ÉTUDES DE CAS
Automatisation de vissage et composants de cobots pour les fabricants d'équipements électriques | Schweitzer Engineering Laboratories
Comment SEL réduit les risques ergonomiques, améliore la qualité des produits et développe l'automatisation de l'assemblage grâce aux composants cobot Robotiq.
Résultats clés
1,4 million de vis automatisées par an
Ce qui exigeait autrefois des opérateurs de visser manuellement 4 000 vis sur des centaines d'unités chaque jour est désormais entièrement automatisé, supprimant la tâche manuelle la plus physiquement exigeante de la ligne de production.
27 stations actives dans l'usine
D'une cellule pilote à 27 stations de production, ce qui a commencé comme une seule cellule de vissage est devenu un programme d'automatisation multi-cellules avec des produits Robotiq allant des préhenseurs au vissage.
3 à 0 blessures au coude
Après 3 cas en deux ans, l'automatisation des mouvements d'assemblage manuel répétitifs a éliminé les contraintes ergonomiques qui s'étaient accumulées à mesure que les volumes de production de SEL augmentaient.
Présentation de l’entreprise
Step 1 - Box dimensions, weight and orientation
Step 1 - Box dimensions, weight and orientation
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À propos de SEL
Schweitzer Engineering Laboratories (SEL) conçoit, développe et fabrique des produits et systèmes numériques pour protéger, automatiser et contrôler les infrastructures critiques, des systèmes d'alimentation électrique et centres de données aux usines et services essentiels dans plus de 170 pays.
Fondée en 1984 et dont le siège est à Pullman, Washington, SEL est détenue à 100 % par ses employés et compte plus de 7 000 collaborateurs dans le monde. Contrairement à de nombreux fabricants, SEL conserve la R&D, la conception, l'assemblage, les tests et la distribution presque entièrement en interne, dans cinq centres de fabrication américains, maintenant un contrôle rigoureux à chaque étape de la production.
Avec pour mission de rendre l'énergie électrique plus sûre, plus fiable et plus économique, la qualité est une priorité absolue chez SEL. Leur engagement envers la fiabilité fait de la reproductibilité, de la traçabilité et de l'amélioration continue des processus les piliers des opérations de SEL.
Le défi
À mesure que les volumes de production de SEL augmentaient, des tâches autrefois gérables sont devenues de véritables défis ergonomiques. Un produit en particulier, la série 700, exigeait des opérateurs de visser 8 vis sur le panneau arrière, en attrapant répétitivement un outil pour serrer des vis toute la journée.
Avec des centaines d'unités transitant par la ligne chaque jour, les opérateurs vissaient manuellement 4 000 vis quotidiennement. En deux ans, trois opérateurs ont souffert de blessures à la coiffe des rotateurs, signe évident que la contrainte physique cumulée était significative et croissante. SEL cherchait une solution d'automatisation capable de :
- Éliminer les risques ergonomiques répétitifs et les blessures
- S'intégrer rapidement sans long cycle de déploiement
- Fonctionner avec une formation minimale et une facilité d'utilisation
- S'adapter à d'autres produits et applications au-delà du cas d'usage initial
La solution
SEL a acquis ses premiers composants cobot Robotiq, en construisant spécifiquement une cellule de vissage intégrée à un cobot UR. La facilité de mise en œuvre, notamment grâce au logiciel URCap de Robotiq, a permis de disposer d'un programme opérationnel en quelques jours seulement.
Fort de ce premier succès, le programme d'automatisation de SEL s'est rapidement étendu avec l'ajout de composants cobot supplémentaires :
- Cellule : Vissage (incluant les alimentateurs pour l'approvisionnement en vis en grand volume), désormais utilisée sur plusieurs lignes de produits
- Composants : Préhenseurs adaptatifs (2F-85 et 2F-140) pour la prise et le placement de circuits imprimés et de pièces
- Changeur d'outil de TripleA pour permettre des cellules multi-composants
Ce qui a commencé comme une cellule pilote unique est devenu un programme d'automatisation multi-cellules coordonné, et les résultats ont dépassé le cadre ergonomique. Depuis le déploiement de la solution, SEL n'a enregistré aucun retour ou réclamation client lié au vissage.
Pourquoi SEL a choisi Robotiq
Rapidité de mise en valeur
Une cellule d'automatisation fonctionnelle utilisant les composants cobot Robotiq était opérationnelle en 3 mois. L'intégration URCap avec Universal Robots a rendu la programmation rapide et accessible pour les ingénieurs internes de SEL.
Retour sur investissement complet en moins d'un an
En tenant compte des coûts matériels et de l'impact financier des blessures ergonomiques, SEL a récupéré son investissement dans les composants cobot Robotiq en douze mois.
Faible barrière à l'entrée
Le prix des composants cobot Robotiq permet à des équipes comme celle de SEL d'en acquérir un et de commencer à expérimenter en interne, réduisant ainsi la barrière à la démonstration du ROI avant de s'engager dans un déploiement à plus grande échelle.
Formation facile des opérateurs
Les nouveaux opérateurs ont pu être rapidement formés à l'utilisation des composants cobot et des cellules Robotiq. La facilité d'utilisation a réduit le temps de formation et la dépendance aux connaissances spécialisées.
The Robotiq solution
Questions fréquemment posées
Que sont les composants cobot et comment sont-ils utilisés dans la fabrication ?
Les composants cobot sont des outils et accessoires de bout de bras conçus pour fonctionner avec des robots collaboratifs sur le plancher d'usine. Ils s'attachent au bras du robot et permettent des tâches spécifiques dans une gamme d'applications. La gamme de composants de Robotiq comprend des préhenseurs adaptatifs, des préhenseurs à vide, une caméra poignet, un capteur d'effort, un Force Copilote et des capteurs tactiles, chacun conçu pour des tâches telles que la prise et le placement de pièces, l'inspection d'assemblages, la détection de force et d'autres applications de fabrication.
Qu'est-ce qu'une cellule cobot ?
Une cellule cobot est un espace de travail prêt à déployer où un robot collaboratif et ses composants travaillent ensemble pour effectuer une tâche de fabrication spécifique. Robotiq propose des cellules conçues autour des applications les plus courantes en usine, notamment la palettisation, la surveillance de machines et le vissage. Chaque cellule est conçue pour être compacte, reproductible et facile à intégrer dans une ligne de production existante, permettant aux équipes de passer de la réception du matériel à une application fonctionnelle en quelques jours plutôt qu'en quelques mois.
Dans quel délai une cellule cobot peut-elle être opérationnelle ?
Avec les composants cobot Robotiq, une cellule fonctionnelle peut souvent être opérationnelle dans les jours suivant la réception de l'équipement. Les facteurs clés sont la complexité de la tâche et la clarté de la définition de l'application. Les tâches hautement répétitives et structurées, comme le serrage du même ensemble de vis sur un produit standard, sont généralement les plus rapides à déployer et à valider.
Plusieurs composants cobot peuvent-ils fonctionner ensemble dans la même cellule ?
Oui. Les composants cobot sont conçus pour être modulaires et interopérables. Une seule cellule peut combiner un composant de vissage, un préhenseur adaptatif, une caméra poignet pour l'inspection et un changeur d'outil, permettant au robot d'effectuer plusieurs tâches au sein d'une même station automatisée. Cette modularité permet aux fabricants de commencer avec une seule fonctionnalité et d'étendre progressivement sans avoir à reconstruire la cellule.
Quels types de tâches d'assemblage sont les mieux adaptés aux préhenseurs cobot et aux composants de vissage ?
Les composants cobot fonctionnent mieux sur des tâches répétitives et physiquement exigeantes pour les opérateurs humains. Les applications idéales incluent le vissage à des emplacements fixes sur un produit, la prise et le placement de circuits imprimés électroniques, et les inspections en fin de ligne. Ces tâches combinent un nombre élevé de cycles avec des exigences de précision, exactement là où les cobots équipés des bons composants offrent les plus grands avantages en termes d'ergonomie et de productivité.
Quel retour sur investissement (ROI) les fabricants peuvent-ils attendre du déploiement de composants cobot ?
La période de remboursement pour l'automatisation cobot utilisant des composants de préhension et de vissage est généralement de un à deux ans, selon les coûts de main-d'œuvre, les horaires de travail et le volume de production. Les principaux facteurs sont les économies de main-d'œuvre réalisées grâce à l'automatisation des tâches répétitives, la réduction du risque de blessures ergonomiques et l'amélioration de la cohérence du débit.
Les opérateurs ont-ils besoin d'une expérience en robotique pour travailler avec les composants cobot Robotiq ?
Aucune formation spécialisée en robotique n'est requise. Les composants cobot sont conçus pour être accessibles, et les URCaps permettent aux ingénieurs et techniciens de programmer et d'ajuster les tâches via des interfaces intuitives. La plupart des fabricants constatent que le personnel existant peut apprendre à déployer, modifier et maintenir des cellules cobot avec un support externe minimal.
Votre ligne d'assemblage pourrait-elle bénéficier de la Cellule de Vissage Robotiq ou d'autres composants cobot Robotiq ?
Si votre équipe effectue de l'assemblage répétitif, de la prise et du placement, ou de la manutention de pièces, les composants cobot Robotiq sont conçus pour évoluer avec vous, d'une cellule pilote unique à un programme d'automatisation multi-cellules complet.