Le cobot aide le mouleur à suivre le rythme

Lorsque les employés de Wisconsin Plastics Inc. (WPI) ont rencontré pour la première fois leur nouveau collègue, un robot collaboratif UR5, ou cobot, d'Universal Robots, Ann Arbor, Michigan, ils ont vu une menace pour leur emploi. Aujourd'hui, ils voient une opportunité de travailler plus efficacement.

« Au départ, tout le monde était préoccupé par les robots qui les remplaceraient », explique Carl Bartle, directeur d'usine. « Une fois qu'ils ont réalisé que le robot était là pour aider leur propre efficacité, il y a eu beaucoup d'enthousiasme. »

Basé à Green Bay, WPI est un sous-traitant spécialisé dans le moulage par injection et l'assemblage, y compris sa propre gamme de distributeurs d'essuie-tout. Jeu pour voir comment un robot collaboratif pourrait s'intégrer dans son entreprise, l'entreprise a ciblé un produit existant - l'un de ses plus compliqués, en fait - comme cas de test pour l'intégration d'un cobot.

« Nous avons choisi l'une de nos chaînes d'assemblage les plus compliquées pour le cobot », explique Bartle, « une qui présentait en fait l'interaction humaine la plus intense et le taux le plus variable. Nous avons pensé que si nous pouvions faire cela, nous pouvions faire n'importe quoi, alors nous avons tout mis en œuvre pour le premier. »

GARDER LE RYTHME

Un concept clé pour WPI tout au long du processus était le rythme. Pas nécessairement pour amener les employeurs à travailler plus rapidement, mais en créant un processus qui maintient un taux de production constant et reproductible. La ligne de distribution de serviettes, où le cobot devait être testé, voyait auparavant des pièces moulées par injection dans un bâtiment, emballées et déplacées de l'autre côté de la rue jusqu'à l'installation d'assemblage. Bartle a admis que cela était inefficace à différents niveaux, mais a également noté que c'était moins compliqué que d'essayer de placer une grande chaîne de montage à côté d'une machine de moulage. Notamment, il protégeait contre un risque inhérent ce type de scénario d'assemblage en ligne :« Si vous manquez de personnel d'assemblage un jour, vous ne pourrez peut-être pas exécuter toute la ligne », explique Bartle. « Alors que si j'ai la machine de moulage par injection séparée, je peux au moins faire fonctionner les pièces. Je ne ferme pas les choses parce que je suis une personne à court d'assemblage. "

L'un des avantages revendiqués pour les cobots est qu'ils n'ont pas besoin d'une protection « dure » ​​pour protéger les travailleurs humains à proximité. Cependant, dans ce cas, le cobot est largement isolé de toute interaction humaine probable.

Dans la configuration centrée sur le cobot, WPI a intégré les deux machines d'injection qui composent le corps et le couvercle du distributeur. Situés les uns à côté des autres, ils moulent des pièces qui sont acheminées vers un poste d'assemblage central. Le cobot UR5 retire les pièces de la machine et les place sur un support de tampographie, où un logo client est ajouté. Le robot fait ensuite passer les boîtiers à un deuxième appareil de tampographie, où un deuxième logo client est imprimé. Le cobot pivote ensuite et place les pièces sur un convoyeur pour l'assemblage final (voir une vidéo de la cellule en action sur short.ptonline.com/WPI ou ci-dessous).

"En ayant le robot entre les deux, cela nous a permis de vraiment réduire la taille de la chaîne de montage", explique Bartle, "car le cobot peut effectuer plusieurs tâches dans moins d'espace que ce qui serait nécessaire avec une chaîne de montage humaine."

WPI a apporté une nouvelle imprimante à tampon pour la cellule et a fait construire des dispositifs d'intégration spéciaux pour aider le robot. Les machines utilisent des moules à deux empreintes. Ainsi, lorsque des pièces sont retirées, elles sont placées sur un dispositif qui tourne afin que le robot puisse saisir une seule orientation au lieu de plusieurs orientations. Après avoir placé la première partie sur le support, le robot recule et attrape la deuxième partie.

L'empreinte humaine dans la cellule est désormais nettement plus petite, note Bartle, car les tables d'assemblage ne sont plus nécessaires, car les travailleurs combinent les composants directement à partir d'un convoyeur. « La tampographie et le cobot – cette intégration se produit dans un très petit espace – puis le cobot passe à la chaîne de montage », explique Bartle. « Donc, je n'ai pas vraiment de réduction en pieds carrés, mais vous passez d'une ligne extrêmement linéaire à une ligne très petite et courte qui ne dépasse pas beaucoup l'empreinte de la machine elle-même. »

WPI a vu son débit augmenter car, comme l'explique Bartle, « lorsque le robot pilote la cadence, les gens peuvent maintenir cette cadence de manière plus cohérente ». Les machines ne connaissent qu'une seule vitesse, ou au moins elles peuvent être réglées pour fonctionner à une vitesse spécifique et cohérente. "Le rythme humain monte et descend tout au long de la journée", dit Bartle. « Cela nous permet de travailler au rythme de la machine, en permanence. Le cobot peut maintenir ce rythme, puis les humains maintiendront naturellement ce rythme aussi. Le cobot n'a rien accéléré, il fonctionne simplement au même rythme. Il y a moins de distractions pour le robot."

PLUS DE COBOTS À VENIR

Après avoir surmonté l'anxiété initiale à propos du cobot, les employés de WPI ont plus qu'embrassé la technologie, cherchant du travail supplémentaire pour elle, pas moins. "L'équipe que nous avons constituée pour tester cela a été très active pour essayer de trouver des moyens d'utiliser le robot encore plus que nous ne l'avions prévu à l'origine", a déclaré Bartle. « Ce sont les assembleurs sur la ligne qui ont eu des idées : « Et si nous positionnions le robot dans cette direction et qu'il le saisissait d'ici ? » Et : « Et s'il le place sur le convoyeur ici ou là ? » Ils étaient vraiment interactifs dans le processus, et ils sont vraiment fiers de ce dont ils font partie. »

L'intégration a été suffisamment réussie pour que WPI envisage maintenant d'importer quatre autres cobots UR au cours des prochaines années, selon Bartle. Malgré le succès global, il voit un aspect de l'intégration des cobots que WPI changera la prochaine fois :« Je ferais certainement participer plus tôt l'équipe de fabrication, l'équipe de montage, le chef de quart et nos techniciens de leurs idées étaient ce qui l'a vraiment fait passer au niveau supérieur. »

À l'avenir, WPI envisage d'utiliser des cobots pour déplacer des pièces d'un endroit à un autre, ainsi que pour emballer des assemblages finis. "Peut-être que nous pouvons rationaliser l'un de ces emplois qui ont tendance à être un travail ennuyeux peu qualifié où les gens sont facilement distraits", dit Bartle, "afin que je puisse utiliser mon ensemble de main-d'œuvre qualifiée et les appliquer à des emplois plus difficiles."

De plus en plus, c'est ainsi que WPI voit le rôle de l'automatisation à l'avenir :tirer le meilleur parti des personnes dont ils disposent par rapport à moins de personnes. « C'est une opportunité pour nous de changer la façon dont nous utilisons notre main-d'œuvre », dit Bartle, « car cela peut enlever les tâches ennuyeuses et fastidieuses aux assembleurs et leur donner des tâches plus difficiles, et en même temps ouvrir des opportunités pour les programmeurs de robots. Le cobot a libéré des individus pour les mettre sur d'autres lignes, ce qui nous aide à grandir, car de nos jours, il semble que nous ayons tendance à manquer d'employés plutôt qu'à en avoir. »

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