Voidaanko tämä valmistusprosessi automatisoida robotilla?

Valmistusprosessi on yleensä hyvä ehdokas robottiautomaatioon, kun tehtävä on toistuva, osat ovat kohtuullisen yhdenmukaisia ​​syklistä toiseen ja tuotantomäärä on riittävän suuri maksamaan investoinnin takaisin hyväksyttävässä ajassa – mutta minkään näistä ehdoista ei tarvitse olla täydellinen, koska kiinnitys, visiojärjestelmät ja yhteiskäyttörobotit voivat kompensoida kohtalaista vaihtelua tai pienempää määrää. Todellinen arviointi ei ole yksinkertainen kyllä ​​tai ei -tarkistuslista; se on jäsennelty vertailu sen välillä, mitä prosessisi todella vaatii ja mitä tietty robottikokoonpano voi tarjota, minkä vuoksi toimittajat kysyvät todellista tuotantodataa yleisen kuvauksen sijaan ennen kuin antavat merkityksellisen vastauksen.

Avaimet takeawayt

• Toistettavuus ja osien johdonmukaisuus ovat tärkeämpiä automaation toteutettavuuden kannalta kuin tietyllä toimialalla tai prosessityypillä – erittäin toistuva mutta vähäinen tehtävä voi silti olla automatisoinnin arvoinen.

• Tuotantomäärä vaikuttaa takaisinmaksuaikaan, ei itse toteutettavuuteen – yhteistyörobotit ja joustavat työkalut ovat alentaneet volyymikynnystä, jossa automaatio on taloudellisesti järkevää.

• Korkean sekoituksen ja vähäisen volyymin tuotantoa ei suljeta automaattisesti pois automaatiosta – kobotit ja pikavaihtotyökalut sopivat erityisesti ympäristöihin, joissa tuotevalikoima on suuri ja eräkoot pieniä.

• Suurin yksittäinen tekijä tarkan toteutettavuusvastauksen saamisessa toimittajalta on etukäteen antamiesi tietojen laatu – epämääräiset kuvaukset antavat epämääräisiä, epäluotettavia vastauksia.

• Jotkut prosessit ovat edelleen huonoja ehdokkaita robottiautomaatioon tänä päivänä – erittäin vaihtelevat manuaaliset harkintatehtävät, erittäin vähäinen kertaluonteinen työ ja prosessit, joissa tuleva osien vaihtelu ylittää sen, minkä kiinnitys tai visio voi luotettavasti kompensoida.

Kolme kysymystä, jotka todella määrittävät toteutettavuuden

Ennen tietyn robotin tai työaseman arviointia kolme peruskysymystä ratkaisevat, onko prosessi ylipäänsä realistinen automaatioehdokas.

1. Onko tehtävä tarpeeksi toistuva ohjelmoitavaksi?

Robotit ovat erinomaisia ​​suorittaessaan saman liikesarjan luotettavasti yhä uudelleen ja uudelleen. Tehtävä, jossa on selkeä, toistettavissa oleva liikesarja – poiminta, paikka, hitsaus, kuormaus, purkaminen – on luonnostaan ​​automatisoitavampi kuin jatkuvaa, tilannekohtaista ihmisen harkintaa vaativa tehtävä. Tämä ei tarkoita, että osien on oltava identtisiä joka kerta; se tarkoittaa, että toimintojen sarjan on oltava määriteltävissä.

2. Ovatko sisään tulevat osat riittävän johdonmukaisia, jotta robotti paikantaa ja käsittelee niitä luotettavasti?

Tämä on usein todellinen pullonkaula, enemmän kuin itse prosessi. Robotin on tiedettävä, missä osa on ja miten se on suunnattu, jotta se tarttuu, hitsataan tai asetetaan oikein. Osat, joiden sijainti, suunta tai mitat vaihtelevat merkittävästi syklistä toiseen, vaativat joko tiukempaa kiinnitystä ylävirtaan, näköjärjestelmää osien dynaamiseen paikantamiseksi tai molempia – ja jokainen näistä lisää automaatioratkaisun kustannuksia ja monimutkaisuutta. Osat, jotka tulevat hyvin kontrolloidusta alkupään prosessista (yhdenmukainen kiinnitys, tiukka mittatoleranssi), ovat dramaattisesti helpompia ja halvempia automatisoida kuin osat, joissa on huomattavaa vaihtelua kappaleittain.

3. Tukeeko tuotantomäärä kohtuullista takaisinmaksuaikaa?

Automaatio ei ole ilmaista, joten työn määrän ja keston on perusteltava investointi. Tämä ei tarkoita, että vain suurien volyymien massatuotanto kelpaa – se tarkoittaa, että matematiikan on toimittava erityistilanteeseesi, joka riippuu työvoimakustannuksista, vuorotöistä, kuinka kauan tuote on tuotannossa, ja harkittavan automaation tyypistä.

Miksi tuotantomäärä ei ole yksinkertainen katkaisu

On yleinen väärinkäsitys, että robottiautomaatiolla on järkeä vain jonkin yleisen volyymikynnyksen yläpuolella – käytännössä automaation oikeuttava volyymi riippuu suuresti työvoimakustannuksista, robotin tyypistä ja sovelluksen käyttöajasta, ei kiinteästä määrästä.

Yhtenä konkreettisena vertailukohtana: nimenomaan robottihitsauksessa automaatio maksaa itsensä takaisin tyypillisesti 12–18 kuukaudessa, kun viikoittaiset hitsaustunnit ylittävät noin 40 tuntia – tämän kynnyksen alapuolella manuaalinen hitsauskone on usein kustannustehokkaampi. Tämä on hyödyllinen ankkuri yhdelle tietylle prosessille, mutta se ei ole yleinen sääntö kaikissa robottisovelluksissa – kokoonpanolla, lavauksella, koneenhoidolla ja maalauksella on kullakin erilaiset taloudelliset ominaisuudet sykliajan, työmäärän ja laitekustannusten perusteella.

Erityisesti yhteistyörobotit ovat muuttaneet tätä laskelmaa. Koska kobotit ovat tyypillisesti halvempia, nopeampia uudelleensijoitettavia tehtävien välillä eivätkä aina vaadi samaa aitausta ja turvallisuusinfrastruktuuria kuin perinteiset teollisuusrobotit, ne voivat oikeuttaa automatisoinnin tuotantomäärillä, joissa perinteinen 6-akselinen solu ei toimisi. Tämä on tärkeä osa sitä, miksi korkean sekoituksen ja vähän volyymia valmistavat valmistajat – joita on pidetty historiallisesti huonoina automaatioehdokkaina – löytävät yhä enemmän elinkelpoisia sovelluksia, erityisesti kobottien kanssa, jotka tarjoavat alhaisemman riskin automaation aloituspisteen.

High Mix, Low Volume tuotanto: Ei automaattisesti poissuljettu

Jos tuotannossasi käytetään useita eri osanumeroita pienemmissä erissä, se ei yksinään sulje sinua pois automaatiosta – se muuttaa, minkä tyyppinen automaatio on järkevä ja mitä tukityökaluja tarvitset.

Tärkeimmät vaatimukset suuren sekoituksen ja vähän volyymia sisältävän ympäristön automatisoimiseksi eroavat erillisen, yhden tuotteen linjasta:

• Nopea vaihto osatyyppien välillä – nopeasti vaihdettavat varren pään työkalut tai tarttujat, jotka on suunniteltu käsittelemään useita samanlaisia ​​osia ilman fyysistä uudelleenkonfigurointia, ovat tärkeämpiä kuin yhden tuotteen automaatiossa.

• Joustava ohjelmointi – mahdollisuus vaihtaa nopeasti eri osien tallennettujen ohjelmien välillä sen sijaan, että ohjelmoitaisiin uudelleen alusta jokaista tuotemuutosta varten.

• Oikean kokoinen automaatio – pienempi, joustavampi robotti (usein cobot), joka on käytössä useissa tuoteperheissä, voi saavuttaa paremman hyötysuhteen kuin yhden osan ympärille rakennettu suuri, omistettu solu.

Tämä on todella erilaista matematiikkaa kuin suuren volyymin, yhden tuotteen automaatio, ja kannattaa kertoa potentiaaliselle toimittajalle, että ympäristösi on monipuolinen sen sijaan, että oletetaan, että standardi 'tuotantomäärä' -keskustelu pätee samalla tavalla.

Mitä tietoja robottitoimittaja todella tarvitsee arvioidakseen hakemuksesi

Suurin yksittäinen tekijä hyödyllisen ja tarkan toteutettavuusvastauksen saamisessa on antamiesi tietojen laatu – epämääräinen kuvaus 'haluamme automatisoida hitsuksemme' tuottaa epämääräisen, epäluotettavan vastauksen, kun taas tietyt tiedot antavat toimittajalle mahdollisuuden antaa todellisen arvion.

Ole ainakin valmis kuvaamaan:

• Nykyinen prosessi yksityiskohtaisesti – mitä kussakin vaiheessa tarkalleen tapahtuu, missä järjestyksessä ja kuinka kauan kukin vaihe kestää tänään.

• Osatiedot — mitat, paino, materiaali ja kuinka yhdenmukaiset osat ovat yhdestä toiseen (tiukka toleranssi vs. merkittävä vaihtelu).

• Jaksoaika ja tilavuus — kuinka monta yksikköä tunnissa/vuorossa/päivässä sinun on tuotettava ja miten se verrattuna nykyiseen manuaaliseen tuotosi.

• Valokuvia tai videoita nykyisestä prosessista – todellisen manuaalisen toiminnan näkeminen, mukaan lukien se, miten osat esitetään, tartutaan tai sijoitetaan tällä hetkellä, antaa toimittajalle paljon hyödyllisempää tietoa kuin pelkkä tekstikuvaus.

• Näyteosat, jos mahdollista – monimutkaisille geometrioille tai epätavallisille materiaaleille, kyky testata työkalujen sopivuutta tai verrata käsittelyoletuksia todelliseen osaan parantaa olennaisesti ehdotuksen tarkkuutta.

SZGH:n omassa tiedusteluprosessissa itse yhteydenottolomake on tarkoituksella yksinkertainen – se kerää yhteystietosi ja antaa sinun valita, oletko kiinnostunut CNC-koneista, robottikäsivarsista vai CNC+robotin integraatiosta, ja siinä on avoin tekstikenttä sovelluksesi kuvaamista varten. Lomakkeessa ei ole erillistä tiedostojen latauskenttää, joten jos sinulla on piirustuksia, videoita tai yksityiskohtaisia ​​määrityksiä jaettavaksi, mainitse tämä sovelluksen kuvauksessa, niin suunnittelutiimin jäsen seuraa, miten saat ne. Arviointiprosessia lyhentää tietojen lähettäminen ennakoivasti sen sijaan, että odotat kysymistä.

Prosessit, jotka ovat edelleen huonoja automaatioehdokkaita

Robottiautomaatio on laajentunut sovelluksiksi, jotka olisivat olleet epäkäytännöllisiä vielä vuosikymmen sitten, mutta jotkin prosessit sopivat edelleen todella huonosti:

• Jatkuvaa subjektiivista harkintaa vaativat tehtävät – prosessit, joissa taitava toimija tekee reaaliaikaisia ​​laatu- tai prosessipäätöksiä kokemuksen perusteella, jota on vaikea määritellä toistettavaksi säännöksi (eikä päätös, joka voitaisiin koodata visioon perustuvaksi tarkastuskriteeriksi).

• Todellista kertaluonteista tai erittäin vähäistä työmäärää – yksi ainutlaatuinen osa tai tuote toimii niin vähän, ettei edes joustava, nopeasti uudelleensijoitettava kobotti pysty keräämään riittävästi syklejä kompensoimaan asennus- ja ohjelmointiaikaa.

• Äärimmäinen saapuvien osien vaihtelu, joka ylittää sen, minkä kiinnitys tai visio voi kohtuudella kompensoida – jos osien vaihtelu on niin vakavaa, että ihmisen on tarkastettava ja manuaalisesti säädettävä lähestymistapansa jokaista kappaletta kohti, tämä on yleensä ratkaistava ylävirtaan (parempi saapuvien osien hallinta) ennen kuin automaatio tulee käytännölliseksi, sen sijaan, että se ratkaisee robottisolu itse.

Näiden rajojen tunnistaminen etukäteen on hyödyllisempää kuin olettaa, että automaatio voi ratkaista jokaisen manuaalisen prosessin – rehellinen 'ei vielä' arvioinnista yhdistettynä tiettyihin alkupään parannuksiin on parempi tulos kuin huonosti sovitettu automaatioyritys.

Käytännön tie eteenpäin

Sen sijaan, että yritetään vastata toteutettavuuskysymykseen abstraktisti, tuottavampi lähestymistapa on tuoda tietty prosessi toimittajalle arvioitavaksi edellä kuvattujen tietojen avulla. Strukturoitu arviointi suhteessa todellisiin osiin, sykliaikaan ja volyymiin kertoo sinulle paljon enemmän kuin mikään yleinen kehys – mukaan lukien se, onko perinteinen teollisuusrobotti, yhteistyörobotti vai kokonaan toisenlainen automaatio parempi lähtökohta tilanteeseesi.

Usein kysytyt kysymykset

Tarvitsenko vähimmäismäärän yksiköitä vuodessa, ennen kuin automaatio on järkevää?

Ei ole olemassa yleistä minimiä – se riippuu työvoimakustannuksista, robotin tyypistä ja sykliajasta. Yhteistyörobotit ja joustavat työkalut ovat vähentäneet automaation perusteluihin tarvittavaa äänenvoimakkuutta verrattuna perinteisiin omistettuihin soluihin, joten kannattaa hankkia erityinen arvio sen sijaan, että olettaisi, että volyymi on liian pieni.

Voiko robotti käsitellä osia, joiden koko tai sijainti vaihtelee hieman?

Tietyissä rajoissa kyllä ​​– tiukemman kiinnityksen, yhteensopivan varren päätytyökalun tai näköjärjestelmän avulla, joka paikantaa osan ennen käsittelyä. Mitä enemmän vaihtelua on, sitä enemmän tämä lisää järjestelmän kustannuksia ja monimutkaisuutta, joten on syytä arvioida, kuinka paljon vaihtelua prosessissasi on.

Onko korkean sekoituksen ja vähäisen volyymin tuotanto huonosti sopiva roboteille?

Ei automaattisesti – se muuttaa, mikä automaatiotapa sopii parhaiten. Yhteistyörobotit, joissa on nopeasti vaihdettavat työkalut ja joustava ohjelmointi, sopivat erityisen hyvin ympäristöihin, joissa on useita tuotevariaatioita ja pienempiä eräkokoja, toisin kuin suuret erilliset solut, jotka on rakennettu yhden tuotteen ympärille.

Mikä on nopein tapa saada tarkka vastaus tietystä prosessistani?

Anna mahdollisimman paljon todellista yksityiskohtaa etukäteen – nykyiset prosessivaiheet, osien mitat ja yhdenmukaisuus, vaadittu sykliaika ja tilavuus sekä valokuvat tai video manuaalisesta toiminnasta tänään. Mitä konkreettisempia tietoja on, sitä tarkempi ja hyödyllisempi tuloksena oleva arviointi on.

Pitäisikö minun automatisoida koko prosessi kerralla vai aloittaa yhdestä vaiheesta?

Monet valmistajat aloittavat automatisoimalla yksittäisen toistuvimman, suurimman volyymin tai ergonomisesti vaativimman vaiheen suuremmassa prosessissa sen sijaan, että yrittäisivät automatisoida koko monivaiheista toimintaa kerralla. Tämä vähentää riskiä ja antaa sinun validoida lähestymistavan ennen kuin laajennat automaatiota lisävaiheisiin.

Johtopäätös

Se, voidaanko valmistusprosessi automatisoida robotilla, riippuu tehtävien toistuvuudesta, osien johdonmukaisuudesta ja siitä, tukeeko tuotantomääräsi kohtuullista takaisinmaksua – ei kiinteää alan sääntöä tai yksinkertaista kyllä/ei-tarkistuslistaa. Monimuotoiset ja vähävolyymilliset ympäristöt ovat yhä käyttökelpoisempia automaatioehdokkaita, erityisesti yhteistyörobottien ja joustavien työkalujen kanssa, ja mahdollisen toteutettavuusarvioinnin tarkkuus riippuu suuresti etukäteen antamiesi prosessi-, osa- ja volyymitietojen laadusta.

Pyydä prosessiautomaatioarviointia – Jaa prosessin tiedot, osien tekniset tiedot ja tuotantomääräsi kanssa SZGH:n suunnittelutiimi saadakseen tarkan arvion siitä, sopiiko robottiautomaatio sovellukseesi. Sähköposti: export02@szghtech.com · WhatsApp: +86- 18925223781