Högskolan i Skövde

Industrin står inför utmaningar på grund av förkortade produktlivscykler och ökad produktvariation. Nuvarande system har svårt att hantera ökade krav. Kollaborativa robotar (cobots) har utvecklats för att övervinna dessa svårigheter och skapa flexibla och anpassningsbara automatiseringsprocesser. Parker Hannifin i Skövde monterar idag hydraulik‐ och pneumatikkopplingar. All montering är manuell, vilket kan resultera i påfrestande ergonomi för arbetarna. Produktiviteten och kvalitetsutfallet lider i nuläget inte av några större problem, men företaget ser ändå anledningar till att automatisera delar av produktionen. Dels vikten av att ständigt försöka förbättra sig både inom ergonomi och produktion, samt att en förnyelse av företaget sker.

Projektets syfte är att hitta en arbetsstation lämpad för kollaborativ automatisering. Stationen och dess moment ska därefter studeras för att kartlägga vad som krävs för att göra en förbättring genom en automatiserad layout. Målet med arbetet är att det ska kunna användas som underlag i framtiden för beslut om investering. Olika arbetsstationer och moment kommer studeras för att kunna välja en lämplig process för automatisering. För att kartlägga vad som krävs av ett layoutförslag behöver information om komponentkandidater samlas in. Jämförelser kommer sedan göras baserat på konceptets parametrar. Årskostnad mellan kollaborativ och manuell station kommer jämföras utifrån uppskattad livslängd på investeringen.

Produkttyp 1 är en spillfri produkt och har goda förutsättningar att öka i volym i framtiden. I dagsläget har stationerna för tillverkning av produkttyp 1 och 2 hög beläggning. Stationen X ansågs därför vara en lämplig kandidat och valdes till projektet. När sammanställningarna av parametrarna och jämförelserna var gjorda, valdes UR5 från Universal Robots som robotmodell med gripper från Robotiq och vision system från Sick. Ett layoutförslag skapades där roboten utför monteringens sista moment, 11–15. Med en beräknad livslängd på sju år, visade det sig att en investering med föreslagen layout inte skulle vara ekonomiskt lönsamt jämfört med manuellt arbete. På grund av att en mycket högre produktionsvolym krävs i station X, bör implementationen istället undersökas på annan station så att roboten får högre beläggning.

Arbetet har även undersökt lösningar till olika moment som inte tagits med i förslaget. Trots att layouten inte är mer lönsam än dagens manuella montering, ses projektet som lyckat och arbetet som ett värdefullt underlag för framtiden. Det är inte bara ekonomin som är viktig att reflektera över, utan kvalité och ergonomi är aspekter som kan dra stor nytta av kollaborativa robotar.

The industry today stands before challenges because of products shortened lifecycle and increased variation. Present systems are having a difficult time handling these demands. Collaborative robots (cobots) have been developed to overcome these problems and creating flexible and adjustable automation processes. Parker Hannifin in Skövde is a manufacturer of hydraulic and pneumatic couplings. All assembly is done manually at present, which can cause issues ergonomically for the workers. The productivity and quality are not suffering from any major problem now, still the company sees reasons to automate parts of the production. Partly because the importance of always trying to improve the production and ergonomic, but also the renewal of the company that follows is a reason.

The purpose of the project is to find a workstation suitable for collaborative automation. The station and the processes are then to be studied to define what is needed for improvement through an automated layout. The goal is that the project will work as support for future decision concerning an investment. Different stations and moments will be studied for choosing an appropriate process to automate. Information regarding components needs to be collected, for mapping the needs of the layout. Comparisons will then be made from the concept’s parameters. Yearly cost between collaborative and manual station will be compared based on an approximately life time of the investment.

Product type 1 is a new type of spill free product and its volume have good conditions to increase inthe future. Today the stations for manufacturing product type 1 and 2 have a high occupation. Station X was considered an appropriate candidate and was chosen for the project. After a compilation of the comparisons been made, the robot model UR5 from Universal Robots with a gripper from Robotiq and vision system from Sick, was chosen. A proposed layout was made where the robot is performing the last moments, 11‐15, of the assembly. The results showed that with an approximate life time of seven years, the investment would not be financially profitable compared to manual labour. The implementation should instead be investigated in a different station, concerning the high production volume that is needed in station X.

The work has resulted in several solution for moments not included in the proposition. The project is still viewed as successful and the work as useful support for the future, despite results showing that the layout is not more profitable than today’s manual assembly. It is just not the economical aspect that is important to reflect over, but quality and ergonomic are fields that can benefit from collaborative robots.