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FALLSTUDIEN

Automatisierung von Schraubvorgängen und Cobot-Komponenten für Hersteller elektrischer Geräte | Schweitzer Engineering Laboratories

Wie SEL ergonomische Risiken reduziert, die Produktqualität verbessert und die Montageautomatisierung mit Robotiq Cobot-Komponenten skaliert.

Mehr über unsere Schrauberarbeitsstation erfahren

Mehr über unsere adaptiven Greifer erfahren

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1,4 Millionen automatisierte Schrauben pro Jahr

Was früher erforderte, dass Bediener täglich 4.000 Schrauben an Hunderten von Einheiten von Hand eindrehten, ist jetzt vollständig automatisiert und entfernt die körperlich anspruchsvollste manuelle Aufgabe vollständig von der Produktionslinie.

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27 aktive Stationen in der Anlage

Von einer Pilotanlage zu 27 Produktionsstationen – was als einzelne Schrauberanlage begann, ist zu einem Multi-Zellen-Automatisierungsprogramm mit Robotiq-Produkten gewachsen, das von Greifern bis hin zu Schraubendrehern reicht.

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3 auf 0 Rotatorenmanschettenverletzungen

Nach 3 Fällen in zwei Jahren wurde durch die Automatisierung der repetitiven manuellen Montagebewegungen die ergonomische Belastung beseitigt, die sich mit dem wachsenden Produktionsvolumen von SEL aufgebaut hatte.

Branche

Elektrische Ausrüstung & elektrische Energiesysteme

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Standort

Pullman, Washington, USA

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Lösung

Robotiq Cobot-Komponenten und Schrauberarbeitsstation

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Partner

Olympus Controls

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Step 1 - Box dimensions, weight and orientation

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Über SEL

Schweitzer Engineering Laboratories (SEL) entwickelt und fertigt digitale Produkte und Systeme zum Schutz, zur Automatisierung und zur Steuerung kritischer Infrastrukturen – von Energiesystemen und Rechenzentren bis hin zu Fabriken und wesentlichen Dienstleistungen in über 170 Ländern.

Gegründet 1984 und mit Hauptsitz in Pullman, Washington, ist SEL zu 100 % mitarbeitereigen und beschäftigt weltweit mehr als 7.000 Mitarbeiter. Im Gegensatz zu vielen Herstellern behält SEL Forschung und Entwicklung, Design, Montage, Tests und Vertrieb fast vollständig im eigenen Haus – in fünf US-amerikanischen Fertigungszentren – und behält so die strenge Kontrolle über jede Phase der Produktion.

Mit der Mission, elektrische Energie sicherer, zuverlässiger und wirtschaftlicher zu machen, hat Qualität bei SEL höchste Priorität. Ihr Engagement für Zuverlässigkeit macht Wiederholbarkeit, Rückverfolgbarkeit und kontinuierliche Prozessverbesserung zum Kern der SEL-Operationen.

„Es war sehr, sehr cool, einen Roboter und einen Schraubendreher bekommen und ein Problem lösen zu können, ohne dabei das Budget zu sprengen."

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Tyler Marines

Leitender Entwicklungsingenieur, Schweitzer Engineering Laboratories

Die Herausforderung

Als das Produktionsvolumen von SEL zunahm, wurden einst handhabbare Aufgaben zu echten ergonomischen Herausforderungen. Ein Produkt, die 700er-Serie, erforderte von den Bedienern, 8 Schrauben auf der Rückseite einzudrehen und dabei den ganzen Tag über immer wieder ein Werkzeug zu greifen und Schrauben zu befestigen.

Mit Hunderten von Einheiten, die täglich die Linie durchliefen, drehten die Bediener manuell 4.000 Schrauben pro Tag. Innerhalb von zwei Jahren erlitten drei Bediener Verletzungen der Rotatorenmanschette – ein deutliches Zeichen dafür, dass die kumulative körperliche Belastung erheblich und zunehmend war. SEL suchte nach einer Automatisierungslösung, die in der Lage war:

Repetitive ergonomische Risiken und Verletzungen zu beseitigen
Sich schnell ohne langen Bereitstellungszyklus zu integrieren
Mit minimalem Schulungsaufwand und einfacher Bedienung zu funktionieren
Auf andere Produkte und Anwendungen über den ursprünglichen Anwendungsfall hinaus zu skalieren

Die Lösung

SEL erwarb seine ersten Robotiq Cobot-Komponenten und baute speziell eine Schrauberarbeitsstation, die mit einem UR-Cobot integriert wurde. Die Leichtigkeit der Implementierung, insbesondere dank der Robotiq URCap-Software, bedeutete, dass ein funktionierendes Programm innerhalb von Tagen lief.

Aufbauend auf diesem anfänglichen Erfolg erweiterte sich das Automatisierungsprogramm von SEL schnell durch die Hinzufügung weiterer Cobot-Komponenten:

Arbeitsstation: Schrauben (einschließlich Zuführer für die Hochvolumen-Schraubenversorgung), jetzt auf mehreren Produktlinien eingesetzt
Komponenten: Adaptive Greifer (2F-85 & 2F-140) für das Greifen und Platzieren von Leiterplatten und Teilen
Werkzeugwechsler von TripleA zur Ermöglichung von Multi-Komponenten-Zellen

Was als einzelne Pilotanlage begann, wurde zu einem koordinierten Multi-Zellen-Automatisierungsprogramm, und die Ergebnisse gingen über die Ergonomie hinaus. Seit der Bereitstellung der Lösung hat SEL keinerlei Kundenfeedback oder Retouren im Zusammenhang mit dem Verschrauben verzeichnet.

Schnelle Wertschöpfung

Eine funktionierende Automatisierungsanlage mit Robotiq Cobot-Komponenten war innerhalb von 3 Monaten in Betrieb. Die URCap-Integration mit Universal Robots machte die Programmierung für SELs interne Ingenieure schnell und zugänglich.

Vollständiger ROI innerhalb eines Jahres

Unter Berücksichtigung der Hardwarekosten und der finanziellen Auswirkungen ergonomischer Verletzungen amortisierte SEL seine Investition in Robotiq Cobot-Komponenten innerhalb von zwölf Monaten.

Niedrige Einstiegshürde

Der Preis der Robotiq Cobot-Komponenten ermöglicht es Teams wie dem von SEL, eine Komponente zu erwerben und intern zu experimentieren, wodurch die Hürde zum Nachweis des ROI gesenkt wird, bevor man sich zu einem umfangreicheren Einsatz verpflichtet.

Einfache Bedienerschulung

Neue Bediener konnten schnell in der Verwendung von Robotiq Cobot-Komponenten und Arbeitsstationen geschult werden. Die Benutzerfreundlichkeit reduzierte die Schulungszeit und die Abhängigkeit von Spezialkenntnissen.

Häufig gestellte Fragen

Was sind Cobot-Komponenten und wie werden sie in der Fertigung eingesetzt?

Cobot-Komponenten sind Werkzeuge und Zubehör für den Roboterarm, die für die Zusammenarbeit mit kollaborativen Robotern auf dem Hallenboden konzipiert sind. Sie werden am Roboterarm befestigt und ermöglichen spezifische Aufgaben über eine Reihe von Anwendungen hinweg. Das Komponentenangebot von Robotiq umfasst adaptive Greifer, Vakuumgreifer, eine Handgelenkkamera, einen Kraft-Drehmoment-Sensor, einen Kraft-Copiloten und taktile Sensorfingerspitzen.

Was ist eine Cobot-Arbeitsstation?

Eine Cobot-Arbeitsstation ist ein einsatzbereiter Arbeitsbereich, in dem ein kollaborativer Roboter und seine Komponenten zusammenarbeiten, um eine spezifische Fertigungsaufgabe auszuführen. Robotiq bietet Arbeitsstationen für die häufigsten Anwendungen auf dem Hallenboden an, darunter Palettierung, Maschinenbedienung und Verschrauben. Jede Arbeitsstation ist so konzipiert, dass sie kompakt, wiederholbar und einfach in eine bestehende Produktionslinie integrierbar ist.

Wie schnell kann eine Cobot-Arbeitsstation betriebsbereit sein?

Mit Robotiq Cobot-Komponenten kann eine funktionsfähige Arbeitsstation oft innerhalb von Tagen nach Erhalt der Ausrüstung betriebsbereit sein. Die Schlüsselfaktoren sind die Komplexität der Aufgabe und wie klar die Anwendung definiert ist. Hochrepetitive, strukturierte Aufgaben sind in der Regel die schnellsten beim Einsatz und der Validierung.

Können mehrere Cobot-Komponenten in derselben Zelle zusammenarbeiten?

Ja. Cobot-Komponenten sind modular und interoperabel konzipiert. Eine einzige Arbeitsstation kann eine Schrauberkomponente, einen adaptiven Greifer, eine Handgelenkkamera zur Inspektion und einen Werkzeugwechsler kombinieren, sodass der Roboter mehrere Aufgaben innerhalb einer einzigen automatisierten Station ausführen kann.

Welche Montageaufgaben eignen sich am besten für Cobot-Greifer und Schrauberkomponenten?

Cobot-Komponenten arbeiten am besten bei Aufgaben, die für menschliche Bediener repetitiv und körperlich anspruchsvoll sind. Ideale Anwendungen umfassen das Eindrehen von Schrauben an festen Positionen eines Produkts, das Greifen und Platzieren elektronischer Leiterplatten und Endlinieinspektionen.

Welchen ROI können Hersteller vom Einsatz von Cobot-Komponenten erwarten?

Die Amortisationszeit für Cobot-Automatisierung mit Greif- und Schrauberkomponenten liegt typischerweise zwischen einem und zwei Jahren, abhängig von Arbeitskosten, Arbeitsplänen und Produktionsvolumen.

Benötigen Bediener Robotererfahrung, um mit Robotiq Cobot-Komponenten zu arbeiten?

Keine spezialisierte Robotikausbildung ist erforderlich. Cobot-Komponenten sind für die Zugänglichkeit konzipiert, und URCaps ermöglichen Ingenieuren und Technikern die Programmierung und Anpassung von Aufgaben über intuitive Schnittstellen.

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Könnte Ihre Montagelinie von der Robotiq Schrauberarbeitsstation oder anderen Robotiq Cobot-Komponenten profitieren?

Wenn Ihr Team repetitive Montage-, Greif- und Platzierungs- oder Teilehandhabungsaufgaben durchführt, sind Robotiq Cobot-Komponenten darauf ausgelegt, mit Ihnen zu wachsen – von einer einzelnen Pilotanlage bis hin zu einem vollständigen Multi-Zellen-Automatisierungsprogramm.

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