Empresa automotriz recurre a cobots para inspección crítica

Comprehensive Logistics, un fabricante contratado en la industria automotriz, implementa innovador robot guiado por visión para cumplir con altos volúmenes de producción de motores y subunidades.

Comprehensive Logistics chequea la unidad conectora del arnés de cables del subconjunto en altos volúmenes con la ayuda de un cobot flexible y un sistema de inspección con cámaras.
Comprehensive Logistics chequea la unidad conectora del arnés de cables del subconjunto en altos volúmenes con la ayuda de un cobot flexible y un sistema de inspección con cámaras.
Comprehensive Logistics

Comprehensive Logistics es un fabricante de logística y contratos automotores que produce suspensiones, sistemas de transmisión y subunidades de componentes interiores para dos de las empresas automotrices más grandes de América del Norte. Cuando la compañía necesitaba una forma más repetible de realizar inspecciones en su línea de subunidades de cuna del motor en Youngstown, Ohio, encontró la respuesta en un robot colaborativo (cobot) de Universal Robots.

Los cobots están apareciendo en los círculos de fabricación como las margaritas Shasta en primavera, en las industrias farmacéutica, de empaque, alimentos y bebidas con una frecuencia cada vez mayor. Un informe de 2018 de Loup Ventures predice que el 34 por ciento de todas las ventas de robots en 2025 serán cobots, frente al 3 por ciento del año pasado. Un precio más bajo para los cobots y las nuevas aplicaciones son solo dos razones para las proyecciones soleadas.

La inspección con visión de los sub-conjuntos relacionados con motores representa el último paso de un ensamblaje en línea acelerado en Comprehensive Logistics.La inspección con visión de los sub-conjuntos relacionados con motores representa el último paso de un ensamblaje en línea acelerado en Comprehensive Logistics.Comprehensive LogisticsEl desafío para Comprehensive Logistics fue automatizar su inspección de un subconjunto de la base del motor que incluye un conector de mazo de cables de engranaje de dirección crítico. El sistema de inspección automatizado también necesitaba mantener el ritmo de los altos volúmenes de la línea y garantizar una conexión adecuada con los conectores eléctricos dentro del arnés de cables.

Inicialmente, el fabricante automotor empleó un sistema estacionario de múltiples cámaras que no podía colocar las cámaras en lugares estrechos y ofrecer resultados repetibles. "Los datos recopilados por el sistema de cámara estacionaria no fueron tan puros", dice Mike O’Keefe, superintendente de ensamblaje de valor agregado de Comprehensive Logistics. La compañía también experimentó con un robot tipo sonda y rutinas de inspección manual, ninguna de las cuales mejoró la repetibilidad.

"Si hay una conexión suelta intermitente o está conectada y no está bloqueada en su lugar, puede causar una pérdida completa de la dirección asistida", dice O’Keefe. "Para los fabricantes de automóviles, este es un Nivel 8 en la escala de gravedad".

El cobot más grande de Universal Robots, el UR10, y la cámara CV-X de Keyence, que forma parte del sistema de visión LumiTrax CA-HX200C, para navegar por la "cueva de cableado" de las unidades de subconjunto y entregar resultados de inspección repetibles. El cobot UR10 montado en el techo se mueve rápidamente entre los puntos de inspección, lo que permite que la cámara CV-X tome una fotografía de cada conexión antes de que el brazo del cobot se retraiga a una posición inicial y espere a que el siguiente ensamblaje lo inspeccione.

Durante la inspección de los subconjuntos, cada imagen se muestra de inmediato en una pantalla al lado del robot, mientras que una segunda pantalla con un diagrama de la base del motor muestra cada punto de inspección completado con una marca de verificación verde o roja para indicar que pasa / falla . El sistema de ejecución de fabricación (MES) de la compañía recopila los datos de aprobación / falla y almacena esta información en una tarjeta de memoria de la cámara durante dos días.

El sistema de inspección incluye un cobot UR10 y un sistema de visión Keyence CA-HX200C LumiTrax.El sistema de inspección incluye un cobot UR10 y un sistema de visión Keyence CA-HX200C LumiTrax.Comprehensive Logistics"La destreza del cobot le permite encontrar los puntos críticos de la misión y ser 100 por ciento repetible", dice O’Keefe. El fabricante contratado eligió el cobot UR10 debido a su alcance de 51 pulgadas y características de seguridad incorporadas.

La línea de ensamblaje de Comprehensive Logistics produce versiones de cuna de motor para motores diesel y de gas, con 11 y nueve puntos de inspección, respectivamente. Automation Zone, un integrador de sistema certificado de engranajes de Universal Robots con sede en Ohio, configuró el sistema de inspección para reconocer cualquier producto del motor que viene en la línea. Específicamente, el robot y el sistema de cámara se comunican con el controlador lógico programable (PLC) de la línea de ensamblaje a través del protocolo EtherNet / IP para identificar diferentes tipos de motores y otros datos críticos.

De acuerdo con Comprehensive Logistics, el sistema ejecutará la primera pasada en todos los puntos de inspección y, si falla un parámetro, el sistema se reinicia. "Si la inspección falla, podemos entrar y revisar solo la parte fallida del ciclo", dice O’Keefe. "Por lo general, un robot independiente volverá a ejecutar todo el proceso y excederá el tiempo de ciclo necesario".

Con un tiempo de takt de 60 segundos en cada estación de la línea de ensamblaje, el tiempo del ciclo de inspección dura unos 48 segundos, y el cobot UR10 tarda aproximadamente 32 segundos. Esta configuración deja tiempo para que la repetición falle sin que toda la línea de ensamblaje se detenga.

El tiempo de inspección general es esencial porque Comprehensive Logistics recibe órdenes justo a tiempo (JIT) de los fabricantes de automóviles. En los últimos tres años, el fabricante contratado ha recibido más de 600,000 pedidos de productos de motor relacionados con el subensamblaje.

Desde una perspectiva de gestión de datos, este enfoque innovador para la inspección también proporciona a Comprehensive Logistics la capacidad de gestionar y compartir información crítica de calidad con los OEM de manera oportuna. Al igual que con muchos productos de la cadena de suministro en la industria automotriz, los OEM establecieron los requisitos de inspección y aprobaron el paso final para esta implementación: una confirmación de aprobación / falla. Comprehensive Logistics comparte estos datos, cuando es necesario, con los fabricantes de automóviles a través del sistema de software de gestión de almacenamiento Streme, propiedad de la compañía, que rastrea el inventario y los materiales a medida que fluyen a través de las instalaciones.

Además de la flexibilidad y los beneficios espaciales del cobot de Universal Robots, la aplicación permite a Comprehensive Logistics adoptar la seguridad con un enfoque de "menos es más". El brazo del robot deja de funcionar automáticamente si encuentra objetos o personas a su paso. Esta característica es vital ya que los operadores, a veces, responderán a las alertas de inspección desde la estación de inspección.

Con este tipo de atributos y características, las proyecciones de crecimiento de los analistas de mercado podrían alcanzar la marca antes de 2025.

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