L'atelier double sa capacité de production grâce à la surveillance robotisée des machines

À une époque où les inquiétudes concernant les robots remplaçant le travail humain sont courantes, il est moins courant d'entendre des histoires d'employés de magasin préconisant des robots auprès de leurs gestionnaires. C'est l'histoire de Fusion OEM. Un effort mené par les employés a abouti à l'adoption de plusieurs robots universels avec des effecteurs finaux de Robotiq, réduisant ainsi les coûts de travail.

Toujours à la recherche de l'inspiration de ses pairs dans l'industrie, le machiniste en chef de Fusion, Davin Erickson, suivait les chaînes d'usinage CNC sur Instagram et YouTube depuis des années. Il a été impressionné lorsqu'il a vu pour la première fois un robot faire fonctionner une machine sans mise en cage. Compte tenu des difficultés de l'atelier à trouver et à embaucher de nouveaux employés ainsi que de ses expériences passées avec des robots industriels encombrants, l'intérêt de M. Erickson est resté piqué.

Les pinces adaptatives Dual-Hand-E de Robotiq déplacent les pièces usinées d'un étau à un autre dans l'une des 14 machines CNC de Fusion OEM.

"On a alors commencé à voir ces robots collaboratifs partout sur les réseaux sociaux et sur les salons", se souvient-il. « Nous avons essayé de convaincre notre PDG que ce serait formidable pour notre usine. Il a fallu quelques essais, mais comme il était très difficile de trouver une bonne aide humaine par ici, nous avons finalement accueilli notre premier robot à l'été 2018."

Automatisation des opérations de maintenance des machines

L'autonomisation de son personnel est ce qui a poussé le PDG Craig Zoberis à décider d'aller de l'avant avec Universal Robots et Robotiq en tant que partenaires pour le projet de robotique collaborative de la boutique. M. Zoberis se souvient d'avoir lu « Lean Robotics », un livre du PDG et cofondateur de Robotiq, Samuel Bouchard. Il décrit l'un des arguments du livre :que les robots aident à réaliser le potentiel de travail humain. "Au lieu de demander à notre personnel de charger et de décharger les machines toutes les 10 minutes, ils peuvent se concentrer sur la programmation de la machine et sur toute autre tâche à valeur ajoutée", déclare-t-il.

Quatre robots ont été déployés chez Fusion OEM en moins d'un an. L'application automatisée fonctionne comme suit :

1. Un bras de robot UR5e ou UR10e utilise la pince adaptative Hand-E de Robotiq (configuration simple ou double) pour saisir une pièce présentée sur un système d'imbrication personnalisé.
2. Le préhenseur ouvre la porte et insère la pièce dans le système de serrage à l'aide du logiciel Force Copilot de Robotiq.
3. Le robot ferme alors la porte et envoie un signal à la machine pour démarrer le cycle.

Un Universal Robots UR10e ferme la porte d'un centre d'usinage.

Le préhenseur adaptatif Hand-E est conçu pour une insertion précise des pièces avec des bouts de doigts personnalisables. "Nous sommes en mesure de connecter les pinces directement au poignet du robot, d'obtenir des informations sur la position et la force, et de savoir s'il y a une pièce où il devrait y en avoir une et si c'est la bonne pièce", explique Stephen Milchuck, responsable R&D, qui n'avait besoin que de quelques minutes pour commencer à utiliser le Hand-E avec son interface logicielle lorsqu'il l'a essayé pour la première fois.

Fusion OEM a personnalisé l'un des bouts des doigts de ses deux pinces et les a montés sur les curseurs personnalisés du bout des doigts du Hand-E en quelques minutes seulement.

L'insertion d'une pièce dans un mandrin de machine nécessite de nombreuses étapes de programmation, en particulier lors de l'utilisation du contrôle de la force du robot pour une meilleure précision et répétabilité. "Le programme devenait assez important parce que nous essayions de faire en sorte que le robot accomplisse tous les mouvements sur différents axes pour placer la pièce", se souvient Jacob Miller, responsable de l'ingénierie chez Fusion OEM. "Ensuite, en ajoutant une ou deux lignes de code via Force Copilot, nous laissons le logiciel générer tout le positionnement de la pièce de manière beaucoup plus rapide et plus simple."

Les chiffres ne mentent pas

Cette nouvelle application a rapidement fait ses preuves. Le directeur de l'exploitation, Ken Chess, a commencé à collecter des données sur la commande la plus récurrente de l'entreprise. « Nous fabriquons souvent des lots d'environ 500 pièces pour ce client. Avant l'arrivée des robots, il fallait près de six jours pour livrer. Mais maintenant, avec les cobots fonctionnant du jour au lendemain, cela prend trois jours, et notre taux de défauts a diminué, car les robots font moins d'erreurs que même les meilleurs machinistes », dit-il.

Fusion OEM s'appuie sur le logiciel de surveillance Insights de Robotiq pour envoyer des alertes aux téléphones et aux e-mails des employés si la production s'arrête pour une raison quelconque. Si un employé est hors site, il peut se connecter à distance pour résoudre le problème. « Nous recevons également des signaux prédictifs qui nous indiquent quand un stock de pièces brutes est presque vide », explique M. Chess. "Avec tous ces outils qui nous aident à maximiser le temps d'exécution, nous obtenons une bien meilleure marge sur le travail." À l'aide des données d'Insights, il conclut que l'exécution d'une tâche sur une machine donnée avec un robot universel est quatre fois moins chère que l'opération manuelle.

Le système d'emboîtement de pièces personnalisé de Fusion OEM se tient à côté d'un Universal Robots UR10e avec une seule pince Robotiq Hand-E.

Pendant ce temps, le machiniste Brian Wroblesky dit qu'il peut consacrer plus de temps à la programmation des machines sans avoir à les charger. « Il y a plus de cohérence dans le chargement et le déchargement des pièces. Cela a supprimé une partie de l'erreur humaine », dit-il.

Comment les travailleurs humains ont réagi aux travailleurs robotiques

La facilité d'utilisation est un autre atout majeur pour les employés OEM de Fusion. Le superviseur de la production, Chris Wenzel, avait déjà vu de nombreux robots industriels et a été impressionné par l'offre Robotiq/Universal Robots :« La programmation, l'interface, tout est plus simple. Maintenant, nous parlons de chaque programme en termes de minutes, plutôt qu'en heures."

Côté moral, humains et robots chez Fusion s'entendent plutôt bien. Pour la machiniste Jenny Kim, ces robots sont devenus aussi normaux que n'importe quel autre équipement :« Je les appelle des « brobots » parce qu'ils sont comme vos frères. Vous devez traiter les machines avec bonté. Respectez-les, et ils vous respectent en retour."

Le travail est loin d'être terminé pour l'équipe Fusion OEM. L'objectif de l'atelier d'ici début 2020 est d'avoir un robot qui s'occupe de ses 14 machines CNC Haas. M. Zoberis s'appuie sur la méthodologie de la robotique allégée pour standardiser son projet de robotique et évoluer plus rapidement. "J'aurais aimé lire 'Lean Robotics' plus tôt. Cela m'aurait permis d'économiser beaucoup de temps et d'argent sur la conception. Depuis, nous avons appris à commencer simplement, à obtenir de petites victoires et à arrêter de trop compliquer les choses."

Au cours de la prochaine année, l'entreprise espère doubler sa capacité de production, augmenter la disponibilité de ses machines et, surtout, continuer à maximiser le potentiel humain.