KUKA ayuda a un integrador a afrontar un proyecto complejo de automoción

En el mundo competitivo de la fabricación de automóviles, la innovación y la fiabilidad son fundamentales para mantener la eficiencia de la producción y satisfacer las demandas de la industria. HG Automation necesitaba superar los desafíos de la cadena de suministro y suministrar un sistema de automatización de vanguardia para la nueva línea de componentes de vehículos eléctricos de batería (VEB) de un cliente de Tier 1.

Historia de las soluciones de automatización para automoción

Desde 1937, Bulldog Factory Automation ofrece soluciones a medida para fábricas que mejoran y hacen más eficiente la producción. La empresa, que inicialmente comenzó como un pequeño proveedor de servicios para las fábricas locales de Detroit, fue adquirida por HG Automation (HGA) y ahora es un integrador de servicios completos que ofrece soluciones llave en mano para la soldadura de carrocerías en bruto en las principales instalaciones de proveedores de fabricantes de automóviles OEM y Tier 1 de Detroit. La empresa cuenta con un equipo completo de especialistas y expertos en automatización que la convierten en una empresa líder en los sectores de automoción, camiones pesados y aeroespacial, suministrando sistemas hechos a medida desde el concepto hasta la instalación.

Proyecto a gran escala con un plazo ajustado

Recientemente, los ingenieros de desarrollo y diseño, los equipos de montaje de automatización, los programadores y los técnicos de instalación de HGA se pusieron manos a la obra cuando un cliente de Tier 1 necesitaba un sistema de automatización llave en mano para una nueva línea de componentes de vehículos eléctricos de batería (VEB).

HGA disponía de un plazo concentrado para diseñar, construir, depurar e instalar un sistema de automatización de cinco zonas que incorporaba manipulación de piezas, soldadura por puntos de espárragos y distribución de pegamento para el montaje de la parte trasera de los laterales en los VEB. Sin embargo, cuando el proveedor habitual de robots del cliente se vio bloqueado debido a problemas en la cadena de suministro, HGA recurrió a KUKA en busca de ayuda.

"Llevábamos colaborando durante algún tiempo con KUKA en pequeños proyectos, pero este ha sido el primer gran proyecto de automatización llave en mano que hemos implementado con ellos", comenta Aaron Burke, Director sénior de desarrollo comercial de HGA.

Además de un plazo muy exigente desde el diseño hasta la entrega, el proyecto tenía que cumplir requisitos de coste y espacio. "Básicamente, teníamos que proporcionar una solución rentable e inteligente con el número adecuado de robots y tecnologías, todo ello integrado en un paquete lo más pequeño posible para nuestro cliente", comenta Burke. "Una vez que obtuvimos las especificaciones del cliente, pasamos por una serie de interaciones, diseñando y rediseñando el proceso para conseguir un sistema que pudiera producir el volumen de piezas adecuado."

La solución: 86 robots KR QUANTEC

La serie KR QUANTEC consta de robots multiuso de seis ejes con cargas de 120-300 kg que permiten la versatilidad necesaria para manejar con fiabilidad una gran variedad de aplicaciones de producción. La serie también es muy adaptable a la planificación rentable de la celda, que se ajusta con precisión a los requisitos de HGA.

"Necesitábamos cumplir los requisitos de espacio, volumen y tiempos de ciclo agresivos, además de otros criterios, y los robots KUKA nos permitieron conseguirlo", afirma Andrea Conover, Responsable de gestión de programas de HGA, que actuó como gestor del proyecto. "Los robots KUKA también tienen un gran historial de tiempo de actividad y una necesidad reducida de mantenimiento en la línea."

Complejidad de la línea de montaje

Para el proceso de montaje de la carrocería, los robots QUANTEC manipulan más de 30 piezas individuales y generan más de 300 soldaduras. Mediante complejos movimientos sincronizados, recogen piezas, las transportan a estaciones donde son soldadas entre sí, realizan una gran variedad de otras soldaduras por puntos y de espárragos, aplican pegamentos y descargan las carrocerías en estaciones de estanterías. Además de sistemas robóticos, el sistema incluye tecnología para bandejas, cintas transportadoras, soportes giratorios y zonas de almacenamiento intermedio.

Apoyo para la integración

El diseño y el montaje de un sistema tan complejo fue una tarea intrínsecamente difícil que en ocasiones presentó obstáculos que el equipo de HGA tuvo que superar. La capacidad de respuesta de KUKA fue otro componente primordial para el éxito del proyecto, de acuerdo con las declaraciones del equipo.

"Mientras realizábamos la depuración de la línea, necesitábamos apoyo", comenta Conover. "KUKA siempre ha respondido con rapidez y ha estado in situ de inmediato para ayudarnos. Ese apoyo nos permitió mantener nuestro plazo de tiempo apretado y una buena relación con nuestro cliente, por lo que se cumplieron los objetivos finales de todos."

Facilidad de integración con KUKA.WorkVisual

Además del cumplimiento de los requisitos de rendimiento del sistema y del apoyo de KUKA durante el proceso de implementación, la facilidad con la que el equipo de HGA pudo programar los robots fue otra característica que ocupó un lugar destacado a la hora de poner en marcha la línea en un plazo de tiempo exigente. La programación de los robots para las numerosas tareas de montaje de precisión se simplificó con la tecnología KUKA. Por ejemplo, el programador de robots de HGA Jared Witt utilizó el software de KUKA.WorkVisual Engineering Suite para programar y configurar los KR QUANTEC y comentó que la facilidad de uso general durante el proceso de programación también mantuvo el proyecto dentro del plazo previsto.

KUKA.WorkVisual Engineering Suite es una herramienta completa para la configuración, programación y diagnóstico de robots de KUKA. KUKA.WorkVisual integra todos los pasos del proceso de ingeniería en una interfaz única para un flujo de trabajo continuo. El paquete permite a los usuarios programar y simular movimientos de robots, probar secuencias y optimizar el rendimiento antes de implementar los robots en la planta de producción. El diseño intuitivo y la amplia funcionalidad de KUKA.WorkVisual reducen significativamente los tiempos de configuración y mejoran la eficiencia operativa global.

Además, el código de programa de KUKA.WorkVisual se comprueba en cuanto a la lógica en segundo plano mientras se llevan a cabo los pasos de programación. Como resultado, los errores se detectan pronto, lo que permite implementar los proyectos con rapidez y coherencia.
"Esta ha sido mi primera experiencia de programación con KUKA", comenta Witt. "El KUKA.WorkVisual junto con la unidad de control del robot KR C5 ayudaron enormemente a reducir el tiempo de depuración del sistema. Pude escribir la lógica de antemano y resolver todos los problemas antes de la puesta en servicio. Otras marcas no tienen un programa tan completo."

Una asociación de éxito

El hecho de que HGA consiguiera poner en marcha la línea de su cliente dentro del plazo exigente previsto, junto con el apoyo técnico considerable y la tecnología que KUKA aportó al proyecto, ha consolidado la asociación de ambas empresas de cara al futuro.

Este proyecto ha sido una gran experiencia para nosotros. KUKA y HGA han desarrollado una relación mutua sólida e incluso hemos empezado a dar el salto a otras áreas como socios para diferentes soluciones. Esto beneficia a ambas organizaciones.

Aaron Burke, Director sénior de desarrollo comercial de HGA