ファブリケーターはコボットを使用して溶接作業を強化します

ウィスコンシン州ブルーマーのProcessedMetalInnovators LLC（PMI）は、重機、自動車、電化製品などに使用される何百もの異なるプレス加工および溶接金属部品を製造する金属加工業者です。パーツのサイズは、数インチから10フィート（3.048 m）まで、薄いゲージの素材から3/4インチ（19.05 mm）以上までの範囲です。

PMIは、1990年代初頭に6人の従業員から始まりました。 1998年に現在の場所に移転し、100人をはるかに超える従業員を雇用するまでに成長しました。施設は約60,000ft2（5,574 m2）で始まり、その後130,000 ft2（12,077 m2）以上に拡大しました。

利用可能な認定溶接機がほとんどなく、従来のロボット溶接機では小ロットを処理できないため、PMIは、生産性と収益性を向上させるために、新しくリリースされたユニバーサルロボットコボット駆動のBotX溶接機に目を向けました。

PMIのオペレーション担当バイスプレジデントであるErikLarsonは、人手不足のために事業を断念することにうんざりしていました。 「私たちのドアをノックするビジネスがたくさんあります」と彼は言いました。「そして過去には、溶接が必要だったので入札しない必要がありました。溶接機は約7台しかなく、これらの作業の一部には9台または10台の溶接機が必要でした。現在、30人の溶接工を雇わなければならないほどの見積もりがあります。」新しいコロナウイルス（COVID-19）の前のウィスコンシンでの労働力不足により、認定溶接機の採用が困難になり、従来のロボット溶接機では大量生産/少量生産が不可能であったため、ラーソンは別のオプションを必要としていました。

同社は、過去に2台の機械プレスの世話をするために、Universal Robots（UR）、オーデンセ、デンマーク、ボストンの協働ロボットにすでに目を向けていました。

コボットはコンベヤーから部品を取り出し、プレス機に入れてスタンピングし、部品を別のコンベヤーに移します。プレスの協働ロボットは、誰かが作業セルに入ると自動的に一時停止し、安全で費用効果が高いことを証明し、労働者がより価値の高い役割に移行できるようにします。

コボットは、UR認定システムインテグレーターであるHireboticsによって実装されました。これは、クラウドに接続されたロボットに、作業時間ごとに1時間ごとに請求を行い、資本支出を排除し、アプリケーションを簡素化します。その成功により、PMIは成長を続けるために自動化するアプリケーションを見つけることになりました。 PMIがHireboticsの新しいBotX溶接機について聞いたとき、部品は所定の位置にカチッとはまりました。

「BotXロボットを選択したのは、協働ロボットであり、周囲に大規模な保護システムが必要ないためです。それらは非常に小さく、使いやすく、プログラミングも非常に簡単です。これはWin-Winパッケージであり、小さな溶接を行うための未来です」とLarson氏は述べています。

BotX溶接機は、実装とプログラミングが容易になるように設計されており、広範な溶接の専門知識と、Red-D-Arc、Airgas、およびAirLiquideとの2年間の開発コラボレーションを組み合わせています。 Hireboticsの共同創設者兼CEOであるRobGoldiez氏は、次のように述べています。「ユニバーサルロボットは、いくつかの理由から、このプラットフォームを構築するのに最適な選択肢です。1つは、非常にオープンなプラットフォームであるということです。これにより、そのロボットがクラウドからどのように動作するかを制御できます。新しいeシリーズには、組み込みの力トルクセンサーに独自の機能があり、エンドカスタマーにより良いユーザーエクスペリエンスを提供するために利用しています。」

顧客は、BotX用に開発された溶接ライブラリを使用して、スマートフォンまたはタブレットのHireboticsアプリから必要な溶接をBotXに教えることができます。

「Hireboticsチームが入ってきて、レンタルトラックからBotXを降ろし、2時間以内にセットアップしました。 30分以内に、私はそれを実行し、プログラミングし、すべて自分で行っていました」と、PMIのロボット工学および自動化分野のリーダーであるShaun Bruceは、Hireboticsアプリを強調して述べました。 「私は認定溶接工ではありませんが、プログラムを簡単にロードでき、テーブルが写真にマッピングされているので、工具とジグシステムをどこに置くかがわかります。 15分以内に部品を交換できます」と彼は言いました。

HireBotics BotXロボットシステムの重要な概念は、事前に設備投資がないことです。 Hireboticsはシステムを提供およびセットアップし、顧客が供給しなければならないのはガスと標準電力だけです。リスクアセスメント後、特別な警備は不要で、ロボットが実際に溶接している間だけ、会社は時給を支払います。 「従業員が時給とすべての諸経費で得るものと比較すると、通常の溶接工に支払う金額の半分を節約できるでしょう」とラーソン氏は述べています。

ラーソン氏は、新しい溶接ロボットシステムは、溶接工の深刻な不足にもかかわらず、会社が新しい仕事を引き受ける能力にすでに影響を与えていると説明しました。 「新しいBotXシステムを使用すると、POを受け入れるまでにロボットをここに入れて部品を溶接する準備ができているので、以前は見積もることができなかった作業を見積もることができます。ドアで最初の注文を受け取る前に。」

もう1つの重要な利点は、これを必要とする顧客に対してBotX溶接を認定するPMIの機能です。 「これは、操作を監視するために認定された溶接機を使用する必要がないことを意味します。コボット溶接機のプログラムが認定されている限り、どのオペレーターもコボット溶接機の世話をすることができます。これにより、多くの新しいリソースが実際に利用できるようになります」とLarson氏は述べています。

これが可能なのは、ロボットとプログラマーが溶接検査官によって認定され、人間の溶接工が認定のために行うのと同じテストを適用し、溶接サンプルと破壊テストを使用して溶接を認定するためです。

ラーソン氏は次のように述べています。「新しいBotXシステムを使用すると、1台のロボットを持ち込んで3シフトで稼働でき、3人の溶接工を雇う必要がないため、30人の溶接工が必要な場合、10台のロボットを稼働させることができます。ロボットを動かすために従業員を雇う必要がありますが、今では彼らは熟練した溶接工である必要はありません。それは本当に私たちのために多くのリソースを解放します。」

PMIには、従来の溶接ロボットも社内にありますが、構築に最大16週間かかる可能性のある工具固定具が必要です。特に小規模な部品の場合、PMIは器具が費用効果が高くないことを発見しました。 PMIのLarsonは、コラボレーションBotXシステムとの違いについて説明しました。

「BotXロボットに付属しているテーブルには、クランプシステムと、テーブルに部品をクランプして写真を撮るのに必要なすべてのものが含まれています。小さな図があり、そのプログラムを元に戻すたびに、以前と同じようにパーツを設定できるため、大きな器具や高価な器具を使用する必要はありません。設備投資はなく、プラグアンドプレイだけです。」

さらに、従来のロボットのダウンタイムは、サービス技術者に問題の解決を依頼するのに最大2週間かかる場合があります。対照的に、HireBotics BotXシステムには、Hireboticsアプリのボタンに触れるだけで応答する24時間サービスオプションが含まれています。ラーソン氏は、「電話をかけ、アプリをクリックすると、返信があります」と述べています。彼の同僚であるショーンブルースは、次のように述べています。「何か問題があれば、このアプリでHireboticsにメッセージを送信して、すぐに返信を受け取ることができます。何時間も待つのではなく、何日も待つのです。場合によっては数秒で、リアルタイムのトラブルシューティングのために、問題は数分以内に解決されます。」

他の溶接工場と同様に、大きな溶接部の利益率は小さな溶接部よりも大幅に大きくなります。 「今では、既存の手動溶接機を再割り当てして、大きな部品を処理することができますが、小さな部品はまだ完成させることができます」とLarson氏は述べています。 「つまり、社内の誰もがロボットに取って代わることはありません。人々を最も価値のある場所に移動させているだけです。」

ラーソン氏はまた、ロボットは、製造業での雇用や維持が難しいことが多い若い労働者にアピールすることも発見しました。彼は次のように述べています。「これらのロボットを投入して、ロボットとテクノロジーのリーダーとなる人物を探していたとき、多くの若い従業員がそのポジションに応募することに興味を持っていました。彼らは自分の電話が好きで、コンピューターが好きです。これは、テクノロジーに興味があり、ロボットを操作してプログラミングできるようにしたいと考えている若い世代にとって大ヒットです。」

若者は溶接に協働ロボットを使用することに引き寄せられるかもしれませんが、製造業界で協働ロボットを使用することには説得力がありました、とHireboticsのRobGoldiezは説明しました。 「長い間業界に携わってきたほとんどの人は、溶接（これは頑丈な作業です）が従来のロボットに最も適していると信じています。彼らは、協働ロボットがその任務を遂行できるとは考えていません。私たちが最初にやらなければならなかったことの1つは、協働ロボットが効果的に溶接できることをAirgasとAirLiquideのパートナーに証明することでした。」

「それは非常によく証明されました、そしてそれは溶接を置く動きだけではありません」とゴールディエズは続けました。 「これは、溶接部を敷設し、それを切断して分析し、X線撮影して、顧客が期待し、顧客ベースに提示したい基準を満たしていることを確認するロボットです。」

納得すると、これらの専門家パートナーはBotXの開発と実装において重要な役割を果たしました。 「AirLiquide、Airgas、およびRed-D-Arcのチームは、クラウドを介してロボットに配信される溶接ライブラリを構築するために使用されている、深く深い溶接の専門知識を持っていました」とGoldiez氏は述べています。 「これらは、エア・リキードが国際的に有名な溶接の専門家と一緒に持っているR＆Dセンターで開発された溶接ライブラリです。」

Hireboticsは、顧客からのフィードバックを迅速に組み込むこともできます。初期のバージョンでは、直線、ステッチ溶接、仮付け溶接などの基本的な溶接が提供されていましたが、PMIなどの初期の顧客からのユーザーフィードバックにより、Hireboticsは、マルチセグメント溶接やラジアル溶接など、より高度なプロセスを迅速に開発するようになりました。

その専門知識により、手動溶接機でさえ満たすことができない一貫性など、具体的な結果が得られます。 PMIのLarson氏は、次のように述べています。「BotXロボットシステムを使用すると、特定の場所に溶接をプログラムすると、その特定の場所に溶接が行われるため、溶接の品質が向上します。その継ぎ目で2"（50.8 mm）になるようにプログラムすると、誰がそのプログラムを実行するか、誰がパーツをセットアップするかに関係なく、その継ぎ目で2"ごとになります。」ラーソン氏は、これは必ずしも人間の溶接工には当てはまらないと付け加えた。 「従来の手溶接機に戻りますが、2インチがいくらかわかりません。1.25インチ（31.75 mm）、1.5インチ（38.1 mm）、2インチのギャップである可能性があります。または2.5"（63.5 mm）のギャップ。したがって、溶接を正しい場所に配置することを確認するための当て推量が実際になくなります。」

Processed Metals Innovatorsの詳細については、www.pmillc.comにアクセスするか、888-877-7277に電話してください。ユニバーサルロボットの詳細については、www.universal-robots.comにアクセスするか、844-462-6268に電話してください。