С помощью коботов можно автоматизировать практически любые операции. В каких-то случаях это сделать сложнее: приходится создавать индивидуальные проекты, изготавливать уникальные детали. Но описанная здесь ситуация идеальна для роботизации.
Заказчик
К нам в Kobotek обратился представитель компании, которая занималась производством деталей для КАМАЗ.
Из-за дефицита кадров в городе им пришлось подыскивать альтернативы для замены персонала. Такая ситуация сложилась из-за высокой конкуренции и эпидемии. Часть оборудования предприятия простаивала, так как недоставало квалифицированных работников.
Поставленная задача
Подобрать кобота, который обслуживает два токарных станка: закладывает в них поочередно стандартные заготовки. Загрузка одного элемента с учетом открытия дверей не должна превышать 12 секунд. Вторая задача — подыскать компанию, чтобы оформить лизинг.
Вместе с клиентом обозначили 3 основных момента:
Как есть
1. На 2 станка приходятся 3 оператора и 1 наладчик.
2. Среднее время подачи одного элемента — 12 секунд.
Согласно техпроцессу работник справляется за 10 секунд. Но в реальности время не соблюдается.
Как будет
1. На 2 станка и 2 стола приходится 1 кобот.
2. Время загрузки не превышает 12 секунд.
3. Во время замены резцов одного станка кобот работает только на втором.
План действий
Мы, в Kobotek, разделяем выполнение заказа на несколько этапов:
1. Сбор данных. Чтобы изучить особенности станков, запросили их чертежи, электросхемы, программы и другую информацию.
2. Создание концепции. Просчитали технические параметры кобота и сделали визуализацию.
3. Подбор лизинговой компании. Нашли подходящий вариант и заключили с заказчиком договор.
4. Проектирование. Подобрали комплектации и сделали чертежи составляющих элементов.
5. Подготовка компонентов. Закупили робота UR10е и стандартные захваты SCHUNK, изготовили узлы, столики, лотки.
На последнем этапе провели испытание в своем цеху, предварительно собрав макет на десятикилограммовом коботе.
Решение задачи клиента
В итоге мы пришли к следующему решению поставленных целей:
● Поставили стол с матрицей, где у каждого элемента есть свое место. Это нужно для того, чтобы кобот понимал, где они расположены.
● Объяснили, что техническое зрение не закрывает все потребности и убедили клиента отказаться от данной функции.
● Установили в своем цеху кобота и столы для заготовок аналогично расположению оборудования заказчика. Отработали движения, спаяли отладочную панель с тумблерами, которая имитировала сигналы обмена со станком.
● Поставили пневматические цилиндры на двери станков, чтобы их автоматизировать. Благодаря М-функции управление осуществлялось независимо от робота.
● Настроили автономную работу станков и кобота. С помощью пульта можно отключить стол или станок. Например, если заготовки есть только для одного стола, другой выводим из работы. Или при замене инструмента на одном из станков, другой продолжает работать.
Поставили кнопку на станочный пульт для управления дверями. Изменили программу электроавтоматики станка для обмена сигналами с роботом. Все изменения внесли в электросхему станка. Загрузка заняла 12 секунд. Время клиента устраивало.
Возникшие сложности
Прежде чем доставить робота заказчику, проверили его в собственном цеху. Для отладки кобота мы:
● собрали и поставили оборудование по плану расположения клиента;
● подключили отладочную панель;
● имитировали сигналы станков.
Такой подход позволил сэкономить нам неделю в командировке. Несмотря на тщательную подготовку, со сложностями пришлось столкнуться все равно. Это были:
1. Настройка независимого алгоритма работы. Кобот должен был распознавать несколько позиций: кончились детали, заготовки заменили, стол работает.
2. Сдвиг заготовки. При зажиме элемента пиноль перемещала ее на 1 см. Чтобы робот тоже сместился, нужно включить в программе функцию «free drive». Данный режим делает кобота податливым к внешним воздействиям. Это еще одно их преимущество перед промышленными роботами, для которых такая ситуация стала бы тупиковой.
Обучение сотрудников
На первом этапе работник изучал самостоятельно материалы вендора. Затем в процесс включился наш инженер. Он:
● продемонстрировал несколько раз, как написать программу;
● предложил сотруднику сделать это вместе;
● дал оператору возможность самому справиться с задачей.
На последнем этапе работник компании запрограммировал и запустил кобота. За несколько дней человек был подготовлен.
Если сотруднику нужно больше времени, чтобы разобраться в управлении роботом, в Москве можно пройти дополнительное обучение. Есть также бесплатные онлайн-курсы.
Итоги
Установка кобота помогла решить не только проблему с кадрами. Роботизация привела к положительным переменам. На предприятии:
● увеличилась производительность за счет беспрерывной работы коботана 20%;
● сократились издержки на ФОТ, так как робота обслуживает один человек;
● снизилось число бракованной продукции до 0,1 %.
Кобот функционирует уже год без сбоев. Несмотря на то, что обученный нами сотрудник уволился, заказчику не понадобилась наша помощь. Один раз в жару робот просигнализировал о перегреве. Систему перезагрузили, и он продолжил работать.
Некоторым кажется, что кобот работает медленно. Такое впечатление создается из-за его размеренного темпа. Но скорость движений робота не меняется со временем, чего нельзя сказать о человеке. Да, оператор может единожды загрузить деталь за 10 секунд. Но плохое самочувствие, усталость, лень не позволят сохранять такую работоспособность в течение смены.
По этой причине за ориентир клиент обозначил среднее время закладки детали в 12 секунд. Инженеры Kobotek выполнили задачу: загрузка заготовки коботом занимала столько же времени. Сверх того робот отрабатывал еще 1 час 40 минут, положенные на перерыв и обед работника. Тестовая эксплуатация длилась два дня, клиент был полностью удовлетворен результатом.
В среднем сумма по контракту на коллаборативный робот, взятый в лизинг, равнозначна заработной плате 3-х операторов за этот период. Только робот за это время не уйдет в отпуск или на больничный и в итоге достанется вам.
Эффективность, удобство и доступность — три составляющих, которые позволяют роботизировать процессы практически на любом предприятии. Внедряйте коботов на производство и становитесь лидерами рынка в своей отрасли.
Андрей Карцев — Создатель и директор «СИТЕК» и «Kobotek»