노동력 부족 문제를 해결하는 협동로봇

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 "혁명"이라고 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 케이지를 사용하지 않았고 협동로봇은 바퀴에 장착되어 작업 사이를 이동했습니다. 이 발견 이후로 거의 2년 동안 Bilstein의 Hamilton 위치에서 격월로 새로운 협동로봇의 구현을 감독한 Mr. Albieri가 말했습니다.

Albieri는 "공급업체를 사용하여 기계 통합을 수행하면서 처음에는 시행착오에서 빠르게 발전하면서 믿을 수 없을 정도로 빠른 속도로 진행되었습니다."라고 말합니다. 그는 곧 협동로봇 배포를 인소싱하는 것이 올바른 방법임을 깨달았습니다. 협동로봇 애플리케이션을 관리하는 그의 인더스트리 4.0 팀은 다른 옵션을 조사했지만 그는 이렇게 말합니다. 우리는 UR이 보다 정확한 픽 앤 플레이스를 위한 가장 진보된 솔루션을 가지고 있다는 것을 깨달았습니다. 협동로봇은 유지 관리 및 프로그래밍이 쉽고 속도와 반복의 비율이 가장 좋습니다.”

대통령 라인업

Bilstein의 내부 Industry 4.0 그룹은 이제 UR 모델 중 가장 큰 9대의 UR10 협동로봇을 배치했으며 범위는 51인치이고 페이로드는 22파운드입니다. 10번째 UR10은 향후 애플리케이션을 위한 테스트 모델로 사용됩니다. Albieri는 회사가 새로운 협동로봇 동료의 명명 개념을 어떻게 생각해 냈는지 설명하면서 "우리 조직에 약 40개의 협동로봇 애플리케이션을 추가로 구현할 계획입니다. "우리는 45~50개의 협동로봇에 순차적으로 적용할 수 있는 시스템이 필요했고 미국 대통령의 이름을 따서 이름을 지어 재미있게 하기로 했습니다." 협동로봇 함대는 이제 조지 워싱턴에서 존 타일러까지 확장됩니다.

인체 공학적 위험 제거

Hamilton 공장에서 가장 눈길을 끄는 응용 프로그램 중 하나는 Thyssenkrupp의 ADS(Active Damping System) 댐퍼를 함께 조립하는 James Monroe와 John Quincy Adams 협동로봇입니다. 다단계 사이클은 Monroe가 펀치 기계에 공급하는 내부 튜브를 집어 들고 전송 고정 장치에 놓는 것으로 시작됩니다. Adams는 이를 집어 들고 외부 튜브를 잡는 "결혼 스테이션"에 로드합니다. 그들을 함께 결혼시키고 출구 슈트에 넣습니다. 기계가 돌보는 순서로 협동로봇이 작동하도록 프로그래밍하는 동안 엔지니어는 배포를 용이하게 하는 새로운 발견을 했습니다. 그들은 협동로봇을 제어 장치에 고정 배선하는 대신 기계의 시작 버튼을 누르도록 협동로봇을 가르칠 수 있다는 것을 깨달았습니다. 시스템.

John Adams 협동로봇은 부품을 선택하고 배치한 후 게이지 검사를 합니다. “이전에는 우리가 생각했던 위치에 있는지 확인하기 위해 1~2시간마다 두 개의 부품을 확인했습니다. 하지만 이제 우리는 100% 검사를 받았습니다.”라고 Thyssenkrupp Bilstein의 제조 엔지니어인 Doug McIe는 말합니다.

100% 검사

이제 자동화된 또 다른 작업은 품질 검사로, 4대의 협동로봇이 게이지 검사를 수행하고 충전 후 압착 및 최종 부품 조립을 확인합니다. Thyssenkrupp Bilstein의 제조 엔지니어인 Doug McIe는 "이전에는 게이지 검사를 할 때 1~2시간마다 2개의 부품을 검사하여 우리가 생각했던 위치에 있는지 확인했지만 지금은 100% 검사를 받습니다."라고 말합니다. 최종 조립에 배치된 협동로봇에는 Cognex 카메라가 장착되어 있으며 검사 지점 사이를 신속하게 이동하여 모든 구성 요소가 올바른 위치에 있고 라벨이 올바르게 부착되어 있고 읽을 수 있는지 확인합니다. McIe는 "들어오는 모든 부품을 검사하고 실패하면 로봇이 프로세스에서 실제로 부품을 거부합니다."라고 설명합니다.

성장 및 ROI의 새로운 분야

Bilstein이 사내 협동로봇 자동화를 도입한 이후로 UR 협동로봇의 투자 수익(ROI)이 향상되었습니다. Albieri는 “ROI가 더 길거나 더 짧은 프로젝트가 있습니다. “하지만 우리의 안전지대는

투자를 정당화하기 위해 약 10~14개월의 투자 회수 기간. 협동로봇은 확실히 기존 로봇보다 더 빠른 투자 회수가 가능합니다.” 그는 현재 MiR(Mobile Industrial Robots)의 자율 이동 로봇 두 대를 테스트하여 라인에 자재를 공급하고 서로 다른 위치 간에 무부가가치 처리를 수행하고 있습니다.

Thomas Jefferson(왼쪽)과 Andrew Jackson 협동로봇이 새로 형성된 강관을 용접 작업에서 펀칭 공정으로 전환하는 작업을 함께 진행하고 있습니다.

다른 작업을 수행하기 위해 노동력을 확보하는 것은 빠른 ROI를 제공하는 데 중요한 역할을 합니다. Albieri는 "UR 협동로봇은 우리에게 성장, 확장, 더 많은 일자리를 창출하고 가장 귀중한 자원인 인적 자원을 노하우가 가장 필요한 새로운 프로젝트로 옮길 수 있는 기회를 주었습니다."라고 말합니다. 협동로봇이 없는 오늘날의 노동 시장에서 비즈니스는 어려울 것입니다. “만약 우리가 새로운 사람을 고용하는 데만 의존했다면, 우리는 원래의 3배 규모로 확장할 수 없었을 것입니다. 협동로봇은 우리가 기존 인력을 유지할 수 있는 동안 우리에게 새로운 성장의 길을 열어주었습니다. 어떤 작업자도 로봇에게 일자리를 잃지 않을 것입니다.”

운영자 참여

Bilstein은 밀폐된 공간에서 빠르게 진행되는 주기를 위해 여전히 기존 자동화를 배포하고 있지만 회사는 직원이 기회를 정의하는 작업을 협동로봇이 인계받는 데 중점을 둡니다. 회사의 인더스트리 4.0 그룹의 프로세스 엔지니어인 Jordan Osterholt는 자동화에 가까운 작업을 정확히 찾아내는 데 작업자를 참여시키는 것이 중요하다고 설명합니다. "운영자는 이 회사에서 진행되는 모든 건물의 최전선에 있습니다."라고 그는 말합니다. "'프로세스 개선을 위해 어디에서 도움을 받을 수 있습니까?'라고 묻는 것은 우리가 새로운 애플리케이션을 개발할 때 매우 유용합니다."

Bilstein의 Hamilton 공장의 애프터마켓 섹션에 위치한 8번째 UR 10 Martin Van Buren은 사후 크림프를 수행하고 카트에서 픽업하여 장비에 적재하고 카메라 검사를 위해 크림핑된 부품을 위로 올려 사이클을 종료합니다. 적절한 압착을 위해

Albieri에 따르면 협동로봇의 구현은 단순한 기술 모험이 아닙니다. "투명성과 열린 의사 소통으로 새로운 조직을 구현하는 것이 중요합니다."라고 그는 말합니다. "직원들이 어느 날 출근해서 옆에 로봇이 있다는 사실을 깨닫는 것을 원하지 않을 것입니다." 그는 배치 전에 첫 번째 UR 협동로봇을 현장 팀 앞으로 가져왔는지 확인했습니다. “우리는 이 협동로봇이 우리의 사업을 확장하고 사람들에게 가장 바람직하지 않은 반복적인 인체 공학적 문제와 작업 조건을 제거하는 데 도움이 된다고 설명했습니다. 그리고 그것이 절대적인 현실입니다." 그는 협동로봇의 협업 특성이 미치는 영향에 대해 자세히 설명합니다. “지금은 사람과 기술 사이에 그렇게 큰 장벽이 없습니다. 협동로봇은 우리 직원들과 작업 공간을 공유하며, 인터페이스가 로봇 컨트롤러라기보다 iPad에 더 가깝기 때문에 직관적인 티치 펜던트를 잡고 협동로봇을 조작할 수 있습니다.”

이제 자동화된 작업을 처리하던 Quenna Quarles 대원은 협동로봇을 환영했습니다. 그녀는 “과거에 나는 많은 고통을 겪었고 끊임없이 물리적으로 펀치를 날리고 이것을 움직여야 했습니다.”라고 말합니다. "이제 우리는 생산 측면에서 훨씬 더 나은 흐름을 가질 수 있고 튜브에 로드만 하고 나머지는 협동로봇이 처리하도록 하기 때문에 작업이 더 쉬워졌습니다."

응용 프로그램 복사/붙여넣기

협동로봇 애플리케이션을 개발하는 엔지니어링 팀은 이전에 로봇 공학 경험이 없었습니다. McIe는 “우리는 공을 굴리기 위해 간단한 픽 앤 플레이스 작업부터 시작했습니다. “다음은 기계와의 인터페이스를 파악하는 것이었습니다. 조금 어려웠지만 완료하고 나면 정말 빠르게 퍼졌고 거의 복사하여 붙여넣을 수 있는 애플리케이션이 공장 전체에 나타나기 시작했습니다.”

Mr. Osterholt는 UR 웹사이트에서 무료 UR Academy 교육 모듈을 진행하는 것이 개발 단계에서 어떻게 도움이 되었는지 설명합니다. "로봇을 프로그래밍하는 방법을 둘러보고 테스트 로봇으로 바로 가서 배운 것을 적용할 것입니다."라고 그는 말합니다.

새 애플리케이션 테스트

데모 로봇은 바퀴가 달려 있어 작업을 테스트하기 위해 기계 쪽에서 간단히 롤업할 수 있습니다. McIe씨는 "우리는 협동로봇을 일반 110V 콘센트에 꽂고 바로 테스트를 시작할 수 있습니다."라고 설명합니다. “기존 산업용 로봇의 경우 먼저 구멍을 뚫고 바닥에 볼트로 고정해야 했습니다. 이를 통해 많은 시간을 절약할 수 있습니다.” Bilstein은 테스트 로봇을 배치하여 새로운 애플리케이션을 개발하는 것 외에도 UR+ 플랫폼을 통해 인증된 RoboDK 소프트웨어를 사용하여 UR 협동로봇과의 플러그 앤 플레이가 가능합니다. “소프트웨어 시뮬레이션은 우리의 사이클 타임이 툴링을 프로토타이핑하고 출시할 가치가 있을 만큼 충분히 정확할 것인지 파악하는 데 정말 도움이 됩니다. 우리는 컴퓨터 화면에 노력을 기울일 수 있고, 우리가 그것을 제공하면 거의 준비가 된 것입니다."

Industry 4.0 팀은 현재 Vention의 UR+ 인증 7축 범위 확장기에서 2개의 UR10 협동로봇을 반전시키는 작업을 하고 있으며 격월로 작업 현장에 새로운 협동로봇을 도입하여 빠르게 진행되는 출시를 계속할 계획입니다. Albieri 씨는 “기회가 너무 많습니다. "하늘이 한계입니다."

유니버설 로봇 USA Inc. | 631-610-9664 | Universal-robots.com

Thyssenkrupp Bilstein of America Inc. | 513-881-7600 | bilstein.com

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링크 ::short.gardnerweb.com/urcobot

저자 소개

조 캠벨

Joe Campbell은 Universal Robots의 애플리케이션 개발 수석 관리자입니다. 이 회사는 노동 요구 사항을 해결하고 생산성을 높이며 경쟁력을 높이기 위해 전 세계 모든 규모의 제조업체에서 사용하는 유연한 자동화 솔루션을 제공합니다.