El desafío

El Proyecto LIAA se inició para encontrar una solución tecnológica como la formación virtual para mantener los puestos de trabajo de montaje, la parte más intensiva en mano de obra de la fabricación, en Europa. Los tamaños de lote pequeños, el gran número de variantes, un número significativo de piezas y procesos, y las oportunidades limitadas de automatización hacen que el proceso de montaje sea intensivo y costoso. Como resultado, el proceso de montaje, que es el último paso en el proceso de fabricación, a menudo se subcontrata a países con salarios más bajos como China e India. Mediante la aplicación de soluciones técnicas innovadoras, el Proyecto LIAA está buscando formas que aumenten la eficiencia manteniendo la flexibilidad necesaria para configuraciones pequeñas o personalizadas.

LIAA recibió una subvención del Séptimo Programa Marco de investigación, desarrollo tecnológico y demostración de la Unión Europea por 8 millones de euros.

Alto costo de automatización

La automatización a gran escala produce una enorme eficiencia cuando hay un proceso altamente repetible. Los costos de implementación de la robótica y otra tecnología para la automatización se distribuyen en grandes tamaños de lote con largos tiradas de producción. Con un trabajo de ensamblaje más pequeño y personalizado, estos grandes costos de automatización no se llevan a cabo por grandes volúmenes de producto y no tienen la flexibilidad para satisfacer las demandas de tareas de montaje especializadas más pequeñas.

Se necesita fabricación flexible

Los sistemas de fabricación automáticos e híbridos (que combinan estaciones robóticas y humanas) tienen dificultades para manejar la naturaleza bajo demanda de la fabricación moderna. Estos sistemas no se pueden adaptar diariamente para los volúmenes de pedido fluctuantes y los requisitos de producción.

La solución: Formación virtual

Como parte del Proyecto LIAA, EON Reality junto con OPEL y la Universidad de Patras desarrollaron una avanzada interfaz hombre-máquina que permitió a un trabajador de fábrica humano montar un turbocompresor en conjunto con un brazo robótico. El trabajador humano recibió instrucciones de entrenamiento virtuales a través de un Hololens y controló el brazo robótico con un reloj inteligente. Juntos, el brazo humano y robótico fueron capaces de ser más eficientes con el ser humano realizando las tareas personalizadas según lo impulsado por la pantalla AR y el brazo robótico que maneja las tareas repetibles. Las tareas fueron realizadas en un conjunto de turbocompresor por OPEL que requería un nivel razonable de destreza, pero también reconocimiento de personajes y montaje de piezas.

BENEFICIOS DE RENDIMIENTO

Si bien las tareas de montaje podrían ser realizadas razonablemente por una persona y clasificarse como actividades «ergonómicamente factibles», pueden causar tensión y daño a largo plazo al cuerpo humano. Con la automatización, el brazo robótico toma el levantamiento de la parte de 5kg (11 libras) mientras el humano lo atornilla en su lugar. Esta reestructuración de la tarea da lugar a una tensión sustancialmente menos repetible.

VARIANTES DEL PRODUCTO

La automatización del montaje tiene que lidiar con diferentes variantes del turbocompresor OPEL y tiene que acomodar diferentes geometrías de las variantes del producto. El brazo robótico realiza las partes altamente repetibles del procedimiento y alivia la tensión en el operador humano, dejando suficiente flexibilidad para que el operador maneje las porciones altamente variables del ensamblaje.

Los resultados

EON Reality presentó este trabajo junto con sus socios en varias conferencias/exposiciones:

  • Automatica 2016, Múnich, Alemania
  • Motek 2016, Stuttgart, Alemania
  • Foro Europeo de Robótica, 2017, Edimburgo, Escocia
  • Foro Europeo de Robótica, 2014, Rovereto, Italia