NRC Industries va a lo grande con la automatización de la soldadura

Encontrar una manera de automatizar las operaciones de soldadura fue difícil para NRC Industries. Por lo general, una empresa encontrará algunos conjuntos pequeños para ejecutar una pequeña celda de soldadura y desarrollarla a partir de esa experiencia. Pero NRC se hizo grande de inmediato y automatizó la soldadura de sus plataformas de transporte de automóviles. Imágenes: Industrias NRC

NRC Industries se ha centrado en la mejora continua de sus operaciones y productos desde que fue fundada por Norbert Pigeon en 1975. En ese momento, Pigeon ofrecía servicios de soldadura general junto con servicios de reparación de maquinaria agrícola, hasta que un familiar preguntó acerca de una pequeña carrocería de auxilio para personalizar. hecho. A lo largo de una década, Pigeon se centró en el futuro de la maquinaria hidráulica, especialmente las grúas, y desarrolló su primera patente para un sistema hidráulico de elevación inferior que haría que remolcar automóviles fuera mucho más fácil y seguro. Esta innovación ayudó a despertar la ambición de Pigeon de crear una línea de equipos de remolque y recuperación.

La empresa emplea ahora a más de 160 personas en una superficie de 152.000 pies cuadrados. instalación en Saint-Paul-d'Abbotsford, Que., y hay una instalación de expansión en proceso. La empresa tiene tres líneas principales de equipos de remolque y recuperación montados en camiones, pero vienen con la opción de una variedad de configuraciones de producto y se fabrican según las especificaciones del cliente.

NRC enfrenta el mismo desafío que todos los talleres hoy en día: mantener los niveles de producción sin poder encontrar personal nuevo. La empresa ha logrado hacer más con menos invirtiendo en nueva tecnología de prensa plegadora en los últimos años (incluida una celda de herramientas LVD), pero siguió siendo difícil encontrar una manera de automatizar las operaciones de soldadura. Después de todo, sus productos comprenden grandes subchasis y superestructuras montadas en camiones, no hay resultados fáciles en términos de conjuntos pequeños con los que la empresa podría comenzar su viaje de automatización de la soldadura. Por lo general, esa es la ruta que toman las empresas: encontrar algunos conjuntos pequeños que puedan caber en una pequeña celda de soldadura y construir gradualmente a partir de la experiencia adquirida para perfeccionar el flujo de esas piezas.

En cambio, la empresa se hizo grande.

“Este proyecto estuvo en el aire durante muchos años”, señala Normand Caron, director de ingeniería de la empresa. “Tanto el fundador Norbert Pigeon como su hijo Sylvain siempre están interesados ​​en invertir en equipos que ayuden a mejorar la empresa. Sabían que la soldadura robótica sería valiosa para NRC. Pero el verdadero impulso provino de la escasez de mano de obra que estábamos experimentando. Le dio prioridad a este proyecto”.

Quebec alberga varios centros de transferencia de tecnología en CEGEP en toda la provincia. NRC se comprometió con uno de ellos para ayudar a determinar la mejor manera de abordar la automatización de algunos de sus procesos de soldadura. También participó el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (CNRC), que cuenta con un servicio que ayuda a las empresas a encontrar los mejores proyectos de automatización avanzada.

La empresa decidió automatizar la soldadura de sus plataformas portacoches, de las que produce unas 500 al año.

"Para nosotros, se trata de un producto de gran volumen", afirma Caron. "Era un gran proyecto que abordar al principio, pero estábamos seguros de que se haría correctamente y funcionaría para darnos el valor que necesitábamos".

La celda de soldadura tiene una servovía que incluye dos robots montados en columnas a lo largo de sus 83 pies. longitud para manejar todas las soldaduras, tanto superiores como inferiores, de la plataforma del portacoches. La configuración incluye dos vigas giratorias, una para cada uno de los robots.

Por supuesto, hubo muchos desafíos para que esto funcionara y al mismo tiempo funcionara según los estándares de la empresa.

La celda de soldadura tiene una servovía que incluye dos robots montados en columnas a lo largo de sus 83 pies. longitud para manejar todas las soldaduras, tanto superiores como inferiores, de la plataforma del portacoches.

"Para NRC, es muy importante ofrecer productos personalizados y configurables a nuestros clientes", dijo Caron. “Lo que esto significa, sin embargo, es que en la producción cada portaaviones es ligeramente diferente del anterior. Así que tuvimos que encontrar una manera de producirlo en masa con ligeras diferencias en cada construcción”.

La ventaja que tiene NRC sobre algunas empresas es su sólido departamento de ingeniería, que ya ha realizado mucho trabajo avanzado en su software para crear parámetros que permitan esta configurabilidad en el software.

"Todos los dibujos se realizan automáticamente, las facturas de producción se generan automáticamente, por lo que dimos un paso más para poder programar el soldador robótico fuera de línea", dijo Caron. "Como ya tenemos todos los dibujos disponibles para exportar al programa de soldadura, funciona muy bien". KBEWorks es el conjunto de herramientas de software desarrollado en Quebec que la empresa utiliza para la automatización del diseño, la redacción, las cotizaciones y la gestión de productos. Utiliza Delfoi para la programación de soldadura robótica fuera de línea.

La empresa eligió Yaskawa Motoman para sus robots, específicamente dos robots de soldadura por arco delgados de 6 ejes y alcance extendido AR2010. Los robots pueden manejar una carga útil de 12 kg, tienen un alcance horizontal de 2.010 mm y un alcance vertical de 3.649 mm. El brazo está diseñado para brindar fácil acceso a piezas en lugares confinados y el perfil delgado del robot permite una colocación cercana del robot para celdas de soldadura de alta densidad.

Pero como cualquier elección de este tipo, se trataba tanto de relaciones como de tecnología.

"Sylvain conocía otras instalaciones que los utilizaban y vio lo bien que funcionaban y la calidad que ofrecían", dijo Caron. “Además, el representante local, Wayne Spooner, fue muy receptivo y respondió a todas las preguntas que teníamos. También recurrimos directamente a Yaskawa en Canadá en lugar de a un integrador. Realmente apoyaron nuestro desarrollo. Construimos nuestros propios accesorios y herramientas aquí y realmente nos apoyaron en eso. Y como era Yaskawa Canadá, aunque la instalación se suspendió debido a la COVID, fue más fácil conseguir piezas y materiales porque no dependíamos de equipos provenientes de EE. UU. o del extranjero”.

La instalación del sistema comenzó en el verano de 2021, alrededor de las vacaciones de construcción, y requirió varios meses para completarse.

“Como queríamos programar todo fuera de línea, tuvimos que calibrar todo, desde el sistema virtual hasta la vida real. Nos llevó algunos meses hacerlo”, dijo Caron. “Luego, establecer los parámetros de soldadura también requirió trabajo. Después de las vacaciones de Navidad empezamos a utilizar ciertos modelos que fabricamos periódicamente sin modificaciones. En ese momento, habíamos validado esos productos estándar y podíamos ejecutarlos. Luego empezamos a programar para otros modelos. Desde junio de este año, los gestionamos mediante programación automatizada fuera de línea. Nuestro conocimiento ha ido creciendo con la ayuda de Yaskawa”.

Los tipos de problemas que NRC tuvo que abordar durante el proceso fueron garantizar que no hubiera retroceso en ninguna de las soldaduras y que el tamaño de las soldaduras fuera adecuado para el material que se estaba utilizando. Los equipos de soldadura e ingeniería trabajaron en estrecha colaboración durante todo el proceso para asegurarse de que todo estuviera configurado correctamente.

"El equipo de NRC es como una familia, por lo que cuando hicimos esta inversión, todos tuvieron claro por qué era importante para el futuro de la empresa y para mantener a todos empleados en los años venideros", dijo Caron. "La aceptación por parte del equipo fue excelente desde el principio".

La empresa eligió Yaskawa Motoman para sus robots, específicamente dos robots de soldadura por arco delgados de 6 ejes y alcance extendido AR2010. Los robots pueden manejar una carga útil de 12 kg, tienen un alcance horizontal de 2.010 mm y un alcance vertical de 3.649 mm.

La empresa también contrató a alguien para garantizar que la seguridad de la instalación fuera la necesaria.

"Esto incluía especialmente garantizar que cada conjunto estuviera correctamente sujeto para que pudiera girarse de forma segura", dijo Caron.

Caron dice que es demasiado pronto para calcular cuánto tiempo se ahorra usando el ensamblaje robótico, pero pudo confirmar que, con los soldadores del equipo fijando el ensamblaje en su lugar y luego instalándolo en el robot, el taller ya está produciendo. más utilizando el mismo equipo que empleaba antes de que se instalara la celda de soldadura robótica.

"Ahora estamos soldando el 60 por ciento de la producción en el robot", dijo Caron. “Con el tiempo, podremos llegar al 90 por ciento del robot. Creo que es probable que podamos duplicar nuestra producción utilizando el robot”.

También ha creado un entorno de trabajo que exige menos esfuerzo físico para su equipo de soldadura.

"Estaban soldando estas largas costuras, lo que puede suponer un esfuerzo físico", dijo Caron. "Ahora, solo necesitan soldar por puntos esas piezas y apoyar al equipo de ingeniería para garantizar que nuestros parámetros sean correctos para cualquier programación que se realice".

Caron ve grandes beneficios en tener esta celda de soldadura, no sólo para la eficiencia de producción, sino también para la imagen pública de la empresa.

“Inversiones como ésta hacen de la empresa un lugar atractivo para las personas que buscan trabajo”, afirmó. “La gente puede ver que estamos invirtiendo en el futuro. Y ciertamente esta no será nuestra última inversión en tecnologías como esta. Entre invertir en nueva tecnología y atraer el tipo adecuado de nuevos talentos, esperamos continuar nuestra trayectoria de crecimiento”.

Puede comunicarse con el editor Robert Colman en [email protected].

Industrias NRC, www.nrc-industries.com

Yaskawa Motoman, www.motoman.com