CASOS DE ESTUDIO
Automatización del atornillado y componentes de cobots para fabricantes de equipos eléctricos | Schweitzer Engineering Laboratories
Cómo SEL reduce los riesgos ergonómicos, mejora la calidad del producto y escala la automatización del ensamblaje utilizando componentes cobot de Robotiq.
Resultados clave
1,4 millones de tornillos automatizados al año
Lo que antes requería que los operadores enroscaran manualmente 4.000 tornillos en cientos de unidades cada día ahora está completamente automatizado, eliminando la tarea manual más exigente físicamente de la línea de producción.
27 estaciones activas en la planta
De una celda piloto a 27 estaciones de producción, lo que comenzó como una única Celda de Atornillado se ha convertido en un programa de automatización multicelda con productos Robotiq que van desde grippers hasta atornilladores.
3 a 0 lesiones de manguito rotador
Después de 3 casos en dos años, la automatización de los movimientos de ensamblaje manual repetitivos eliminó la fatiga ergonómica que se había acumulado a medida que los volúmenes de producción de SEL aumentaban.
Descripción de la empresa
Step 1 - Box dimensions, weight and orientation
Step 1 - Box dimensions, weight and orientation
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Sobre SEL
Schweitzer Engineering Laboratories (SEL) diseña, desarrolla y fabrica productos y sistemas digitales para proteger, automatizar y controlar infraestructuras críticas, desde sistemas de energía y centros de datos hasta fábricas y servicios esenciales en más de 170 países.
Fundada en 1984 y con sede en Pullman, Washington, SEL es 100 % propiedad de sus empleados y cuenta con más de 7.000 empleados en todo el mundo. A diferencia de muchos fabricantes, SEL mantiene la I+D, el diseño, el ensamblaje, las pruebas y la distribución casi en su totalidad internamente, en cinco centros de fabricación en EE. UU., manteniendo un control riguroso en cada etapa de la producción.
Con la misión de hacer que la energía eléctrica sea más segura, confiable y económica, la calidad es una prioridad absoluta en SEL. Su compromiso con la fiabilidad hace que la repetibilidad, la trazabilidad y la mejora continua de los procesos sean el núcleo de las operaciones de SEL.
El desafío
A medida que los volúmenes de producción de SEL aumentaban, las tareas que antes eran manejables se convirtieron en verdaderos desafíos ergonómicos. Un producto en particular, la serie 700, requería que los operadores enroscaran 8 tornillos en el panel trasero, agarrando repetidamente una herramienta y apretando tornillos durante todo el día.
Con cientos de unidades pasando por la línea cada día, los operadores enroscaban manualmente 4.000 tornillos diariamente. En dos años, tres operadores sufrieron lesiones en el manguito rotador, una clara señal de que la fatiga física acumulada era significativa y creciente. SEL buscaba una solución de automatización capaz de:
- Eliminar los riesgos ergonómicos repetitivos y las lesiones
- Integrarse rápidamente sin un largo ciclo de implementación
- Operar con formación mínima y facilidad de uso
- Escalar a otros productos y aplicaciones más allá del caso de uso inicial
La solución
SEL adquirió sus primeros componentes cobot de Robotiq, construyendo específicamente una Celda de Atornillado integrada con un cobot UR. La facilidad de implementación, gracias en particular al software URCap de Robotiq, significó que un programa de trabajo estaba en funcionamiento en cuestión de días.
Aprovechando este éxito inicial, el programa de automatización de SEL se expandió rápidamente con la incorporación de más componentes cobot:
- Celda: Atornillado (incluidos los alimentadores para el suministro de tornillos en alto volumen), ahora utilizado en múltiples líneas de productos
- Componentes: Grippers adaptativos (2F-85 y 2F-140) para la recogida y colocación de placas de circuito y piezas
- Cambiador de herramientas de TripleA para habilitar celdas multicomponente
Lo que comenzó como una única celda piloto se convirtió en un programa de automatización multicelda coordinado, y los resultados fueron más allá de la ergonomía. Desde la implementación de la solución, SEL no ha registrado ninguna queja de clientes ni devoluciones relacionadas con el atornillado.
Por qué SEL eligió Robotiq
Rápida generación de valor
Una celda de automatización funcional con componentes cobot Robotiq estaba en funcionamiento en 3 meses. La integración URCap con Universal Robots hizo que la programación fuera rápida y accesible para los ingenieros internos de SEL.
ROI completo en menos de un año
Teniendo en cuenta los costos de hardware y el impacto financiero de las lesiones ergonómicas, SEL recuperó su inversión en componentes cobot Robotiq en doce meses.
Baja barrera de entrada
El precio de los componentes cobot Robotiq permite a equipos como el de SEL adquirir uno y comenzar a experimentar internamente, reduciendo la barrera para demostrar el ROI antes de comprometerse con una implementación a mayor escala.
Formación fácil de los operadores
Los nuevos operadores pudieron capacitarse rápidamente en el uso de los componentes cobot y las celdas de Robotiq. La facilidad de uso redujo el tiempo de formación y la dependencia de conocimientos especializados.
The Robotiq solution
Preguntas Frecuentes
¿Qué son los componentes cobot y cómo se utilizan en la fabricación?
Los componentes cobot son herramientas y accesorios de extremo de brazo diseñados para trabajar con robots colaborativos en el suelo de fábrica. Se acoplan al brazo del robot y permiten tareas específicas en una gama de aplicaciones. La línea de componentes de Robotiq incluye grippers adaptativos, grippers de vacío, una cámara de muñeca, un sensor de fuerza-par, un copiloto de fuerza y puntas de sensores táctiles.
¿Qué es una celda cobot?
Una celda cobot es un espacio de trabajo listo para implementar donde un robot colaborativo y sus componentes trabajan juntos para realizar una tarea de fabricación específica. Robotiq ofrece celdas diseñadas en torno a las aplicaciones más comunes en el suelo de fábrica, incluida la paletización, el tendido de máquinas y el atornillado. Cada celda está diseñada para ser compacta, repetible y sencilla de integrar en una línea de producción existente.
¿En cuánto tiempo puede estar operativa una celda cobot?
Con los componentes cobot de Robotiq, una celda funcional puede estar operativa a menudo en días tras recibir el equipo. Los factores clave son la complejidad de la tarea y cuán bien definida está la aplicación. Las tareas altamente repetitivas y estructuradas suelen ser las más rápidas de implementar y validar.
¿Pueden trabajar juntos varios componentes cobot en la misma celda?
Sí. Los componentes cobot están diseñados para ser modulares e interoperables. Una sola celda puede combinar un componente de atornillado, un gripper adaptativo, una cámara de muñeca para inspección y un cambiador de herramientas, lo que permite al robot realizar múltiples tareas dentro de una sola estación automatizada.
¿Qué tipos de tareas de ensamblaje son las más adecuadas para los grippers cobot y los componentes de atornillado?
Los componentes cobot funcionan mejor en tareas que son repetitivas y físicamente exigentes para los operadores humanos. Las aplicaciones ideales incluyen el atornillado en ubicaciones fijas de un producto, la recogida y colocación de placas de circuito electrónico y las inspecciones al final de la línea.
¿Qué retorno de la inversión (ROI) pueden esperar los fabricantes al implementar componentes cobot?
El período de recuperación para la automatización cobot con componentes de agarre y atornillado suele oscilar entre uno y dos años, dependiendo de los costos laborales, los horarios de trabajo y el volumen de producción.
¿Necesitan los operadores experiencia en robótica para trabajar con los componentes cobot de Robotiq?
No se requiere formación especializada en robótica. Los componentes cobot están diseñados para ser accesibles, y los URCaps permiten a ingenieros y técnicos programar y ajustar tareas a través de interfaces intuitivas.
¿Podría su línea de ensamblaje beneficiarse de la Celda de Atornillado Robotiq u otros componentes cobot Robotiq?
Si su equipo realiza ensamblaje repetitivo, recogida y colocación, o manejo de piezas, los componentes cobot Robotiq están diseñados para crecer con usted, desde una única celda piloto hasta un programa de automatización multicelda completo.