קובוט במפעל

קובוט KUKA במפעל של BMW

יישום של קובוט KUKA במפעל BMW. היא ענקית רכב עולמית, עם למעלה מ-130,000 עובדים. לב.מ.וו יש פעילות ייצור בגרמניה, ברזיל, סין, הודו, דרום אפריקה, ארצות הברית, מקסיקו ובריטניה. בריטניה מילאה תפקיד חשוב בתוך קבוצת BMW כשהיא המקום היחיד בעולם שבו כל שלושת המותגים של קבוצת BMW – מכוניות BMW, MINI ורולס רויס מוטורס מיוצגות על ידי פעולות הייצור. צמיחת הפעילות של קבוצת BMW בבריטניה הייתה משמעותית עם מפעל MINI באוקספורד, לב הפעילות של MINI, המייצר את ה-MINI’s מאז 2001 והפיק שלושה מיליון עד היום.

התהליך המקורי והבעיה

MINI חיפשו פתרון אוטומטי לתהליך הריתוק שלהם על מנת לשפר את זמני המחזור. התהליך המקורי כלל מפעילים שהניחו את כל מיני רכיבי פח על השולחן ואז ריתכו ידנית את ארבעת המסמרות לתוך החלק. מכיוון שתהליך זה דרש מהמפעיל להשתמש בכלי ריתוק ידנית, השגת זמני מחזור עקביים הייתה קשה בגלל הדיוק והחזרה שהסתמכו על יכולת המפעיל. MINI הבינו שהם צריכים פתרון לתהליך הזה, מכיוון שהתהליך הקיים שלהם היה לא עקבי ולא יעיל.

סקירה כללית של הפרוייקט

קובוט KUKA נפרס במפעל היצרן באוקספורד כדי לסייע בהפחתת בזמן ההרכבה ל-MINI עם ריתוק בתוך מכלול של פח הרכב. האפליקציה היא שיתוף פעולה אנושי-רובוט אמיתי (HRC) המאפשר לרובוט ולמפעיל לעבוד בו-זמנית בתוך חלל עבודה צפוף. הקובוט תוכנת עם תצורות בטיחות מתוחכמות כדי להבטיח את בטיחות המפעיל תוך שמירה על יעילות התהליך. האינטגרציה של קובוט KUKA אפשרה למפעילים להשתתף בתהליכים אחרים בקו הייצור, ובסופו של דבר סיפקה עלייה במוצר לאורך כל הדרך.

הפתרון – יישום של קובוט KUKA במפעל

כדי להקל על המפעיל מתהליך הריתוק החוזר על עצמו ולהגדיל את תפוקת המוצר פותח יישום שיתופי המשלב את KUKA LBR iiwa. האפליקציה פועלת לצד המפעיל, מקבעת מסמרות למקומן כאשר המפעיל ממשיך לעבוד על ההרכבה. המפעיל היה מעמיס תחילה את רכיבי פח ההתרסקות על ספסל העבודה ומחריץ את המסמרות למקומן, לאחר מכן הקובוט מאבטח את המסמרות בצד אחד של פח ההתרסקות בעוד המפעיל עובד בצד השני. המפעיל לא ממתין שנייה אחת במהלך המחזור למרות שהרובוט עובד באותו מקום עבודה באותו זמן. מה שהופך את עיצוב התהליך הזה לייחודי למפעל של MINI באוקספורד.

היכן שהמפעילים נאלצו בעבר לרוקן את אקדחי המסמרות שלהם אחרי כל 20 חתיכות בערך. הקובוט מוציא כעת אוטומטית את החתיכים לקופסת KLT, ומבטל את זמן הפסקת התהליך. MINI מסוגלים גם לעקוב אחר מספר המסמרות שתוקנו באמצעות שילוב הקובוט במערכת הייצור שלהם, אשר מספקת להם דוחות מפעל ומצב מכונה. במקרים בהם לא ניתן לתקן ניטים, הקובוט מסוגל להשתמש בפונקציית חיפוש המישוש שלו. אשר חשה שהסובלנות מצטברת ומאפשרת לו להבין שייתכן שמסמרת לא נמצאת במיקום שניתן לחזור על 100%. כאשר מקרים אלו מתרחשים, המפעיל יכול להשתמש בשיקול דעתו כדי להשפיע על הקובוט, או להרחיק את הזרוע דרך מצב העכבה שלו. או לחילופין להורות לו לנסות שוב אם הם חושבים שהמסמרת נמצאת במצב הנכון, זה נותן למפעיל שליטה מלאה .

המוקד של פתרון זה היה להבטיח שיתוף פעולה מירבי של רובוט אנושי בתוך חלל עבודה צפוף, מה שאומר פיתוח קונספט בטיחות מתוחכם כדי לאפשר תפעול בטוח ויעילות כאחד. כאשר הופקה תוכנית ה-crash-can נוצרה פונקציה נוספת לתצורת הבטיחות של המערכת. התצורה מנצלת את היכולת של ה-KUKA להיות מודע לעצמו למיקומו על ידי הצבת עצמו בכלוב וירטואלי עם מספר אזורים שנקבעו מראש. ניתן להגדיר כל אזור בנפרד, למשל אזור אחד יכול להיות מרחב עבודה ואחר יכול להיות מרחב מוגן. פונקציה זו, יחד עם היכולת לנטר את החללים, מספקת ל-cobot מידע שאומר לו היכן הוא יכול ולא יכול לפעול, ובכך שומרת על בטיחות המפעיל ועמידה בדרישות HRC ISO/TS 15066:2016.

שיפור מערך הייצור בעזרת קובוט

השילוב של הקובוט הזה סיפק ל-MINI מערכת המקיפה שיתוף פעולה של רובוט אנושי עם עיצוב התהליך הייחודי שלו. המערכת אפשרה ל-MINI לשפר משמעותית את זמני המחזור שלהם. תוך שהם לוקחים אותם מזמן טקט של 64 שניות ל-52. חיסכון בזמן זה אפשר למפעילים להשתתף בתהליכים אחרים בתוך הייצור, ובסופו של דבר מספקים עלייה במוצר לאורך כל הדרך.