Ad oggi l’inserimento dei cobot – Advanced Manufacturing Solutions – nonché robot collaborativi interconnessi, avviene in un contesto industriale maturo, sia dal punto di vista tecnologico che organizzativo. Le aziende, sempre più, investono in innovazioni tecnologiche e in automazione avanzata facendo riferimento al team di BPR Group, il quale ha fatto del TPS (Toyota Production System) il proprio modello di riferimento per quanto riguarda l’eccellenza operativa.
Il contesto maturo e sfidante e le esigenze del cliente
Nello specifico dell’applicazione realizzata di cui vi parliamo in questo articolo, la problematica di partenza ha riguardato l’individuazione di una soluzione, in grado di ridurre il tempo uomo impiegato in presidio ad una configurazione semiautomatica. A fronte di questa esigenza, BPR Group ha provveduto, con il suo team inter-funzionale, ad analizzare, dimensionare, configurare e sperimentare l’utilizzo robot collaborativi all’interno del processo.
Inoltre, l’esigenza espressa dal cliente implicava la necessità di sistemi produttivi frequentemente riprogettabili, per poter industrializzare varianti di prodotto con cicli di vita sempre più brevi. In virtù di ciò, la scelta è ricaduta sull’adozione di sistemi modulari e riconfigurabili, facilmente adattabili alle esigenze del mercato.
Non meno importante è stata la ricerca, da parte dell’intero gruppo di lavoro, di una soluzione in grado di conciliare, da un lato l’elevato contenuto tecnologico, e, dall’altro un contenuto investimento economico, in grado di garantire un payback target di massimo un anno.
BPR Group, con i propri analisti di processo e tecnici, ha operato in stretta sinergia con le funzioni interne: ingegneria di processo, produzione e controllo di gestione, offrendo al cliente un impianto 4.0 estremamente all’avanguardia.
Specificità e fasi del progetto
Il progetto ha riguardato la realizzazione di due isole di lavoro semiautomatiche (fase di assemblaggio), integrate con uno o più robot collaborativi, a fronte di una situazione iniziale (AS IS), comprensiva di quattro stazioni di lavoro manuali stand alone. Tra i vantaggi annoverabili rispetto alla realizzazione del progetto vi sono:
- efficientamento del processo (risorse uomo e risorse macchina);
- ripetibilità del processo (scarto in PPM);
- limitazione del minimo di fermi isola, sia come frequenza che come durata.
I benefici risultano visibili e tangibili alla luce di in un incremento significativo di OEE (Overall Equipment Effectiveness) nelle due isole.
Il progetto è stato realizzato seguendo un percorso, composto di varie fasi:
- Analisi Tempi & Metodi della configurazione attuale a quattro postazioni uomo autonome;
- Analisi “lean” del ciclo attuale con scomposizione operazioni elementari in Valore Aggiunto e Non Valore Aggiunto (in particolare attività uomo di prelievo e asservimento macchina), al fine di individuare le criticità da superare nel TO BE;
- Elaborazione del metodo di lavoro standard ottimale e tempi per la configurazione TO BE con l’introduzione di cobot;
- Elaborazione delle specifiche standard (portata, peso, tolleranze, etc) dei cobot da inserire;
- Definizione del capitolato tecnico;
- Verifica soluzioni sul mercato ed incontri con tre fornitori diversi per giungere all’individuazione della soluzione macchina ottimale e del relativo fornitore;
- Scelta della configurazione definitiva, composta di due isole di lavoro per la fase di assemblaggio, con due cobot per isola. In questa applicazione, è stata posta grande attenzione agli aspetti di sicurezza, mediante l’utilizzo di laser scanner per intercettare l’ingresso dell’operatore nella zona collaborativa, e agli aspetti di qualità grazie al sistema di visione integrato.
- Test, programmazione e supporto nell’avviamento delle due isole;
- Formazione agli utilizzatori e manutentori interni;
- Definizione e monitoraggio KPI (OEE e altri).
L’articolazione temporale del progetto è stata di 4 mesi, comprensivi del mese di tempo per la fornitura dei cobot installati.
Risultati ottenuti dall’inserimento del cobot e prospettive future
L’implementazione dei cobot nel contesto odierno ha permesso di ottenere significativi risultati:
- introduzione di tecnologia innovativa con basso investimento e payback pari a 0,8 anni;
- passaggio da quattro stazioni di lavoro a due isole dotate di cobot, con un corrispettivo saving di spazio del 20%;
- efficientamento del processo, con riduzione del tempo ciclo uomo, mediante l’eliminazione delle operazioni di picking, pari al 27%;
- ripetibilità del processo incrementata;
- miglioramento ergonomico delle attività uomo;
- indicatore OEE incrementato da 72% a 78%;
- possibilità di riconvertibilità dei cobot in altri processi attraverso la sola modifica del sistema di presa pezzo (pinza).
A seguito di questa prima applicazione pilota, l’azienda cliente ha scelto di proseguire il percorso, implementando la nuova tecnologia su altri processi produttivi in essere.
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