Las necesidades del mercado han cambiado hacia lotes de fabricación más pequeños y con productos personalizados, por lo cual las empresas solicitan una automatización flexible y fácil de programar, cambiando por completo el enfoque de la automatización tradicional. Para abarcar esta cuota de mercado y desarrollar las tecnologías necesarias se unieron el Group PSA, DGH, Tecnalia, Intermodalics y el LIRMM en el proyecto VERSATILE. El caso de uso seleccionado fue la operación de kitting (hacer kits con diferente tipo de piezas) dentro de una línea de ensamblaje del Groupe PSA.
Para automatizar la operación de kitting se necesita un robot móvil con gran autonomía y dos brazos, ya que dentro del gran abanico de topologías de piezas del Groupe PSA, algunas deben ser manipuladas con dos brazos, debido a sus dimensiones y peso.
La plataforma propuesta es un prototipo de MRP (Plataforma Robótica móvil) con una autonomía de 8 horas y dimensiones que le permiten pasar por una puerta de interior.
El MRP es un prototipo que cuenta con hardware de seguridad, sistemas safety para la navegación autónoma, dos UR10 y un torso móvil, que lo dotan de movilidad más 14 GdL (grados de libertad). Además, integra visión 2D para un visual docking y visión 3D para localización de piezas. En el proyecto se ha trabajado con Pickit-HD y con sistemas de visión desarrollados por DGH y Tecnalia.
Con la colaboración del Groupe PSA, específicamente su planta en Sochaux (Francia) se seleccionaron 13 piezas (entre un grupo de más de 200 referencias) con el objetivo de comprobar la versatilidad de las tecnologías desarrolladas con piezas industriales representativas. El demostrador utiliza las estanterías y embalajes originales. Un ejemplo de la topología de piezas seleccionadas se encuentra en la tabla:
Tabla 1. Ejemplos de piezas utilizadas.
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| Piezas pequeñas binpicking | Piezas pequeñas embajaje | Pieza mediana binpicking | Piezas medianas embalaje | 1 pieza larga con parte móvil | Piezas largas rígidas
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Con las piezas seleccionadas, se desarrollaron herramientas software que permitieron la operación del MRP de una manera amigable y con los estándares de calidad de una operación automática. Estas herramientas son: Programación fácil de la manipulación de las piezas a través de una herramienta CAD, visión 3D integrada en la estrategia de manipulación, programación automática de operaciones de pick&place, localización y navegación, visual docking con una precisión de 1mm para la navegación autónoma e intercambio de herramientas.
La integración final del demostrador se llevo a cabo en las instalaciones de DGH, y en las que participaron DGH (http://www.grupodgh.es/), Tecnalia (https://www.tecnalia.com/es/), Intermodalics (https://www.intermodalics.eu/), LIRMM (http://www.lirmm.fr/) y socios de Groupe PSA (https://site.groupe-psa.com/sochaux/fr/).
El resultado del demostrador mostró la capacidad del MRP para realizar el kitting utilizando las herramientas desarrolladas dentro del proyecto en un entorno semiestructurado, y permitió además comprobar que el aspecto principal a optimizar en futuras evoluciones sería la disminución del tiempo de ciclo, con el objetivo de aproximarse más a los 60 segundos que está considerado como tiempo de referencia estipulado por Groupe PSA para un kitting de 42 piezas realizado de forma manual, con condiciones ergonómicamente mejorables (los trabajadores requieren el estar de pie en todo momento) y que aporta poco valor añadido.
Con los datos preliminares obtenidos del demostrador, funcionalidades como la navegación autónoma, la programación flexible y las herramientas integradas de visión 3D han demostrado su potencial para ser utilizadas en otras operaciones dentro de la planta de Sochaux u otros entornos industriales.
A continuación, un esquema de la ruta ejecutada por el MRP en un área de 64 m2:
Este demostrador se presentará como parte del programa de fabrica del futuro de la planta del Groupe PSA Sochaux del 25 al 29 de Noviembre de 2019.
El desarrollo de este caso de uso se llevó a cabo dentro del marco del proyecto VERSATILE, financiado por la Comisión Europea en el Horizonte 2020 (GA No: 731330), https://versatile-project.eu/.
Noticia enviada por Tecnalia