Automatizálható ez a gyártási folyamat robottal?

Egy gyártási folyamat általában jó jelölt a robotautomatizáláshoz, ha a feladat ismétlődő, az alkatrészek ésszerűen konzisztensek ciklusról ciklusra, és a gyártási mennyiség elég nagy ahhoz, hogy elfogadható időn belül megtérüljön a befektetés – de ezeknek a feltételeknek egyiknek sem kell tökéletesnek lennie, mivel a rögzítés, a látórendszerek és az együttműködő robotok képesek kompenzálni a mérsékelt változékonyságot vagy az alacsonyabb mennyiséget. Az igazi értékelés nem egy egyszerű igen vagy nem ellenőrző lista; ez egy strukturált összehasonlítás aközött, amit az Ön folyamata ténylegesen megkövetel, és hogy egy adott robotkonfiguráció mit tud nyújtani, ezért a szállítók valós termelési adatokat kérnek, nem pedig általános leírást, mielőtt értelmes választ adnának.

Kulcs elvitelek

• Az ismétlődés és az alkatrészek konzisztenciája sokkal fontosabb az automatizálás megvalósíthatósága szempontjából, mint az adott iparág vagy folyamattípus – egy erősen ismétlődő, de kis volumenű feladatot még mindig érdemes lehet automatizálni.

• A termelési volumen befolyásolja a megtérülési időt, nem magát a megvalósíthatóságot – az együttműködő robotok és a rugalmas szerszámok csökkentették a mennyiségi küszöböt, ahol az automatizálásnak van pénzügyi értelme.

• A nagy keverékű, kis volumenű gyártás nincs automatikusan kizárva az automatizálásból – a kobotok és a gyorsváltó szerszámok kifejezetten olyan környezetekhez alkalmasak, ahol nagy a termékválaszték és kicsi a sarzsméret.

• A beszállítótól való pontos megvalósíthatósági válasz megszerzésének egyetlen legnagyobb tényezője az előzetesen megadott információk minősége – a homályos leírások homályos, megbízhatatlan válaszokat adnak.

• Egyes folyamatok még ma sem alkalmasak a robotautomatizálásra – a nagymértékben változó kézi döntési feladatok, a rendkívül kis volumenű, egyszeri munkavégzés, és a folyamatok, ahol a bejövő alkatrészek eltérése meghaladja azt, amit a rögzítés vagy a látás megbízhatóan kompenzálhat.

A három kérdés, amely valójában meghatározza a megvalósíthatóságot

Egy adott robot vagy munkaállomás értékelése előtt három alapvető kérdés határozza meg, hogy egy folyamat egyáltalán reális-e az automatizálásra.

1. Elég ismétlődő a feladat a programozáshoz?

A robotok kiválóak abban, hogy újra és újra megbízhatóan hajtsák végre ugyanazt a mozgássorozatot. Egy világos, megismételhető mozdulatsorral – felszedés, elhelyezés, hegesztés, betöltés, kirakás – végzett feladat eleve jobban automatizálható, mint az állandó, helyzetfüggő emberi megítélést igénylő feladat. Ez nem jelenti azt, hogy az alkatrészeknek minden alkalommal azonosaknak kell lenniük; ez azt jelenti, hogy a cselekvések sorrendjének definiálhatónak kell lennie.

2. Elég konzisztensek a bejövő alkatrészek ahhoz, hogy a robot megbízhatóan megtalálja és kezelje?

Gyakran ez az igazi szűk keresztmetszet, több, mint maga a folyamat. A robotnak tudnia kell, hogy hol van egy alkatrész, és hogyan van beállítva, hogy megfelelően megfoghassa, hegeszthesse vagy elhelyezhesse. Azok az alkatrészek, amelyek helyzete, tájolása vagy méretei ciklusonként jelentősen eltérnek egymástól, vagy szorosabb rögzítést igényelnek, vagy vizuális rendszert az alkatrészek dinamikus lokalizálásához, vagy mindkettőt – és ezek mindegyike költségesebbé és bonyolultabbá teszi az automatizálási megoldást. Azokat az alkatrészeket, amelyek egy jól szabályozott felfelé irányuló folyamatból származnak (konzisztens rögzítés, szűk mérettűrés), drámaian könnyebben és olcsóbban automatizálhatók, mint a jelentős darabonkénti eltérésekkel rendelkező alkatrészek.

3. Támogat-e a termelési mennyiség ésszerű megtérülési időt?

Az automatizálás nem ingyenes, így a munka mennyiségének és időtartamának indokolnia kell a beruházást. Ez nem azt jelenti, hogy csak a nagy volumenű tömeggyártás felel meg – ez azt jelenti, hogy a matematikának az Ön konkrét helyzetében kell működnie, amely függ a munkaerőköltségtől, a műszakos mintáktól, a termék gyártási idejétől és a figyelembe vett automatizálás típusától.

Miért nem egyszerű a termelési mennyiség?

Elterjedt tévhit, hogy a robotautomatizálásnak csak valamilyen univerzális mennyiségi küszöb felett van értelme – a gyakorlatban az automatizálást indokoló mennyiség nagymértékben függ a munkaerőköltségtől, a robot típusától és az alkalmazás futásának hosszától, nem pedig egy fix számtól.

Konkrét referenciapontként: konkrétan a robothegesztés esetében az automatizálás általában 12–18 hónapon belül megtérül, ha a heti hegesztési órák száma meghaladja a nagyjából 40 órát – e küszöbérték alatt a kézi hegesztő gyakran költséghatékonyabb. Ez egy hasznos horgony egy adott folyamathoz, de ez nem egy univerzális szabály minden robotalkalmazásban – az összeszerelés, a raklapozás, a gépi gondozás és a festés eltérő gazdaságossággal bír a ciklusidő, a munkaerő-ráta és a berendezés költsége alapján.

Különösen az együttműködő robotok változtatták meg ezt a számítást. Mivel a kobotok általában olcsóbbak, gyorsabban átcsoportosíthatók a feladatok között, és nem mindig ugyanazt a kerítést és biztonsági infrastruktúrát igénylik, mint a hagyományos ipari robotoké, indokolttá tehetik az automatizálást olyan gyártási mennyiségeknél, ahol a hagyományos 6 tengelyes cella nem húzná ki magát. Ez egy jelentős része annak, hogy a nagy keverékű, kis volumenű gyártók – amelyeket hagyományosan rossz automatizálási jelölteknek tartottak – egyre inkább találnak életképes alkalmazásokat, különösen a kobotok esetében, amelyek alacsonyabb kockázatú belépési pontot kínálnak az automatizálásba.

Magas keverék, kis volumenű gyártás: nincs automatikusan kizárva

Ha a termelése sok különböző cikkszámot futtat kisebb tételekben, ez önmagában nem zárja ki Önt az automatizálásból – megváltoztatja, hogy milyen típusú automatizálás van értelmesnek, és milyen támogató szerszámokra lesz szüksége.

A nagy keverékű, kis volumenű környezet automatizálásának fő követelményei eltérnek a dedikált, egyetlen termékcsaládtól:

• Gyors váltás az alkatrésztípusok között – a gyorsan cserélhető karvég-szerszámok vagy a számos hasonló alkatrész fizikai újrakonfigurálás nélküli kezelésére tervezett megfogók, többet számítanak, mint az egytermékes automatizálásnál.

• Rugalmas programozás – a különböző alkatrészekhez tárolt programok közötti gyors váltás ahelyett, hogy minden termékváltoztatáskor újraprogramoznák a nulláról.

• Megfelelő méretű automatizálás – egy kisebb, rugalmasabb robot (gyakran egy kobot) több termékcsaládra telepítve jobb kihasználtságot érhet el, mint egy nagy, dedikált cella, amely egy alkatrész köré épül.

Ez valóban más matematikai megoldás, mint a nagy volumenű, egytermékes automatizálás, és érdemes egyértelművé tenni egy potenciális szállítóval, hogy a környezete magas keverékű, és nem feltételezi, hogy a szabványos 'termelési mennyiségről' szóló párbeszéd ugyanúgy érvényes.

Milyen információkra van szüksége egy robotszállítónak, hogy kiértékelje az Ön alkalmazását?

A hasznos, pontos megvalósíthatósági válasz megszerzésének egyetlen legnagyobb hajtóereje az Ön által megadott információk minősége – a 'automatizálni akarjuk a hegesztésünket' homályos leírása homályos, megbízhatatlan választ ad, míg a konkrét adatok lehetővé teszik, hogy a szállító valódi értékelést adjon.

Legyen készen legalább a következők leírására:

• Az aktuális folyamat részletesen – mi történik pontosan az egyes lépéseknél, milyen sorrendben, és mennyi ideig tart ma az egyes lépések.

• Alkatrészinformáció – méretek, tömeg, anyag, és az alkatrészek konzisztenciája egyiktől a másikig (szoros tűrés vs. jelentős eltérés).

• Ciklusidő és mennyiség – óránként/műszakonként/naponként hány egységet kell előállítania, és ez hogyan viszonyul az aktuális kézi kimenethez.

• Fényképek vagy videó az aktuális folyamatról – a tényleges kézi műveletek megtekintése, beleértve az alkatrészek pillanatnyi megjelenítését, megfogását vagy elhelyezését, sokkal hasznosabb információkat ad a szállítónak, mint egy szöveges leírás.

• Alkatrészminta, ha lehetséges – összetett geometriákhoz vagy szokatlan anyagokhoz, a szerszámok tesztelése vagy a kezelési feltételezések valós alkatrészhez viszonyított ellenőrzése lényegesen javítja az ajánlat pontosságát.

Az SZGH saját lekérdezési folyamatában maga a kapcsolatfelvételi űrlap szándékosan egyszerű – összegyűjti az elérhetőségeit, és lehetővé teszi, hogy kiválaszthassa, hogy CNC gépek, robotkarok vagy CNC + robot integráció érdekli-e, egy nyitott szövegmezővel az alkalmazás leírására. Magán az űrlapon nincs külön fájlfeltöltési mező, ezért ha rajzokat, videókat vagy részletes specifikációkat szeretne megosztani, említse meg ezt az alkalmazás leírásában, és a mérnöki csapat egy tagja utánanéz, hogyan kapja meg ezeket – az információk proaktív elküldése, ahelyett, hogy megvárnák, lerövidíti az értékelési folyamatot.

Folyamatok, amelyek még mindig gyenge automatizálási jelöltek

A robotautomatizálás olyan alkalmazásokra terjedt ki, amelyek egy évtizeddel ezelőtt még nem lennének praktikusak, de néhány folyamat még ma is nagyon rosszul illeszkedik:

• Állandó szubjektív megítélést igénylő feladatok – olyan folyamatok, amelyekben egy képzett operátor valós idejű minőségi vagy folyamati döntéseket hoz olyan tapasztalatok alapján, amelyeket nehéz megismételhető szabályként meghatározni (nem pedig olyan döntést, amelyet látás alapú ellenőrzési kritériumként lehetne kódolni).

• Valódi egyszeri vagy rendkívül kis volumenű munka – egyetlen egyedi alkatrész vagy termék olyan kicsire fut, hogy még egy rugalmas, gyorsan újratelepített kobot sem tud elegendő ciklust felhalmozni a beállítási és programozási idő ellensúlyozására.

• Extrém bejövő alkatrész-változtatás, amely meghaladja azt, amit a rögzítés vagy a látás ésszerűen kompenzálhat – ha az alkatrészeltérés elég súlyos ahhoz, hogy az emberi kezelőnek szemrevételezéssel meg kell vizsgálnia és manuálisan be kell állítania a megközelítést minden egyes darabnál, ezt általában meg kell oldani (jobb bejövő alkatrész-vezérlés), mielőtt az automatizálás gyakorlatiassá válna, nem pedig maga a robotcella.

E korlátok előzetes felismerése hasznosabb annál, mintha azt feltételeznénk, hogy az automatizálás minden manuális folyamatot meg tud oldani – az őszinte 'még nem' egy értékelésből, amelyhez konkrét upstream fejlesztések párosulnak, jobb eredmény, mint egy rosszul illeszkedő automatizálási kísérlet.

Gyakorlati út előre

Ahelyett, hogy a megvalósíthatósági kérdést absztrakt módon próbálnánk megválaszolni, a produktívabb megközelítés az, ha egy adott folyamatot a beszállítóhoz juttatunk értékelésre a fent leírt információkkal. A tényleges alkatrészekhez, ciklusidőhöz és mennyiséghez viszonyított strukturált értékelés sokkal többet mond meg, mint bármely általános keret – beleértve azt is, hogy egy hagyományos ipari robot, egy kollaboratív robot vagy egy teljesen más típusú automatizálás a jobb kiindulópont az Ön helyzetéhez.

Gyakran Ismételt Kérdések

Szükségem van egy minimális számú egységre évente, mielőtt az automatizálásnak van értelme?

Nincs általános minimum – ez a munkaerőköltségtől, a robot típusától és a ciklusidőtől függ. Az együttműködő robotok és a rugalmas szerszámok csökkentették az automatizálás indokolásához szükséges mennyiséget a hagyományos dedikált cellákhoz képest, ezért érdemes konkrét értékelést kérni, nem pedig azt feltételezni, hogy a mennyiség túl alacsony.

Meg tudja-e kezelni a robot az olyan részeket, amelyek mérete vagy helyzete kissé eltér?

Határokon belül igen – a szorosabb rögzítés, a megfelelő karvégi szerszámok vagy egy olyan látórendszer segítségével, amely a kezelés előtt megtalálja az alkatrészt. Minél több a változatosság, ez annál inkább növeli a rendszer költségét és bonyolultságát, ezért érdemes számszerűsíteni, hogy valójában mekkora változatosság létezik a folyamatban.

Rosszul illeszkedik a robotok számára a nagy keverékű, kis mennyiségű gyártás?

Nem automatikusan – megváltoztatja, hogy melyik automatizálási megközelítés illik a legjobban. A gyorsan cserélhető szerszámokkal és rugalmas programozással rendelkező, együttműködő robotok kifejezetten jól illeszkednek a sok termékváltozatot és kisebb tételméretet tartalmazó környezetekhez, ellentétben az egyetlen termék köré épített nagy dedikált cellákkal.

Mi a leggyorsabb módja annak, hogy pontos választ kapjak az adott folyamatomról?

Adjon meg a lehető legtöbb valós részletet előre – az aktuális folyamatlépések, az alkatrészek méretei és konzisztenciája, a szükséges ciklusidő és térfogat, valamint fényképek vagy videó a kézi műveletről. Minél konkrétabb az információ, annál pontosabb és hasznosabb lesz a kapott értékelés.

Automatizáljam az egész folyamatot egyszerre, vagy kezdjem egy lépéssel?

Sok gyártó azzal kezdi, hogy egy nagyobb folyamat egyetlen, leginkább ismétlődő, legnagyobb volumenű vagy ergonómiailag legigényesebb lépését automatizálja, ahelyett, hogy egy teljes többlépcsős műveletet próbálna meg egyszerre automatizálni. Ez csökkenti a kockázatot, és lehetővé teszi a megközelítés érvényesítését, mielőtt az automatizálást további lépésekre bővítené.

Következtetés

Az, hogy egy gyártási folyamat robottal automatizálható-e, a feladatok ismétlődésén, az alkatrészek konzisztenciáján és az, hogy a gyártási mennyiség támogatja-e az ésszerű megtérülést – nem egy rögzített iparági szabály vagy egy egyszerű igen/nem ellenőrző lista. A nagy keverékű, kis volumenű környezetek egyre életképesebbek az automatizálásra, különösen együttműködő robotokkal és rugalmas szerszámokkal, és a megvalósíthatósági értékelés pontossága nagymértékben függ az előzetesen megadott folyamat-, alkatrész- és mennyiségi információk minőségétől.

Kérjen folyamatautomatizálási értékelést – Ossza meg folyamatának részleteit, alkatrészspecifikációit és gyártási mennyiségét Az SZGH mérnökcsapata , hogy konkrét értékelést kapjon arról, hogy a robotautomatizálás megfelel-e az Ön alkalmazásának. Email: export02@szghtech.com · WhatsApp: +86- 18925223781