El fabricante de cajas de cambios del grupo SEAT S.A. necesitaba automatizar la descarga de 18.000 engranajes mecanizados al día en su planta de El Prat. Para ello optó por integrar con personal propio diez robots colaborativos. Esta fórmula permitió conservar el know how sobre robótica colaborativa dentro de la compañía, lo que ha supuesto eliminar sobrecostes y agilizar cualquier cambio necesario sobre las aplicaciones desarrolladas en función de los requerimientos productivos. A raíz de la integración, la empresa considera que ha habido un cambio de mentalidad en el equipo.
EL RETO
Con alrededor de 1.000 empleados, SEAT Componentes es un fabricante de cajas de cambio para las plantas del Grupo Volkswagen en Europa, Asia y América. Suministra cajas de cambio a diversas plantas de Volkswagen, Audi, SEAT S.A. y Skoda. .
En su planta de El Prat de Llobregat (Barcelona), la compañía fabrica cajas de cambio, desde la fundición del aluminio hasta el ensamblaje de la carcasa, engranajes, ejes, sincronizadores y caja diferencial que la componen, y el posterior control de calidad. Se trata de un proceso muy especializado en el que la calidad y la precisión son críticos.
Dentro de esta cadena productiva, la fabricación de engranajes consiste en el mecanizado de piezas de acero en bruto con máquinas de control numérico. En una primera fase se tallan los engranajes. Posteriormente, reciben un tratamiento térmico en hornos continuos para adquirir la dureza y la resistencia que exigen las cajas de cambio. El siguiente paso es la descarga de las piezas finales para pasar al proceso de montaje.
Antes de realizar este proyecto, la descarga de las piezas y su puesta a disposición para el proceso de ensamblaje de la caja de cambios se hacía completamente de forma manual: los operarios efectuaban la descarga y el transporte de las piezas en los carros. Estas operaciones manuales podían provocar problemas de calidad.
Por esa razón, SEAT Componentes decidió automatizar el proceso. “El objetivo es que desde el proceso de mecanizado hasta el montaje el operario toque la pieza lo mínimo posible”, explica Eduardo Fonseca, Senior Manager Technical Services Prat en SEAT.
El equipo de Mantenimiento de la compañía optó por la robótica colaborativa. De hecho, desde 2015 SEAT Componentes venía trabajando con un cobot de Universal Robots en su estación de granallado y lavado. Por tanto, conocían las principales ventajas de UR, como la facilidad de instalación y de mantenimiento o su integración en la planta sin necesidad de vallado u otras medidas de seguridad adicionales.
Para que la integración fuera viable y se aprobara el proyecto de automatización, la compañía optó por integrar diez robots colaborativos UR10e únicamente con recursos internos.
LA SOLUCIÓN
Realizar la integración de los robots UR con recursos propios tuvo dos fases previas: en primer lugar, la capacitación interna del equipo de Mantenimiento de SEAT Componentes, empezando con las cápsulas formativas de UR Academy, y en segundo lugar, un proyecto piloto en el que integraron ellos mimos un primer cobot.
En dicha prueba piloto, SEAT Componentes analizó los costes y plazos de implementación de un robot colaborativo, los requisitos de seguridad que la tecnología necesitaba y la factibilidad técnica de la operación”.
Los cobots superaron el test. “Decidimos utilizar los robots de Universal Robots por su fácil programación e integración con la línea, y sobre todo por su baja huella: los pudimos instalar sin modificar los layouts existentes y para que trabajaran junto al operario”, afirma Francisco Pérez, de la Oficina Técnica de Mantenimiento de SEAT Componentes.
Actualmente, los UR10e sirven a diez líneas distintas de mecanizado. No son instalaciones fijas, sino que se pueden adaptar con facilidad a los cambios de modelo. “En menos de diez minutos podemos adaptar un cobot para que pase de descargar una pieza a otra completamente diferente”, apunta Francisco Pérez.
Mediante comunicación Profinet, cada cobot detecta cuándo hay piezas ya mecanizadas y las descarga en unas paletas. Una vez la paleta está llena, el robot se encarga de comunicarse con los AGV (vehículos de guiado automático) para que retiren la paleta completa e introduzcan una nueva tabla, minimizando así los paros de máquina.
El AGV transporta las piezas a un almacén que se va llenando just in time, es decir, en función de las necesidades de fabricación, para evitar los excesos de stock y los costes que acarrean. Llegados a este punto, ya está todo listo para la línea de ensamblaje de la caja de cambios: se posicionan los engranajes en una paleta especial de montaje y, a través de una serie de operaciones automatizadas, se acopla el resto de los elementos de la caja.
Dentro de este proceso sincronizado, el cobot cumple los tiempos de ciclo de SEAT Componentes para alcanzar la producción diaria de la fábrica.
El cobot número 11
Cabe destacar que aún hay un onceavo cobot UR10e en la planta de El Prat. Este brazo robótico se destina a la formación interna, y reposa sobre un soporte móvil para acercarse a pie de máquina e incluso a otros centros de trabajo. Con él, los operarios se familiarizan con la programación de robots colaborativos. Además, permite hacer pruebas de concepto y validaciones de nuevas instalaciones antes de su integración en la línea.
Impresión 3D
Otro factor clave en la integración de los cobots de SEAT Componentes es que la fábrica es autosuficiente para producir sus propias garras colaborativas para los brazos robóticos. Eso permite contar con recambios casi inmediatos sin necesidad de stock, así como realizar pruebas de concepto en plazos de una hora.
BENEFICIOS
“Realizar la integración de manera interna nos ha permitido que el know how de la programación y la integración de los cobots permanezca dentro del área de Mantenimiento, lo que hace que en cualquier parada seamos más resolutivos y los costes de máquina sin funcionar sean menores”, declara Manuel Gómez, Responsable de Mantenimiento en SEAT Componentes.
Esta agilidad a la hora de adaptarse a la producción se ve reforzada con la configuración intuitiva de los cobots y con la ayuda que aportan los URCaps. “Hemos llegado a implementar aplicaciones en menos de 45 minutos”, destaca Francisco Pérez. Además, SEAT Componentes puede aplicar estos cambios sin tener que solicitar los servicios de un integrador, lo cual incrementaría los costes.
Otro beneficio de la aplicación es que los trabajadores se han visto liberados de descargar manualmente 18.000 piezas al día. “Con los robots colaborativos hemos conseguido que el operario pueda dedicar su tiempo a tareas que le aportan un valor al producto, como cuestiones de calidad o mejoras de proceso”, apunta Manuel Gómez. Por eso, “los operarios ven a los cobots como una herramienta más para hacer su trabajo”.
En definitiva, SEAT Componentes ha experimentado un cambio de mentalidad: su equipo está preparado para asumir internamente los futuros proyectos de automatización. “Ahora cualquier proyecto de automatización está condicionado no solo por la rentabilidad que aporta, sino porque nos ofrece un know how que antes no teníamos”, dice Gómez.
En resumen, el proyecto “es rentable, la productividad es muy interesante y mejora la calidad”, concluye Eduardo Fonseca.
Una información de Universal Robots