„Kiedy zobaczyliśmy możliwości Robotmaster, szybko się na nie zdecydowaliśmy. Korzystając z metody Robotmaster OLP, potrzebujemy 30 minut, aby zaprogramować komórkę do walcowania rur, bez wyłączania robota. Korzystając z metody nauczania za pomocą programatora, wymagałoby to 80+ godzin programowania”.
Doug Watkins
Trane
Trane® - Trane Technologies globalny innowator w dziedzinie klimatu, firma założona w 1885 roku przez Jamesa Trane'a w La Cross w stanie Wisconsin - jest liderem w dziedzinie zrównoważonych rozwiązań w zakresie ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji (HVAC). Razem z synem, Ruebenem Tranem, opracowali pierwszy niskociśnieniowy system ogrzewania parowego. Chociaż firma Trane posiada wiele zakładów produkcyjnych na całym świecie, jest najbardziej znana ze swojego zakładu w La Crosse, który produkuje chłodzone wodą agregaty chłodnicze CenTraVac® o wydajności chłodniczej w zakresie od 200 do 4000 ton. Od ponad stu lat Trane jest filarem i wiodącym pracodawcą społeczności La Crosse, liczącej ~60 000 osób.
Agregaty chłodnicze Trane są produktami wysoce dostosowanymi do indywidualnych potrzeb, zaprojektowanymi tak, aby spełniać różne specyfikacje klientów. Te niestandardowe produkty o dużej różnorodności wymagają intensywnej pracy ręcznej. W małej społeczności lokalnej rekrutacja i utrzymanie wykwalifikowanej siły roboczej może być trudne. Według Douga Watkinsa, starszego inżyniera ds. spawania w Trane, „Badanie obecnego środowiska pracy i przewidywanej siły roboczej w naszym obszarze na najbliższe 30 lat uczyniło wdrożenie automatyzacji podstawową strategią”. Firma Trane wdrożyła trzy komórki spawalnicze z wykorzystaniem systemów robotycznych Fanuc. Dzięki tej początkowej inwestycji w automatyzację udało im się pokonać niedobór wykwalifikowanych pracowników i czerpać korzyści z ogólnej redukcji kosztów eksploatacji.
Jednak największym wyzwaniem i szansą na automatyzację był ręczny, pracochłonny proces walcowania rur. Ponieważ każdy agregat chłodniczy był produktem niestandardowym, nie było żadnej standaryzacji wzorów otworów, co zwiększało złożoność potencjalnego procesu automatyzacji. Korzystając z systemu wspomaganego walcowania rur Rapid Hawk, operator zazwyczaj ręcznie walcował i przycinał tysiące rur, co jest bardzo czasochłonną pracą. Dodatkowym wyzwaniem było identyfikowanie brakujących rur, które operator musiał kontrolować ręcznie. Znalezienie brakującego otworu w tysiącach otworów było jak znalezienie igły w stogu siana. Ponieważ była to kontrola ręczna, nie można było określić, jak długo będzie trwać. Było to ogromne ryzyko braku czasu taktu (mierzącego średni odstęp czasu między rozruchem produkcji jednej jednostki a rozruchem produkcji następnej, gdy artykuły są produkowane sekwencyjnie) w procesie budowy, co prowadziło do ryzyka niewykonania dostaw.
Innym powodem, dla którego firma Trane wahała się przed wdrożeniem zautomatyzowanego rozwiązania do tej aplikacji walcowania rur, był intensywny czas programowania za pomocą programatora, którego wymagałby ten niestandardowy proces. Operator musiałby poświęcić ponad 80 godzin na programowanie, jednocześnie utrzymując robota w trybie offline i poza produkcją, co kosztowałoby firmę czas i pieniądze podczas tego procesu programowania. Zespół w Trane zgodził się, że proces pracy ręcznej wraz z programowaniem za pomocą programatora nie był zrównoważony, zbyt trudny i czasochłonny.
Na International Technology and Manufacturing Show (IMTS) w Chicago w 2018 roku Doug zauważył możliwość programowania offline Robotmaster. Cory John, kierownik ds. sprzedaży oprogramowania w firmie Hypertherm, szybko przedstawił ogólny zarys programu i przeprowadził jego prezentację. Ich seria rozmów po pokazie ostatecznie doprowadziła do spotkania na miejscu w zakładzie nr 7 Trane w La Crosse. Aby lepiej zrozumieć procesy spawania zrobotyzowanego, wyzwania i zagrożenia, zespół skonsultował się również z Johnem Husterem, prezesem Sofos Robotics Co., zaufanym partnerem ds. integracji Robotmaster.
Podekscytowany perspektywą skrócenia czasu programowania bez wyłączania robota, Doug szybko rozpoczął współpracę z Sofos Robotics, aby wdrożyć oprogramowanie Robotmaster w swoich komórkach spawalniczych. Wdrożenie systemów zrobotyzowanych jeszcze bardziej zwiększyło ich zalety, dzięki czemu możliwe było zmniejszenie zapotrzebowania na wykwalifikowaną siłę roboczą i kosztów eksploatacji. W wyniku pomyślnego wdrożenia i współpracy z doświadczonym partnerem ds. integracji, firma Trane natychmiast dostrzegła korzyści i potencjał wykorzystania oprogramowania Robotmaster w innych obszarach, w tym w procesie walcowania rur. Emocje były niesamowite.
W oprogramowaniu, Trane może importować model CAD swoich części, wybierać punkty końcowe rur i używać automatycznych ścieżek Robotmaster do automatycznego tworzenia procedury cyklu. Korzystając z technologii optymalizacji ścieżki Robotmaster, oprogramowanie może użyć algorytmu kolejności ścieżek, aby upewnić się, że robot wykonuje najbardziej optymalną ścieżkę między otworami, skracając całkowity czas cyklu, co jest pokazane w funkcji kalkulatora czasu cyklu.
Doug wspomniał: „Kiedy zobaczyliśmy możliwości Robotmaster, szybko się na nie zdecydowaliśmy. Korzystając z metody Robotmaster OLP, potrzebujemy 30 minut, aby zaprogramować komórkę do walcowania rur, bez wyłączania robota. Korzystając z metody nauczania za pomocą programatora, wymagałoby to 80+ godzin programowania”.
Trane widzi, że rezultaty korzystania z Robotmaster są ogromne. Zrobotyzowane walcowanie rur przyniosło korzyści na wielu frontach. Po pierwsze, zrobotyzowane walcowanie rur zastąpiło jeden z najbardziej pracochłonnych etapów procesu budowy agregatów chłodniczych. Ich systemy zrobotyzowane zwiększyły wydajność o 50%, eliminując brakujące rury. Firma Trane zaobserwowała ~38% skrócenie czasu cyklu od czasu wdrożenia rozwiązania Robotmaster OLP.
Według Johna Hustera „oprogramowanie Robotmaster wykracza poza programowanie komórek. Udało nam się wykorzystać je jako narzędzie inżynieryjne, które pozwala nam testować różne konstrukcje komórek i przeprowadzać analizę przestrzeni roboczej, aby upewnić się, że mamy odpowiedniego robota i narzędzia do danego zadania, takie jak proces walcowania rur Trane. Ponadto możemy dokładniej symulować proces, co pozwala nam rozwiązać wszelkie problemy przed wdrożeniem na hali produkcyjnej”.
Oprócz skrócenia czasu cyklu, nowy zrobotyzowany system walcowania rur stworzył bezpieczniejsze środowisko pracy. W procesie ręcznym operatorzy byli narażeni na latające kawałki miedzi z przycinarki. Zautomatyzowany proces wyeliminował to ryzyko.
Wreszcie firma Trane była w stanie złagodzić niedobory siły roboczej dzięki automatyzacji robotycznej. Udało im się przekwalifikować/podnieść kwalifikacje pracowników zajmujących się obróbką rur na inne stanowiska w organizacji. Według Douga Watkinsa „Nasza strategia automatyzacji koncentruje się na eliminacji długich, fizycznie wymagających czasów pracy i stwarzaniu możliwości dla naszych operatorów, aby mogli być bardziej zaangażowani w procesy kreatywne. Mój zespół jest bardzo kreatywny, co tydzień wymyślamy nowe pomysły i szukamy możliwości stworzenia systemu o wartości dodanej dla naszych klientów”.
Dowiedz się, jak Robotmaster może pomóc Ci zwiększyć produktywność i rentowność, planując prezentację.
