MT Solar

01 KRÓTKA HISTORIA

MT Solar projektuje i produkuje konstrukcje mocujące do modułów fotowoltaicznych we wszystkich rozmiarach. Samodzielne narzędzie spawalnicze Vectis Cobot obsługiwane przez robota współpracującego Universal Robots UR10e wykonuje teraz szeroką gamę spoin, umożliwiając szybkie zmiany i optymalizację produkcji. Firma MT Solar przezwyciężyła braki siły roboczej i uwolniła obecny personel od konieczności wykonywania powtarzalnych zadań spawalniczych, jednocześnie z powodzeniem obsługując 300% wzrost popytu. 

02 WYZWANIE

MT Solar to producent urządzeń do montażu paneli słonecznych z siedzibą w malowniczej miejscowości Charlo w stanie Montana. Każdego lata firma notuje 300% wzrost popytu na produkty do montażu paneli słonecznych. Nie była jednak w stanie znaleźć wykwalifikowanych spawaczy, którzy mogliby obsłużyć ten sezonowy wzrost. Właściciel i prezes MT Solar, Travis Jordan, pewnego dnia przebywał w swoim biurze, „próbując bezskutecznie” poradzić sobie z brakiem pracowników, gdy jeden ze spawaczy MT Solar wręczył mu artykuł na temat robotów spawalniczych. Jordan wspomina: Powiedział: „Naprawdę uważam, że powinieneś się temu przyjrzeć, byłoby to dobre rozwiązanie dla naszego zespołu”.  Pomyślałem „Cóż, jeśli jeden ze pracowników mówi, że musisz przyjrzeć się bliżej robotyce, to masz powód, dla którego powinieneś coś z tym zrobić”.

W tym momencie czasy realizacji zamówień w MT Solar były dwa do trzech razy dłuższe niż powinny. „Trudno znaleźć dobrych, wykwalifikowanych ludzi, którzy zechcą tu przyjechać i pracować” – wyjaśnia Jordan. Jego problemy z zatrudnieniem odzwierciedlają ogólnokrajowy trend: Amerykańskie Towarzystwo Spawalnicze do roku 2025 przewiduje potencjalny niedobór 400 000 spawaczy. Firma MT Solar rozważyła wybór konwencjonalnych robotów spawalniczych, ale stwierdziła, że ​​najlepiej nadają się do obsługi dużych partii tego samego artykułu i są mało elastyczne.

Znalezienie elastycznego rozwiązania z zakresu automatyzacji miało kluczowe znaczenie dla MT Solar, ponieważ firma produkuje wiele różnych typów elementów montażowych, często w partiach o dużym zmieszaniu/małym wolumenie. Jordan wyjaśnia: „Pomyśl o nas jak o „Ikei paneli słonecznych” – gdzie wszystkie elementy muszą zostać wysłane do klienta do ich montażu w terenie. Jeśli nie mam wszystkich pozostałych części, które do niego pasują, nie mogę niczego wysłać.

Koszt konwencjonalnej automatyzacji zwiększały kłopoty związane z programowaniem i konfiguracją, dodaje Jordan. „Na pierwszy rzut oka korzystanie z tradycyjnych robotów mogło wydawać się dobrym pomysłem, kiedy jednak spojrzeliśmy na czas i zasoby potrzebne do ich uruchomienia i programowania, okazało się, że to nie jest droga, którą chcieliśmy obrać. Konwencjonalne roboty nie są zbyt elastyczne. Nie poradzą sobie z mieszaną gamą produktów. Wolumen jest zbyt mały. W przeciwnym razie nie da się odpowiednio manipulować mocowaniem, a koszty będą ogromne” – mówi Jordan, dodając, że firma wolała rozwiązanie, które nie wymagałoby osłon, a pracownicy mogliby sobie z nimi poradzić.

03 ROZWIĄZANIE

Gdy firma MT Solar odkryła Universal Robots, sposób postrzegania rzeczywistości uległ zmianie. „Dużym plusem jest możliwość pracy z robotem, i jego łatwość nauki i obsługi”, mówi Jordan.

O ile tradycyjne roboty spawalnicze wymagają stosowania klatek bezpieczeństwa i mogą wyglądać nieco koszmarnie, coboty zapewniają bezpieczną współpracę człowieka z robotem w bliskim sąsiedztwie bez konieczności stosowania ogrodzeń, zauważa Jordan, co jeszcze bardziej zwiększa atrakcyjność rozwiązań spawalniczych obsługiwanych przez coboty. „Po bliższym poznaniu i odkryciu narzędzia spawalniczego Cobot firmy Vectis Automation obsługiwanego przez robota Universal Robots, stało się oczywiste, że ta kombinacja była właściwą drogą”. 

Pracownicy konfigurują komórkę za pomocą przyrządów, dostarczają części i programują system za pomocą intuicyjnego interfejsu 3D bezpośrednio zintegrowanego z panelem uczącym cobota z zastosowaniem dostarczonej wtyczki oprogramowania Vectis URCap. Panel zawiera pełną bibliotekę spoin opracowaną przez Vectis Automation, zapewniającą standardowe ustawienia dla typowych prac spawalniczych, w tym narzędzia Pattern i Tack. „W żadnym wypadku nie można mnie nazwać spawaczem z uprawnieniami”, mówi Jordan. „Mogę po prostu wyprowadzić z warsztatu każdego gościa, który jest spawaczem, i powiedzieć: „Dobra, teraz ja przejmę panel programowania. Idziesz dalej, uruchamiasz palnik i ustawiasz go tam, gdzie chcesz. Gdzie chcesz rozpocząć spawanie; gdzie chcesz, żeby się skończyło; pod jakim kątem chcesz to zrobić?” „Przemyśleliśmy również zastosowanie kilku bardzo zaawansowanych spoin”.

Po zakończeniu samodzielnego programowania robot autonomicznie wykonuje pełny cykl spawania MIG. Robot UR10e spawa od sześciu do ośmiu części w każdym cyklu. Są to zazwyczaj małe części, w tym kołnierze blokujące, zaciski belek i nakrętki do spawania. Cobot spawa je we wstępnie określonej kolejności i wykonuje 4–12 części na cykl bez grupowania w partie. Po wykonaniu zadań spawalniczych pracownicy mogą ponownie załadować części i w razie potrzeby ponownie uruchomić system lub szybko zaprogramować nowe zadanie spawalnicze z nowymi częściami. Cobot spawa określoną listę partii części co 38 minut cyklicznie w czasie zmiany. Pracownicy współpracują z cobotem, ładując i rozładowując układ podczas cykli i maksymalizując zasięg konstrukcyjny maszyny w celu objęcia wielu różnych urządzeń.

04

Łatwość uruchamiania     
Przed przybyciem cobota w MT Solar narastał entuzjazm, co sprawiło, że pierwszy wspólny poranek był „bardzo interesujący”, wspomina Jordan: „Pojawia się samochód ciężarowy z robotem i oczywiście jestem tym podekscytowany. Wychodzę z biura, a pracownicy już odcinają folię termokurczliwą od robota i przygotowują do ustawienia. To było tak jakbym chciał powiedzieć, „Poczekajcie! Chcę się pobawić!” Tego popołudnia uruchomiliśmy produkcję części” — mówi Jordan.

Najlepszą rzeczą w systemie jest to, że nie trzeba być super specjalistą, aby go obsługiwać, mówi kierownik operacyjny MT Solar, Mike Gillin, spawacz z uprawnieniami pracujący w MT Solar: „Z zawodu jestem spawaczem, ale nie wiedziałem nic o robotach i nie znam się na komputerach. Ciekawość przyciągnęła mnie do robota i byłem naprawdę zaskoczony, jak łatwo to opanować”.

Niska bariera wejścia      
Elastyczne opcje finansowania i najmu z opcją wykupu na własność oferowane przez Vectis Automation umożliwiły firmie MT Solar przetestowanie całego systemu bez dużego zaangażowania finansowego na początku. „To system, który mogę wynająć lub wydzierżawić na bardzo krótki okres. Stać mnie na to. Jeśli to nie zadziała, nie jestem tym obciążony. To bardzo ułatwiło nam rozpoczęcie pracy” – mówi Jordan. Materialny zwrot z inwestycji (ROI) w system jest jasny, ponieważ dodaje on kolejnego spawacza do zespołu, dodaje Jordan, co zapewnia „prawdziwy, półtoraroczny zwrot z inwestycji w ciągu dwóch lat, przy jednoczesnych dużych oszczędnościach na robociźnie”. Niematerialny zwrot z inwestycji (ROI) jest „prawdopodobnie jeszcze bardziej wartościowy”, zauważa Jordan, ponieważ cobot wywarł „daleko idący wpływ zarówno na klientów, jak i na morale pracowników”.

Zwiększona powtarzalność, lepsza jakość i konkurencyjność
Spawanie przez człowieka może powodować – i wprowadzać – wiele rozbieżności, mówi menedżer ds. operacyjnych, Gillin, zwłaszcza w przypadku monotonnej pracy i poleganiu tylko na „skalibrowanym kciuku”. „W ciągu zimy wykonaliśmy do 7500 małych części. Gdy robi to operator, można stwierdzić, w którym momencie mu się to znudziło, ponieważ niektóre z tych części są złomowane” – mówi Gillin. Teraz tę powtarzalną pracę wykonuje spawacz cobot.

Dla właściciela Jordana system oferuje powtarzalność, której pragną producenci, a który pomaga firmie MT Solar w utrzymaniu stałej jakości produktu: „Na naszych klientach robi to zawsze wrażenie, gdy mówimy im: „Ta część była spawana na robocie”. Wracają ją założyć, a ona wygląda dokładnie tak samo jak poprzednia i jednocześnie daje wrażenie wysokiej jakości” – mówi Jordan. „Myślę, że system Universal Robots z Vectis jest najlepszym, z jakim się spotkałem. To cudowne”.

Dodatkowo, spójność i elastyczność systemu umożliwia firmie MT Solar konkurowanie z dużymi korporacjami” – mówi Jordan. „Pozwala nam to połączyć przemysłową jakość i skalowalność z innowacyjnością i zwinnością małej firmy, co naszym zdaniem jest niezwykle mocnym połączeniem”.