Как мы кобота в гараж ставили. Роботизация прессов с окупаемостью 2 года

Увеличить производительность и выручку, снизить себестоимость продукции и затраты на заработную плату возможно благодаря роботизации производственных процессов не только на крупных, но и мелких предприятиях.

В качестве доказательства расскажем о том, как мы ставили кобота в гараж.

С чего все начиналось: исходные данные

К нам обратились начинающие предприниматели, которые занимались изготовлением креплений для вентилируемых фасадов.

Чем характеризовалась деятельность компании?

Широкая номенклатура изделий и опасное оборудование — отличительные черты производства.

Изделия проходили обработку на трех старых советских прессах, работающих одновременно. Это оборудование, требующее особой ответственности, внимательности и точности. Работать с ним в нетрезвом виде опасно. Поэтому руководители нанимали женщин, чтобы минимизировать риск производственных травм. Доставляли работниц на автобусе предприятия.

Почему выбрали нас?

Заказчики остановились на компании «Коботек», так как уже на стадии presale увидели серьезную инженерную экспертизу со стороны наших сотрудников. Связываясь по Zoom, инженеры выяснили требования, проанализировали ситуацию и составили 4 варианта планировок.

Какую задачу поставил заказчик?

Учитывая высокую конкуренцию за кадры в городе и опасность оборудования, собственник поставил цель увеличить производительность предприятия не за счет найма сотрудников. Из-за ограниченных средств решить задачу нужно было с помощью лизинговой компании.

Не хватает времени на изучение кейса? Получите PDF-версию на почту

Получить PDF

1

Организация рабочего процесса

Какое обрудование, какие детали, какие задачи

Аудит

Расчет и согласование стоимости, договор, лизинг

Стоимость

1

2

3

4

Покупаем робота и схват, изготавливаем составляющие части робоячейки

Закупка

5

Технические параметры робота, визуализация

Концепция

Проектируем чертежи частей ячейки: узлы, стол, лотки

Проектирование

Сборка, запуск, отработка кобота в собственном цеху

Макет

6

Запуск робоячейки у заказчика выявление и решение проблем, допоставка элементов

Пусконаладка

7

В проекте участвовали

С нашей стороны были задействованы 2 специалиста: инженер-конструктор и инженер-системотехник.

Получив запрос и выслушав пожелания, мы приступили к работе:

1. Выполнили аудит. Изучили особенности прессов, деталей, которые они изготавливают, проанализировали задачи производства.
2. Разработали концепцию. Определили технические параметры кобота, сделали визуализацию.
3. Подписали договор. Предварительно рассчитали стоимость оборудования, согласовали ее и нашли подходящую лизинговую компанию.
4. Сделали проект. Подобрали комплектацию, спроектировали чертежи на изготовление составляющих частей роботизирующей ячейки, узлов, стола, перехвата, лотков.
5. Подготовили все компоненты. Приобрели робота и схват, изготовили составляющие части роботизирующей ячейки, узлы, столики, лотки.
6. Собрали макет на своем роботе. Отработали его в цеху.
7. Доставили кобота заказчику. Запустили устройство, выявили проблемы.
8. Устранили ошибки. Выполнили допоставку элементов захвата и запустили робота.

Как мы работаем

Получив запрос и выслушав пожелания, мы приступили к работе:

1. Выполнили аудит. Изучили особенности прессов, деталей, которые они изготавливают, проанализировали задачи производства.
2. Разработали концепцию. Определили технические параметры кобота, сделали визуализацию.
3. Подписали договор. Предварительно рассчитали стоимость оборудования, согласовали ее и нашли подходящую лизинговую компанию.
4. Сделали проект. Подобрали комплектацию, спроектировали чертежи на изготовление составляющих частей роботизирующей ячейки, узлов, стола, перехвата, лотков.
5. Подготовили все компоненты. Приобрели робота и схват, изготовили составляющие части роботизирующей ячейки, узлы, столики, лотки.
6. Собрали макет на своем роботе. Отработали его в цеху.
7. Доставили кобота заказчику. Запустили устройство, выявили проблемы.
8. Устранили ошибки. Выполнили допоставку элементов захвата и запустили робота.

В проекте участвовали

С нашей стороны были задействованы 2 специалиста: инженер-конструктор и инженер-системотехник.

2

Как мы решали задачу заказчика

Целью было сформировать у клиента компетенцию, которая будет развиваться в соответствии со спросом, появлением новых деталей, технологическими фишками.

Как было
Три пресса обслуживают 2–3 человека.

За 8 часов смены 3 женщины делали 2 500 деталей, при этом прессы совершали 25 000 ударов.
Как должно быть
Кобот подает детали последовательно на три пресса: заготовка захватывается с лотка, подается на один пресс, затем на другой, переворачивается и подается на третий.

Кобот за смену 8 часов должен делать больше 850 деталей, а за сутки больше 2550 деталей.

Проектирование ячейки

Чтобы достичь результата по сформулированным точкам роста, нам необходимо было решить два больших блока задач:

Спроектировать нестандартные лотки для заготовок.

Сложность была в том, что все детали имели угловую форму, но были разного размера: 20 типов по ширине и длине. Нам пришлось придумать лотки, похожие на конструктор LEGO. Из определенного количества элементов собирался лоток для нужного типоразмера детали.
Подобрать схваты.

Из-за того, что на рынке не было подходящего нам варианта, схват спроектировали и изготовили сами в виде присоски, которая удерживает уголки разной формы.

В итоге клиент получил Universal Robots на 5 кг. По грузоподъемности достаточно было робота на 3 кг, но длины руки не хватало, чтобы дотянуться до всех прессов.

“

В итоге клиент получил кобота Universal Robots UR5 на 5 кг. По грузоподъемности достаточно было робота на 3 кг, но длины руки не хватало, чтобы дотянуться до всех прессов. Между двумя коботами — с контролем усилия и без — выбрали первый, потому что он упрощает переналадку с одной детали на другую.

— Аркадий, инженер-системотехник kobotek

3

Трудности, с которыми мы столкнулись при внедрении кобота на предприятии

С инженерной точки зрения все оказалось не просто, и нам пришлось решать проблемы после установки кобота.

1. Элемент схвата и присоски

На этапе внедрения оговаривался список обрабатываемых деталей, но по приезду к заказчику обнаружили, что номенклатура заготовок отличалась. Появились новые детали большего размера и с ребристой поверхностью.
Подобранный вакуумный захват не удерживал крупные заготовки, которые, к тому же, приходили в СОЖе и мелкой алюминевой стружке. Это плохо сказывалось на стойкости присосок.

Пришлось докупать более производительный вакуумный эжектор, фильтр от мелкой стружки и новые маслоустойчивые присоски.

2. Сжатый возжух

Для работы вакуумного схвата робота нужно определенное давление. Качество сжатого воздуха на предприятии оказалось низким, образовывался конденсат. Решили проблему поставкой компрессора с осушителем.

3. Крепление пресса

Было непонятно, почему 2–3 дня робот попадает в штампы, а потом «уходят» размеры. Оказалось, что прессы не расставили окончательно и не закрепили к полу. Они подпрыгивали и смещались, что мешало коботу точно попадать в детали. Оборудование зафиксировали как положено.

“

Мы отговорили заказчика от функции технического зрения, так как она замедляет процесс производства. Мы не стремимся раздувать бюджеты и продавать самые дорогие комплектующие, в первую очередь подходим к проекту с точки зрения наибольшей эффективности.

— Виталий, инженер-конструктор kobotek

4

Как происходило обучение персонала

На первом этапе оператор обучался сам по материалам вендора. На втором — подключились наши сотрудники:

Демонстрация
Инженер показывает 2–3 раза, как пишется программа
Совместная работа
Оператор может списывать, задавать вопросы
Самостоятельное программирование
Работник без посторонней помощи выполняет задачу на очередную деталь
Проверка
Сотрудник нажимает кнопку и запускает кобота

Обучение на собственных ошибках — действенный метод. Несколько деталей забраковали, пару раз робот останавливался, но в итоге человек был подготовленным за 2–3 дня.

Детальнее разобраться нужно было только во взаимодействии робота и прессов. Понимание обмена сигналами промышленного оборудования обычно вызывает трудности у операторов, далеких от электрики. В любом случае обучение занимает не больше 1–2 недель.

Мы написали для заказчика программы только на основные детали. Остальные сделал обученный сотрудник. Он самостоятельно программировал, повышал скорости кобота для подачи и переворотов деталей.

5

Итоги и перспективы

Подобранное решение полностью соответствовало поставленным задачам. Благодаря роботизации:

Увеличили производительность предприятия. Кобот делает за сутки 2 700 элементов вместо 2 500.
Сократили расходы на ФОТ. Вместо трех женщин на производстве работает один оператор. Кроме обязанности по контролю и наладке кобота, он выполняет ряд дополнительных операций.
Решили проблему производственного травматизма. По данным Росстата за год в данной сфере происходит около 5 359 несчастных случаев. Сотрудник не контактирует с прессами, поэтому находится вне опасности.
Уменьшили процент брака. При ручном труде он составлял 1–2%, после внедрения кобота — 0,1%.

Комплекс работает два часа в автономном режиме. Затем происходит загрузка партии деталей. Заказчик уже рассматривает другие дополнительные операции, которые можно поручить коботу, и готовится переезжать из гаража на новую производственную площадку. Мы запустили процесс так, что продукт продолжает развиваться после ухода системного интегратора.

Как видите, небольшие объемы производства не стали помехой для роботизации. Данный пример развеивает миф и о том, что человек работает лучше кобота и обходится дешевле:

Средний контракт по коботу — 4 млн. руб. На 3 года лизинга ежемесячные платежи составляют примерно 110 тыс. руб. Если предприятие работает в три смены, то робот заменяет трех человек. Затраты на ЗП трех сотрудников больше 110 тыс. руб. в месяц. По расчетам кобот окупится примерно через 2 года.

Вам решать, продолжать работать по старинке или использовать технический прогресс для развития, чтобы стать лидерами рынка.

Остались вопросы? Хотите подробностей? Свяжитесь с нашим специалистом

Задать вопрос

Мы собрали 53 видео с работой коботов на разных станках

Коботы c токарным станками

Видео-примеры автоматизации токарных станков с ЧПУ Haas, Doosan, Mazak, Goodway

Смотреть →

Видео-примеры автоматизации фрезерных станков с ЧПУ Haas, XYZ

Коботы c фрезерными станками

Коботы c листогибочными станками

Видео-примеры автоматизации листогибов Ermaksan, Safan, Promecam и других

Смотреть →

Не тратьте время на поиск интересующих применений роботов, мы подберем видео для вас

Мы собрали 53 видео с работой коботов на разных станках

Коботы c токарным станками

Видео-примеры автоматизации токарных станков с ЧПУ Haas, Doosan, Mazak, Goodway

Подробнее

Коботы c фрезерными станками

Видео-примеры автоматизации фрезерных станков с ЧПУ Haas, XYZ

Подробнее

Коботы c листогибочными станками

Видео-примеры автоматизации листогибов Ermaksan, Safan, Promecam и других

Подробнее

Не тратьте время на поиск интересующих применений роботов, мы подберем видео для вас