Find distributør

Cobots leverer en halv million dollars i årlige besparelser

Coty Cosmetics

Kort sagt

Coty er en verdensomspændende kosmetikvirksomhed bag kendte mærker som Sally Hansen, Rimmel og CoverGirl. På virksomhedens fabrik i Maryland automatiserer otte Universal Robots på fire mobilvogne nu plukning og pakning af produkter ved pulverpresserne. Den mobile løsning giver $500.000 i årlige besparelser, samtidig med at både kvalitetskontrol og medarbejdernes arbejdsmiljø forbedres.

Forretningstransformationen

For Paul Baublitz, projektleder hos Coty Cosmetics, var problemet klart: "Vi har i øjeblikket tolv presser, og udfordringen med automatisering er altid, hvordan kan du - på en omkostningseffektiv måde - automatisere en så stor operation?" Baublitz havde flere grunde til at automatisere, herunder at imødekomme virksomhedens ønske om øget effektivitet samt at adressere den gentagne karakter af opgaven, som ikke var ergonomisk venlig for menneskelige operatører. Dette var en opgave, som Coty tidligere havde kigget på automatisering, men fandt ud af, at den teknologi, der var tilgængelig på det tidspunkt, ikke var op til applikationens kompleksitet.

Baublitz bragte problemet til Chris Sydorko, ejer af integrationsfirmaet Sydorko Automation, der siger: "Udfordringen for mig var at forsøge at finde ud af, hvordan jeg kunne bygge et robotsystem, der var mobilt nok til at opfylde deres automatiseringsbehov, mens det stadig var omkostningseffektivt nok til at opfylde deres budgetmæssige behov." Traditionelle industrirobotter er ikke nemme at flytte rundt på grund af sikkerhedsforskrifter, hvilket betød, at Coty skulle placere en robot permanent ved hver af de 12 presser. Dette var ikke inden for budgettet.

Coty Cosmetics

Industri Medicin og kosmetik

Land Nordamerika

Antal medarbejdere 100-500

Anvendte COBOT'er UR3e og UR5e

Video — UR3e & UR5e, Coty Cosmetics, USA

Løsningen

I stedet kiggede Sydorko på kollaborativ automatisering. "Universal Robots syntes at have en fantastisk platform", siger han.

"De er lette, de er nemme at bruge, de har lav spænding og kunne helt sikkert arbejde sammen i det samme miljø som enkeltpersoner, så vi besluttede at give Universal Robots en chance."

Ansøgningen involverer at afhente "godets "-metalpander, der indeholder pulver kosmetikprodukter - og placere dem på bakker pakket i kasser og sendt til en anden afdeling til endelig behandling. I pressen skubbes pulver ind i godetterne, som derefter bevæger sig under et 3D profilerhoved fra Cognex til overfladeinspektion og for at måle mængden af pulver i gryden. Hvis godets består inspektionen, samler en UR3 cobot dem op i grupper på to eller fire, afhængigt af produktet, og placerer dem på en bakke. Når bakken er fuld, tager en UR5-cobot bakken op og flytter den til en af fem kasseplaceringer og placerer bakken i kassen. UR5-cobotten bevæger sig derefter til det sted, hvor tomme bakker opbevares, samler en bakke op og placerer den tilbage i bakkens opbevaringsområde, mens den venter på, at den næste falder ned foran UR3, mens den indlæses.

Mobile cobots understøtter hurtige omstillinger

De cobot-baserede vogne kører i øjeblikket op til ti forskellige produkt "opskrifter" til forskellige godetformer, som kan variere fra runde til firkantede eller rektangulære, samt forskellige tykkelser og vægte, og som kan komme ud af pressen en eller to ad gangen. Vognene er designet til op til 20 produkt "opskrifter ". Opsætningstid og omstillinger var vigtige udfordringer, der skulle overvindes i applikationen. Med Universal Robots var Coty i stand til at montere en UR3 og UR5 cobot på hver af fire mobilvogne, der kan rulles rundt mellem 12 presser. Baublitz siger: "Det er meget mere omkostningseffektivt end at have tolv forskellige stationer med robotter ved dem. Det fik et projekt til at gå fra ikke at være muligt ud fra et økonomisk synspunkt til at være muligt. At have dem mobile var afgørende for at få projektet til at gå fremad." Opsætningstid for de mobile cobotter er typisk kun 15 til 30 minutter til at tage stikket ud, flytte og sætte cobotterne op ved et nyt tryk. To af vognene understøtter presser, der producerer produkter med stor volumen, så de bevæger sig sjældent. De to andre vogne bevæger sig hver dag, typisk en gang hver tredje vagt.

Hurtig ROI, forbedret arbejdsmiljø og kvalitet

Til dette samarbejdsautomatiseringsprojekt forventes Coty at spare en halv million dollars årligt fremadrettet. Det er et betydeligt investeringsafkast, men Coty har også set andre fordele.

Området, hvor robotterne arbejder, er støvet og støjende med kraftige vibrationer fra de store presser. Nu, hvor robotterne arbejder ved siden af disse kilder, er Coty i stand til at flytte medarbejdere længere væk fra dette miljø og omfordele dem til mindre gentagne og mere interessante opgaver. Baublitz forklarer, "Når dette projekt er fuldført og kører tre vagter, fem dage om ugen, med fire vogne, vil der være tretten færre medarbejdere, der arbejder i dette område. Det er en væsentlig ændring for organisationen med en masse effektiviseringer, og det er teamet meget begejstret for."

Cobots på mobile vogne er meget mere omkostningseffektive end at have tolv forskellige stationer hver med en fast robot. Det fik et projekt til at gå fra ikke at være muligt ud fra et økonomisk synspunkt til at være muligt.

Paul Baublitz, projektleder, Coty Cosmetics

Byd nye cobotkolleger velkommen

Mens nogle medarbejdere hos Coty Cosmetics oprindeligt var bange for, at robotter skulle overtage en del af deres job, er de nu meget taknemmelige for deres nye cobot-kolleger, da de overtager flere kedelige opgaver, såsom at udføre kvalitetskontrollen af hver godet. Baublitz peger også på nye kvalitetsinitiativer, som Cognex-inspektionssystemet tilføjer til de automatiserede arbejdsceller. Tidligere var dette en af mange opgaver, som operatørerne udførte. "Nu er der en computer, der gør alt det arbejde," forklarer Baublitz. "Hvis du ser noget, der skal forbedres, kan du straks reagere."

Hver "godet" inspiceres af 3D Cognex-kameraet og er enten en "bestået" eller en "mislykket". Hvis det er en fiasko, placerer UR3-coboten godet i en afvisningsbeholder.

Stor datastrøm

Applikationen indeholder Allen Bradley PLC'er, der bruger Ethernet IP til at kommunikere med UR3- og UR5-controllerne samt med Cognex 3D-visionssystemet. "Det giver os en rigtig stor datastrøm, så vi kan samle alle de oplysninger, vi ønsker," siger integratot Chris Sydorko. Coty kan administrere opskriftsvalg (de forskellige typer "godets") fra en central HMI, der kan fodre data til de to robotcontrollere samt kameraet, som også kan returnere inspektionsdata via Ethernet.

Samarbejds-integrerings-processen fører til succes

Nu hvor det cobot-baserede system er sat op, er Coty-teamet dog i stand til at styre det internt. "Hvis der nogensinde er behov for fejlfinding, er integratoren, vi arbejdede med, altid et telefonopkald væk," siger Baublitz. "Men på dette tidspunkt har vi kørt med vognene i flere måneder, og vi er trygge nok til, at vi kan fejlfinde 99 procent af problemerne internt."

Sikkerhed på trods af høje produktionshastigheder

Medarbejdere og cobotter arbejder inden for samme kuvert

Samarbejdsrobotter er designet til sikker drift sammen med menneskelige arbejdere. Men for at opfylde de krævede produktionshastigheder var Coty nødt til at skubbe indhyllingen af robotternes hastighed og kraft uden for samarbejdsområdet. For at beskytte operatørerne tilføjede Sydorko letvægts plexiglasafskærmning og lysgardiner. Disse hæmmer ikke vognens mobilitet, men hvis en medarbejder åbner en dør eller rækker ud gennem et aktivt område, falder robotterne straks i en sikker samarbejdshastighed. Når arbejderen lukker døren eller bevæger sig ud af lysgardin, genoptager robotterne deres maksimale hastighed.

Det bedste fra to verdener

"Du kan gå så hurtigt, som du har brug for, og sørge for, at du kan holde produktionshastighederne oppe, men du kan også være samarbejdsvillig, hvis det giver mere mening. Det er det bedste fra begge verdener," siger Sydorko, som ofte bliver spurgt, hvorfor han valgte Universal Robots frem for en højhastigheds traditionel industrirobot til Coty-applikationen. En af hovedårsagerne er, at traditionelle robotter ikke løber fra en strømbesparende kilde. "Lige nu kører vi vognene 110 volt," siger han. "Vi skulle bruge 240 eller 480 volt til at køre en traditionel industrirobot. Det bliver udfordrende, når du vil flytte vogne og sætter operatører i højere risiko." Vægten af en traditionel højhastighedsrobot var også en faktor såvel som størrelsen af kontrolplatformene.

Når UR5-cobotten placerer en fuld bakke i en kasse, flyttes den til det sted, hvor tomme bakker opbevares, samler en ny bakke op og placerer den tilbage i bakkens opbevaringsområde, mens den venter på, at den næste skal falde ned foran UR3, mens den indlæses.

UR3 cobot opfanger "godets", metalpander med presset pulver, i grupper på to eller fire, afhængigt af produktet, og placerer dem på en bakke. Når bakken er fuld, tager en UR5-cobot bakken op og flytter den til en af fem kasseplaceringer og placerer bakken i kassen.

I pressen skubbes pulver ind i godetterne, som derefter bevæger sig under et 3D profilerhoved fra Cognex til overfladeinspektion og for at måle mængden af pulver i gryden, hvis godetten passerer inspektion, afhentes den af UR3.