Wie ein kollaborativer Roboter Wisconsin Plastics zu mehr Effizienz und gestärkten Mitarbeitern verhalf

Als das Team von Wisconsin Plastics Inc. (WPI) erstmals seinen neuen Kollegen traf – einen UR5 kollaborativen Roboter von Universal Robots – sorgten sie sich, er könnte sie ersetzen. Heute sehen sie ihn als Katalysator für höhere Effizienz.

„Anfangs war jeder besorgt, die Roboter könnten sie ersetzen“, sagt Werksleiter Carl Bartle. „Sobald sie erkannten, dass der Roboter da war, um unsere eigene Effizienz zu unterstützen, gab es große Begeisterung.“

In Green Bay ansässig, ist WPI ein Auftragsfertiger, spezialisiert auf Spritzguss und Montage, und produziert auch eine eigene Linie von Papierhandtuchspendern. Um das Potenzial von Cobots zu testen, wählte das Unternehmen eine seiner komplexesten Montagelinien als Pilot.

„Wir wählten eine unserer kompliziertesten Montagelinien für den Cobot, eine, die tatsächlich die intensivste menschliche Interaktion und die variabelste Rate hatte“, erklärt Bartle. „Wenn wir dort erfolgreich sein könnten, könnten wir alles schaffen.“

SCHRITT HALTEN

Ein Schlüsselkonzept für WPI war die Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen, reproduzierbaren Produktionsrate – „nicht, Mitarbeiter schneller arbeiten zu lassen, sondern einen Prozess zu schaffen, der im Zeitplan bleibt.“ Die Handtuchspender-Linie, wo der Cobot erstmals eingesetzt wurde, erforderte zuvor, dass Teile in einem Gebäude geformt, verpackt und dann quer über die Straße zur Montageanlage transportiert wurden. Dieses Setup war ineffizient und riskant: Ein Mangel an Montagepersonal konnte die gesamte Linie stoppen. Durch die Trennung der Spritzgussmaschine vom Montagebereich konnte das Unternehmen Teile weiter formen, auch wenn Montagepersonal fehlte.

Anders als viele Cobots, die isoliert arbeiten, ist WPIs UR5 zwischen zwei Spritzgussmaschinen positioniert, die den Spenderkörper und -deckel produzieren. Der Roboter entnimmt geformte Teile, platziert sie auf einer Tampondruckvorrichtung für das erste Logo, wechselt die Gehäuse zu einer zweiten Vorrichtung für ein zweites Logo und schwenkt dann, um die Teile auf ein Förderband für die Endmontage abzulegen. Sehen Sie die Zelle in Aktion hier.

„Durch den Roboter dazwischen reduzierten wir den Footprint der Montagelinie“, bemerkt Bartle. „Der Cobot kann mehrere Aufgaben in weniger Platz erledigen als eine menschliche Linie benötigen würde.“

WPI installierte auch einen neuen Tampondrucker und kundenspezifische Integrationsvorrichtungen. Die Zweikavitäten-Formen ermöglichen es dem Roboter, beide Teile aus einer einzigen Orientierung mit einer Drehvorrichtung zu greifen, was den Workflow strafft.

Der menschliche Footprint hat sich signifikant verkleinert. Ohne Bedarf an separaten Montagetischen kombinieren Arbeiter Komponenten direkt vom Förderband. „Es ist kein dramatischer Quadratmeter-Schnitt, aber die Linie ist jetzt eine kompakte, kurze Zelle, die direkt außerhalb des Maschinen-Footprints sitzt“, erklärt Bartle.

Der Durchsatz ist gestiegen, weil der Cobot einen konsistenten Takt etabliert, den Arbeiter matchen können. „Maschinen laufen mit fester Geschwindigkeit, während menschliches Tempo schwankt“, sagt Bartle. „Der Cobot hält das Tempo stabil, sodass unser Team diesen Rhythmus halten kann.“

MEHR COBOTS KOMMEN

Nachdem die anfänglichen Bedenken verflogen waren, nahm WPIs Belegschaft die Technologie an und suchte nach Wegen, ihre Rolle zu erweitern. „Die Monteure an der Linie waren diejenigen, die Ideen vorschlugen – wo der Roboter positioniert werden sollte, von welcher Seite er greifen sollte, wie das Förderband orientiert werden sollte“, sagt Bartle. „Ihr Input trieb die Integration auf die nächste Stufe.“

Der Erfolg hat Pläne angestoßen, in den nächsten Jahren vier weitere UR-Cobots hinzuzufügen. Bartle erkennt an, dass eine frühere Einbindung des Fertigungsteams, Schichtleiter und Werkstatttechniker den Prozess beschleunigt hätte.

Für die Zukunft stellt WPI sich vor, Cobots für Teiletransport und Verpackung fertiger Baugruppen einzusetzen. „Wir können niedrigqualifizierte, repetitive Aufgaben automatisieren, um qualifizierte Arbeitskräfte für komplexere Jobs freizusetzen“, sagt er. „Es schafft auch Chancen für Roboterprogrammierer.“

„Dies ist eine Gelegenheit, zu transformieren, wie wir unsere Belegschaft einsetzen“, schließt Bartle. „Indem wir mühsame Aufgaben entfernen, befähigen wir Mitarbeiter, höherwertige Arbeit zu bewältigen und helfen uns zu wachsen in einer Ära, in der wir oft Personalmangel haben.“

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