Il team Automotive Fluid Power di Freudenberg Sealing Technologies (FST) a Findlay è in prima fila quando si tratta di unire la precisione di un robot alle conoscenze umane con l’obiettivo di cambiare i processi di produzione. Il team ha utilizzato robot collaboranti (cobot) per la prima volta nel 2020. Recentemente ha introdotto un nuovo modello di robot che combina un braccio robotico con una piattaforma mobile. In questo modo è possibile migliorare la produttività in termini di produzione snella.
I robot industriali mobili (IMR) combinano le funzionalità di un cobot fisso (ispezione visiva, prelievo e posizionamento di componenti) con le capacità di navigazione e elaborazione delle immagini di un robot autonomo mobile (AMR). Un AMR è in grado di muoversi con sicurezza e autonomamente anche intorno ad ostacoli. Combinando le funzionalità dei cobot e degli AMR in un IMR è possibile automatizzare interi processi di produzione in singole celle di lavoro.
Cobot in caso di carenza di personale
“Le nostre nuove tecnologie di processo, inclusa la recente aggiunta degli IMR, sono state di importanza fondamentale per la nostra continua competitività sul mercato”, ha affermato Roy Schroeder, vicepresidente del Lead Center Fluid Power Automotive dello stabilimento di Findlay. “Questa tecnologia supporta le nostre attività di produzione perché non svolge attività che creano valore aggiunto, ad esempio la movimentazione dei prodotti. In questo modo, i nostri dipendenti possono di dedicarsi ad attività che aggiungono valore. Inoltre, questa tecnologia garantisce una qualità dei prodotti costante”.
Al culmine della pandemia di Coronavirus nel 2020, molti stabilimenti Freudenberg avevano difficoltà a reclutare manodopera per la produzione. Questo valeva anche per Findlay, che diede il via ad una nuova strategia: il team locale diede inizio a vari progetti pilota con i cobot che dovevano svolgere lavori di routine ripetitivi all’interno di una cella di produzione.
Visto che il progetto pilota aveva avuto successo, nel corso del 2021 e del 2022 i responsabili di stabilimento decisero di investire in altri quattordici cobot e in AMR, che vanno a completare il mix. Cobot e AMR fornirono ottime prestazioni e contribuirono a compensare la carenza di personale in produzione. Ma è stato solo quando Cobot e AMR sono stati fusi in una singola entità che si è finalmente rivelato il vero potenziale.
Gli IMR di Findlay, chiamati 10R 2.0, utilizzano nastri trasportatori e cobot per svolgere in una cella lavori precedentemente svolti da operai. Sono dotati di sistemi iRVision e sono assegnati a una cella specifica. Due cobot trasportano tubi in PTFE da due presse Wickert alle lamiere da post-vulcanizzare, posizionate su nastri trasportatori. Questi nastri trasportatori portano le lamiere tre metri più avanti verso i forni e le riportano nella cella dopo la vulcanizzazione. L’IMR trasporta quindi i tubi in PTFE sinterizzati dalle lamiere a ciascuna delle quattro macchine CNC e prosegue il ciclo di lavoro solitamente eseguito da un operaio per turno. In sunto: i 10R 2.0 di Findlay si occupano dell’intero processo di produzione, normalmente gestito da persone.
Durante la progettazione dell’IMR, gli ingegneri dello stabilimento sviluppato un cosiddetto topper che può essere utilizzato per ancorare il cobot all’AMR. Questo topper contiene i componenti elettronici. Entrambi i robot sono pilotati da un controllore logico programmabile (PLC) universale integrato nel telaio dell’AMR. Le stazioni di ricarica wireless in ciascuna cella garantiscono cicli di funzionamento continui senza bisogno di arrestare e ricaricare l’IMR. In questo modo, allo stabilimento di Findlay basta un solo IMR invece di gestire un’intera flotta di attrezzature che si renderebbero necessarie a causa delle continue interruzioni della ricarica.
Un investimento che conviene
Gli investimenti nell’ordine delle sette cifre in tecnologie robotiche effettuati dal 2020 sono stati ammortizzati nel giro di due anni, ha dichiarato Ray Hartzell, Director of Engineering & Strategic Business Development di Findlay. Le unità IMR non solo hanno colmato il divario apertosi a causa della mancanza di manodopera, ma hanno anche aumentato la produttività dell’impianto.
“Poiché l’automazione e le tecnologie ad essa connesse continuano a evolversi con estrema rapidità, cerchiamo di sfruttarle al meglio per ottimizzare la nostra performance operativa e basarci sulle fondamenta robuste e lean che abbiamo costruito nel corso degli anni”, afferma. “Allo stesso tempo, ci dedichiamo con impegno a creare un team di ingegneri interdisciplinare che possa trarre vantaggio da questi nuovi sviluppi”.
In futuro, il team di Findlay ha intenzione di fornire più risorse per lo sviluppo di nuove tecnologie robotiche. Lo stabilimento prevede inoltre di condividere i risultati ottenuti anche con altri stabilimenti di FST. L’obiettivo è quello di far sì che gli investimenti siano sfruttati in modo ottimale in tutta l’impresa.
“Sicuramente ci sono applicazioni in cui un IMR rappresenta la scelta tecnologica migliore. A volte, però, possono essere più utili i cobot stazionari o altre tecnologie di automazione”, conclude Hartzell. “Noi ci impegneremo a condividere le nostre esperienze con tutta l’organizzazione. Gli IMR sono uno strumento aggiuntivo nella nostra cassetta degli attrezzi per l’automazione, per continuare a ridurre con successo gli sprechi e migliorare l’efficienza complessiva”.
