Los compañeros de acampada perfectos

Wiley Davis, un emprendedor y ávido amante de la naturaleza, concibió su negocio de fabricación mientras conducía a casa después de un viaje de surf y campamento en Baja California, México, en 2017. Después de luchar una vez más para encajar su estructura de 6 pies y 4 pulgadas en su 6 Para dormir, Davis imaginó lo que se convirtió en Go Fast Campers (GFC), un fabricante de camionetas camper plegables, livianas y personalizadas.

Cinco años después, el director ejecutivo y cofundador ha ampliado GFC hasta convertirlo en una operación de fabricación altamente automatizada e integrada verticalmente con sede en Bozeman, Mont. Los productos de la empresa están diseñados para adaptarse a una amplia gama de marcas y modelos de vehículos, así como a productos accesorios. GFC ahora fabrica 174 piezas únicas, incluidos pernos, conectores y bisagras, que se utilizan en una variedad de plataformas, cubiertas, marcos y accesorios para caravanas.

El progreso constante de la empresa ha sido un esfuerzo de equipo, liderado por la visión de futuro de Davis junto con la dedicación, resolución y creatividad de otros líderes senior, así como la de docenas de técnicos y operadores capacitados en toda la planta, con un apoyo cada vez mayor de la automatización avanzada. sistemas.

De hecho, gran parte del éxito de GFC se puede atribuir a la asociación de la empresa con Universal Robots (UR) A/S. La línea del proveedor de cobots UR5 para el cuidado de máquinas trabaja codo con codo en todas las instalaciones de Bozeman con sus homólogos humanos.

"Si no hubiéramos construido toda la empresa en torno al concepto de automatización, nuestros 65 empleados no tendrían esos trabajos", afirmó Davis. "Y los productos que fabricamos, si pudiéramos formar una empresa a su alrededor, sólo serían asequibles para una porción muy pequeña de personas".

Anteriormente, Davis era dueño de una empresa mucho más pequeña que fabricaba piezas de motocicletas todoterreno. Allí descubrió de primera mano los desafíos del cuidado manual de máquinas. “Al principio, diseñaba todas las piezas, fabricaba todas las piezas, enviaba todas las piezas, básicamente todo lo que tenía que ver con el negocio que tenía que hacer”, explicó. “Cuando tienes que pararte frente a una máquina, presionar un botón, si te alejas para cualquier cosa, esas piezas no se fabrican. Sabía que se podían cuidar máquinas con robots, así que había un escenario de "¿no sería bueno si?" dando vueltas en mi cabeza”.

Como el negocio requería cambios rápidos de diseño, Davis necesitaba una automatización flexible. Y como no tenía experiencia en robótica, también necesitaba una solución que pudiera aprender rápidamente. "No quería pasar seis meses tratando de descubrir cómo utilizar el robot o resolver sus problemas", dijo.

Una vez que decidió agregar la automatización, Davis se lanzó de cabeza al proyecto, a pesar de no tener ninguna experiencia previa. Comprometiéndose a aprender sobre la marcha, pidió un cobot UR5 y descargó el manual para leerlo antes de que llegara el robot.

La primera integración autodidacta comenzó de manera simple: el cobot cargaba y descargaba piezas de una máquina CNC de Haas, usando un relé de código M y un cable a una de las entradas del cobot para poder presionar un botón para abrir la puerta de la máquina. Con el tiempo, el programa evolucionó y se volvió más eficiente con la adición de un cilindro de aire económico para la puerta y un relé en el interruptor de inicio del ciclo conectado a una de las salidas del cobot. Eso permitió que el controlador del robot gestionara el proceso y al mismo tiempo ahorrara desgaste en las articulaciones del robot.

Este éxito inicial reforzó el entusiasmo de Davis. “El escenario soñado que había aparecido en mi cabeza estando frente a la máquina resultó ser cierto, porque una vez que empezó a funcionar, incluso en una capacidad muy limitada, básicamente redujo a la mitad el tiempo que tenía que permanecer frente a la máquina”, dijo. dicho. “Eso me permitió empezar a centrarme en otras cosas, como hacer mejores diseños, contratar y capacitar a nuevas personas, y comencé a pensar en nuevas ideas. El hecho de que exista Go Fast Campers se debe, en gran medida, a eso, porque si no todavía estaría ahí, abrumado con todas las piezas que tuve que fabricar”.

La celda UR5 original de GFC se ha ampliado a cuatro celdas de atención de máquinas totalmente integradas que utilizan cobots UR5e. Y su uso sigue evolucionando y volviéndose más sofisticado. "Lo que intentamos hacer es ejecutar cualquier parte que le presentemos sin tener que crear un nuevo programa", explicó Davis.

Esto proporciona flexibilidad y mejora la confiabilidad, porque GFC no necesita probar y monitorear nuevos programas antes de pasarlos a producción.

"El cuidado de las máquinas siempre ha sido una aplicación básica para los cobots, pero GFC la ha llevado al siguiente nivel", afirmó Joe Campbell, director senior de desarrollo de aplicaciones y marketing estratégico de UR. "El hecho de que pudieran aprender por sí mismos cómo aprovechar la plataforma abierta y la lógica de E/S externa de UR e instalar una solución completa muestra la facilidad de uso y la sofisticación de los cobots de UR".

Todas las piezas de GFC comienzan como material bruto de aluminio de grado aeroespacial que se corta en siete tamaños estándar diferentes y se carga en bandejas en las cuatro celdas de mecanizado controladas por cobots. Cada robot utiliza el mismo programa, con una participación mínima de los operadores, para definir qué pieza se está fabricando. El robot toma una pieza, la coloca en una estación de agarre para que pueda encontrar el centro de la pieza y la carga en la máquina. La máquina fresa la primera operación, el robot voltea la pieza para mecanizar la segunda operación, la pieza se expulsa del tornillo de banco y un brazo retractor tira las piezas a un recipiente de lavado, lista para procesos posteriores.

Las E/S integradas de los cobots permiten a GFC controlar todos los sistemas auxiliares a través del programa del robot. La flexibilidad se mejora con la capacidad de conectar diferentes pines a diferentes sistemas neumáticos.

"Esto ha sido increíblemente útil para nosotros a medida que accionamos el tornillo de banco, el mecanismo eyector, el mecanismo extractor y el cilindro de la puerta que abre y cierra la puerta", explicó el director de operaciones, Stephan Morris.

Otra clave son las capacidades de retroalimentación de fuerza del UR5e y una pinza de Robotiq que cuenta con la certificación UR+ para integrarse perfectamente con los cobots UR. La configuración permitió a Davis construir un sistema confiable y seguro sin tener que invertir en sensores adicionales ni cargarlos en la máquina. La máquina fresa la primera operación, el robot voltea la pieza para mecanizar la segunda operación, la pieza se expulsa del tornillo de banco y un brazo retractor tira las piezas a un recipiente de lavado, lista para procesos posteriores.

"Estamos tratando de hacer un muy buen uso del ecosistema UR: todos los demás productos... y el apoyo de personas y de otras empresas", añadió Ian Sparkman, ingeniero del equipo de proyectos especiales de GFC. "Poder agregar algo a una UR que nos brinde aún más información de nuestra aplicación ha sido extremadamente valioso".

El equipo de GFC también hizo buen uso del soporte de ingeniería de aplicaciones UR, que proporcionó información valiosa sobre los protocolos de comunicaciones para ayudar a guiar nuevos proyectos.

"Tradicionalmente, en un taller mecánico, verás un operador por máquina", dijo Morris. "Con la automatización que hemos podido lograr con los robots UR y nuestro equipo de ingeniería y los desarrollos iniciales de Wylie, podemos operar cuatro máquinas con un operador en dos turnos al día".

La mayoría de los empleados de GFC trabajan cuatro turnos de 10 horas por semana, lo que le da a la empresa aproximadamente 22 horas diarias de tiempo de máquina, de las cuales 16 horas son de personal. Las células cobot funcionan sin luces, lo que les da a los empleados del primer y segundo turno tiempo para comunicarse sobre los requisitos del día sin ralentizar la producción.

La flexibilidad y la facilidad de programación del UR5 permiten a GFC ejecutar de 20 a 25 trabajos en los cuatro centros de mecanizado cada día, y los cambios de trabajo demoran de 10 a 15 minutos. Las células de la máquina producen exactamente las cantidades necesarias para ese día, ya sean 15 o 500 piezas. Esto permite a la empresa realizar cambios rápidos en las piezas a medida que surgen oportunidades.

"Un ingeniero puede entrar, trabajar con un operador, realizar cambios en una pieza, actualizar el programa de la máquina y ejecutar esa pieza", explicó Morris. "Es posible que solo esté desechando un pequeño inventario, pero tener ese tipo de integración en toda la empresa nos permite mantenernos flexibles y recibir comentarios de nuestros clientes".

La facilidad de uso y las características de seguridad de los cobots permiten a los operadores apartarlos fácilmente para acceder al sistema y resolver problemas.

El ingeniero de producción Michael Galli, que comenzó en el taller de maquinaria como operador con una mínima formación en robótica, dijo que su mentalidad anterior era: "Pase lo que pase, tenías que estar presente junto a la máquina". Una vez que empezó a trabajar con los cobots de UR, su punto de vista cambió drásticamente.

"Ahora que podemos eliminar gradualmente algunos de esos trabajos constantes y repetitivos, podemos centrarnos más en mejoras generales o formas de mejorar las cosas", señaló. “Puedo realizar control de calidad en una pieza mientras el robot carga o descarga activamente una pieza al mismo tiempo. Antes, eso habría supuesto un paso más o un empleado más.

"Le permite diversificar sus habilidades y lo que puede lograr como operador", continuó. "Creo que esa es una de las principales razones por las que pude concentrarme más en lo que sucedía detrás de escena y pasar a la ingeniería".

Habiendo experimentado las ventajas de la automatización robótica para una pequeña empresa y con nuevas innovaciones de ingeniería, GFC ha comenzado a convertir su sistema en un producto que se puede vender a otros pequeños fabricantes. El objetivo es permitir a las empresas fabricar de forma fiable y totalmente automatizada cualquier pieza que se ajuste a un volumen de construcción específico.

"Si crea un prototipo y funciona, llene la bandeja de existencias, presione el botón y estará en producción", dijo Davis.

Si bien las herramientas de automatización suelen verse en empresas más grandes, Davis cree que tienen mayor poder para las pequeñas empresas. Esto es parte de la filosofía de GFC de desarrollar y fabricar productos que los clientes se sientan bien al comprar.

“Si voy a comprar algo, quiero comprárselo a la persona que se preocupa por ello y que ha dedicado mucho tiempo y buena parte de su vida a hacer lo mejor posible”, explicó Davis. “Y no creo que eso se pueda lograr en una empresa realmente gigante. Pero si una pequeña empresa no tiene acceso a estas herramientas, no hay forma de que pueda competir. La automatización es una herramienta realmente poderosa que permite una diversidad mucho mayor de productos y perspectivas”.

También hay beneficios económicos para los trabajadores. En Go Fast Campers, el salario base inicial de la empresa de 52.500 dólares al año más beneficios es posible gracias a la automatización.

"Nuestro objetivo y nuestra promesa a nuestros empleados es que, a medida que sigamos incorporando nuevos productos internamente, a medida que sigamos desarrollando más automatización en diferentes áreas de nuestra fábrica, seguiremos aumentando ese salario inicial". -declaró Morris-. "Al hacerlo, cada empleado se vuelve más productivo, nuestro equipo se vuelve más productivo y, en última instancia, nos volvemos más competitivos".

Añadió: “Al mostrarles a nuestros clientes que utilizamos la automatización en todas nuestras operaciones de fabricación, especialmente los robots UR en nuestros centros de atención de máquinas, queremos darles a nuestros clientes la confianza de que estos productos se fabrican de manera ética y al más alto nivel. de calidad."

Para obtener más información sobre Go Fast Campers, visite https://gofastcampers.com o llame al 406-905-0987. Para obtener más información sobre Universal Robots, visite universal-robots.com.

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