인 전략. “각 사이트는 합리적인 투자 수익을 제공할 수 있는 모든 것을 자동화하기 위해 수년에 걸쳐 스스로 해결했습니다. 이는 대부분의 경우 좋은 결과를 가져왔지만 훨씬 더 효율적이고 비용 효율적일 수도 있습니다. 그렇기 때문에 각 비즈니스의 전담 자동화 리더가 포함된 COE(Automation Center of Excellence) 팀을 구성했습니다.

새로운 공장이 생기거나 제품이 출시될 때마다 바퀴를 재발명하는 대신 Bingham과 그의 동료들은 회사의 자동화 솔루션을 표준화하기 위해 노력할 것입니다. 주요 사이트의 운영을 평가하고, 자동화에 적합한 제조 기술 또는 프로세스를 식별하고, 벤치마크를 정의하고, 모듈식 솔루션을 개발한 다음, 가장 큰 이점을 가져올 영역으로 해당 솔루션을 확장합니다.

이를 위해 Bingham은 최근 거의 200개에 달하는 통합 회사 회의에서 연설했습니다. 그는 프로젝트와 그의 그룹의 자동화 우선 순위(용접, 머신 텐딩, 디버링 및 검사)를 설명하고 다음과 같은 사명 선언문을 제공했습니다. .”

그런 다음 그는 Honeywell이 이 임무를 완수하려면 외부 전문 지식이 필요할 것이라고 제안하고 그들이 가질 수 있는 아이디어를 공유하도록 초대했습니다. Bingham은 "최상의 방식으로 올바른 솔루션을 만들고 이를 중심으로 표준화하기 위해 이러한 전문가 및 기타 전문가와 사전에 협력하는 것이 중요하다는 것을 알고 있었습니다."라고 말했습니다.

그는 이 표준화가 매우 중요하다고 덧붙였습니다. 작업에 대한 자세한 설명과 제안된 솔루션에 대한 정확한 시뮬레이션도 마찬가지입니다. “이는 이전 자동화 프로젝트에서 항상 요구했던 사항이 아닙니다. 이제 필수입니다. 실제로 구매 주문을 하기 전에 셀이 어떻게 작동하는지 확인하고 싶습니다. 이에 따라 사전 승인된 하드웨어(예:특정 브랜드의 PLC 및 로봇)만 사용해야 하고 표준화된 모듈을 개발하여 여러 시설에서 복사하여 붙여넣을 수 있어야 합니다. 그렇게 하면 현재 일부 공장에서 볼 수 있는 장비의 포푸리를 제거하는 동시에 자동화를 보다 쉽고 비용 효율적으로 배포할 수 있습니다. 우리는 이 프로젝트를 작년에 막 시작했지만 우리 앞에는 많은 기회가 있다고 말씀드리고 싶습니다.”