Questo processo di produzione può essere automatizzato con un robot?

Un processo di produzione è generalmente un buon candidato per l’automazione robotica quando l’attività è ripetitiva, le parti sono ragionevolmente coerenti da ciclo a ciclo e il volume di produzione è sufficientemente elevato da ripagare l’investimento entro un periodo di tempo accettabile, ma nessuna di queste condizioni deve essere perfetta, poiché i dispositivi di fissaggio, i sistemi di visione e i robot collaborativi possono compensare una variabilità moderata o un volume inferiore. La vera valutazione non è una semplice lista di controllo sì o no; si tratta di un confronto strutturato tra ciò che effettivamente richiede il vostro processo e ciò che una specifica configurazione di robot può fornire, motivo per cui i fornitori chiedono dati di produzione reali piuttosto che una descrizione generale prima di dare una risposta significativa.

Punti chiave

• La ripetitività e la coerenza delle parti sono più importanti per la fattibilità dell'automazione rispetto al settore specifico o al tipo di processo: può comunque valere la pena automatizzare un'attività altamente ripetitiva ma a basso volume.

• Il volume di produzione influisce sul periodo di recupero dell’investimento, non sulla fattibilità stessa: i robot collaborativi e gli strumenti flessibili hanno abbassato la soglia del volume in cui l’automazione ha senso finanziario.

• La produzione ad alto mix e a basso volume non è automaticamente esclusa dall’automazione: i cobot e gli strumenti a cambio rapido sono particolarmente adatti agli ambienti in cui la varietà di prodotti è elevata e le dimensioni dei lotti sono piccole.

• Il fattore più importante per ottenere una risposta accurata sulla fattibilità da un fornitore è la qualità delle informazioni fornite in anticipo: descrizioni vaghe producono risposte vaghe e inaffidabili.

• Alcuni processi sono ancora oggi scadenti candidati per l'automazione robotica: attività di giudizio manuale altamente variabili, lavoro una tantum a volume estremamente basso e processi in cui la variazione della parte in entrata supera ciò che l'attrezzatura o la visione possono compensare in modo affidabile.

Le tre domande che determinano realmente la fattibilità

Prima di valutare un robot o una stazione di lavoro specifica, tre domande fondamentali determinano se un processo è un candidato realistico all’automazione.

1. Il compito è sufficientemente ripetitivo da poter essere programmato?

I robot eccellono nell’eseguire la stessa sequenza di movimento in modo affidabile, ancora e ancora. Un compito con una sequenza di movimenti chiara e ripetibile (raccogliere, posizionare, saldare, caricare, scaricare) è intrinsecamente più automatizzabile di un compito che richiede un giudizio umano costante e situazionale. Ciò non significa che le parti debbano essere identiche ogni volta; significa che la sequenza delle azioni deve essere definibile.

2. Le parti in entrata sono sufficientemente coerenti da consentire al robot di individuarle e movimentarle in modo affidabile?

Spesso è questo il vero collo di bottiglia, più del processo stesso. Un robot deve sapere dove si trova una parte e come è orientata per afferrarla, saldarla o posizionarla correttamente. Le parti che variano in modo significativo in posizione, orientamento o dimensione da ciclo a ciclo richiedono fissaggi a monte più stretti, un sistema di visione per individuare le parti in modo dinamico o entrambi, e ciascuno di questi fattori aggiunge costi e complessità alla soluzione di automazione. Le parti che provengono da un processo a monte ben controllato (fissaggio coerente, tolleranza dimensionale ridotta) sono notevolmente più facili ed economiche da automatizzare rispetto alle parti con significative variazioni da pezzo a pezzo.

3. Il volume di produzione supporta un periodo di ammortamento ragionevole?

L'automazione non è gratuita, quindi il volume e la durata del lavoro devono giustificare l'investimento. Ciò non significa che solo la produzione di massa ad alto volume sia qualificabile: significa che i calcoli devono funzionare per la tua situazione specifica, che dipende dal costo della manodopera, dai modelli di turni, dalla durata del prodotto e dal tipo di automazione presa in considerazione.

Perché il volume di produzione non è una semplice interruzione

Esiste un malinteso comune secondo cui l'automazione dei robot ha senso solo al di sopra di una soglia di volume universale: in pratica, il volume che giustifica l'automazione dipende fortemente dal costo della manodopera, dal tipo di robot e dalla durata dell'applicazione, non da un numero fisso.

Come punto di riferimento concreto: per la saldatura robotizzata in particolare, l'automazione in genere si ripaga entro 12-18 mesi una volta che le ore di saldatura settimanali superano circa 40 ore; al di sotto di tale soglia, un saldatore manuale è spesso più conveniente. Si tratta di un punto di ancoraggio utile per un processo specifico, ma non è una regola universale per tutte le applicazioni robotiche: assemblaggio, pallettizzazione, asservimento macchine e verniciatura hanno ciascuno aspetti economici diversi in base al tempo di ciclo, alla tariffa della manodopera e al costo delle attrezzature.

I robot collaborativi in ​​particolare hanno spostato questo calcolo. Poiché i cobot sono generalmente più economici, più rapidi da ridistribuire tra le attività e non sempre richiedono la stessa infrastruttura di recinzione e sicurezza dei robot industriali tradizionali, possono giustificare l’automazione a volumi di produzione in cui una cella tradizionale a 6 assi non sarebbe sufficiente. Questa è una parte significativa del motivo per cui i produttori ad alto mix e a basso volume – storicamente considerati scarsi candidati all’automazione – stanno trovando sempre più applicazioni praticabili, in particolare con i cobot che offrono un punto di ingresso a basso rischio nell’automazione.

Produzione ad alto mix e basso volume: non automaticamente esclusa

Se la tua produzione utilizza molti numeri di parte diversi in lotti più piccoli, questo da solo non ti esclude dall'automazione: cambia il tipo di automazione più sensato e gli strumenti di supporto di cui avrai bisogno.

I requisiti chiave per l'automazione di un ambiente ad alto mix e a basso volume sono diversi da quelli di una linea dedicata a prodotto singolo:

• Cambio rapido tra tipi di parti : gli utensili all'estremità del braccio a cambio rapido o le pinze progettate per gestire una gamma di parti simili senza riconfigurazione fisica, sono più importanti che nell'automazione di un singolo prodotto.

• Programmazione flessibile : la possibilità di passare rapidamente da un programma memorizzato all'altro per parti diverse, invece di riprogrammare da zero per ogni modifica del prodotto.

• Automazione delle giuste dimensioni : un robot più piccolo e più flessibile (spesso un cobot) distribuito su più famiglie di prodotti può ottenere un utilizzo migliore rispetto a una cella dedicata di grandi dimensioni costruita attorno a una parte.

Si tratta di calcoli veramente diversi rispetto all'automazione di un singolo prodotto ad alto volume, e vale la pena essere esplicito con un potenziale fornitore sul fatto che il tuo ambiente è ad alto mix piuttosto che dare per scontato che la conversazione standard sul 'volume di produzione' si applichi allo stesso modo.

Di quali informazioni ha effettivamente bisogno un fornitore di robot per valutare la tua applicazione

Il principale fattore determinante per ottenere una risposta utile e accurata sulla fattibilità è la qualità delle informazioni fornite: una descrizione vaga di 'vogliamo automatizzare la nostra saldatura' produce una risposta vaga e inaffidabile, mentre dati specifici consentono a un fornitore di fornirti una valutazione reale.

Come minimo, sii pronto a descrivere:

• Il processo attuale in dettaglio : cosa succede esattamente in ogni passaggio, in quale sequenza e quanto tempo richiede ogni passaggio oggi.

• Informazioni sulle parti : dimensioni, peso, materiale e quanto le parti sono coerenti tra loro (tolleranza stretta rispetto a variazioni significative).

• Durata e volume del ciclo : quante unità per ora/turno/giorno devi produrre e come si confronta con la tua attuale produzione manuale.

• Foto o video del processo attuale : vedere l'operazione manuale effettiva, incluso il modo in cui le parti vengono attualmente presentate, afferrate o posizionate, fornisce al fornitore informazioni molto più utili di una semplice descrizione testuale.

• Parti campione, se fattibile , per geometrie complesse o materiali insoliti, essere in grado di testare gli strumenti o verificare le ipotesi di movimentazione rispetto a una parte reale migliora materialmente l'accuratezza di una proposta.

Nel processo di richiesta di SZGH, il modulo di contatto stesso è volutamente semplice: raccoglie i tuoi dettagli di contatto e ti consente di selezionare se sei interessato a macchine CNC, bracci robotici o integrazione CNC + robot, con un campo di testo aperto per descrivere la tua applicazione. Non c'è un campo dedicato per il caricamento dei file nel modulo stesso, quindi se hai disegni, video o specifiche dettagliate da condividere, menzionalo nella descrizione dell'applicazione e un membro del team di ingegneri ti spiegherà come riceverli: inviare queste informazioni in modo proattivo, piuttosto che aspettare che ti venga chiesto, è ciò che accorcia il processo di valutazione.

Processi che sono ancora scarsi candidati all’automazione

L’automazione robotica si è estesa ad applicazioni che sarebbero state poco pratiche dieci anni fa, ma alcuni processi sono ancora oggi davvero inadeguati:

• Compiti che richiedono un giudizio soggettivo costante : processi in cui un operatore esperto prende decisioni sulla qualità in tempo reale o processi basati su un'esperienza difficile da definire come una regola ripetibile (piuttosto che una decisione che potrebbe essere codificata come criterio di ispezione basato sulla visione).

• Vero lavoro una tantum o a volume estremamente basso : una singola parte unica o un prodotto è così piccolo che persino un cobot flessibile e ridistribuito rapidamente non può accumulare cicli sufficienti per compensare i tempi di configurazione e programmazione.

• Variazione estrema della parte in entrata che supera ciò che l'attrezzatura o la visione possono ragionevolmente compensare : se la variazione della parte è abbastanza grave da costringere un operatore umano a ispezionare visivamente e regolare manualmente il proprio approccio per ogni singolo pezzo, questo di solito deve essere risolto a monte (migliore controllo della parte in entrata) prima che l'automazione diventi pratica, piuttosto che essere risolto dalla stessa cella robotizzata.

Riconoscere questi limiti in anticipo è più utile che presumere che l'automazione possa risolvere ogni processo manuale: un 'non ancora' onesto da una valutazione, abbinato a specifici miglioramenti a monte, è un risultato migliore di un tentativo di automazione scarsamente abbinato.

Un percorso pratico in avanti

Piuttosto che cercare di rispondere in astratto alla domanda di fattibilità, l’approccio più produttivo è portare un processo specifico a un fornitore per la valutazione con le informazioni sopra descritte. Una valutazione strutturata rispetto alle parti, al tempo di ciclo e al volume effettivi ti dirà molto più di qualsiasi quadro generale, incluso se un robot industriale tradizionale, un robot collaborativo o un tipo di automazione completamente diverso è il punto di partenza migliore per la tua situazione.

Domande frequenti

Ho bisogno di un numero minimo di unità all’anno prima che l’automazione abbia senso?

Non esiste un minimo universale: dipende dal costo della manodopera, dal tipo di robot e dal tempo di ciclo. I robot collaborativi e gli strumenti flessibili hanno ridotto il volume necessario per giustificare l'automazione rispetto alle tradizionali celle dedicate, quindi vale la pena ottenere una valutazione specifica piuttosto che dare per scontato che il volume sia troppo basso.

Un robot può gestire parti che variano leggermente in dimensioni o posizione?

Entro certi limiti, sì, attraverso una combinazione di fissaggi più rigorosi, attrezzature di estremità del braccio conformi o un sistema di visione che localizza la parte prima della movimentazione. Maggiore è la variazione, maggiore sarà il costo e la complessità del sistema, quindi vale la pena quantificare quanta variazione esiste effettivamente nel processo.

La produzione ad alto mix e a basso volume non è adatta ai robot?

Non automaticamente: cambia l’approccio di automazione più adatto. I robot collaborativi con strumenti a cambio rapido e programmazione flessibile sono particolarmente adatti ad ambienti con molte varianti di prodotto e lotti di dimensioni più piccole, a differenza delle grandi celle dedicate costruite attorno a un singolo prodotto.

Qual è il modo più veloce per ottenere una risposta accurata sul mio processo specifico?

Fornisci in anticipo quanti più dettagli reali possibili: fasi attuali del processo, dimensioni e consistenza delle parti, tempo di ciclo e volume richiesti, nonché foto o video dell'operazione manuale odierna. Quanto più concrete sono le informazioni, tanto più accurata e utile sarà la valutazione risultante.

Dovrei automatizzare l'intero processo in una volta o iniziare con un passaggio?

Molti produttori iniziano automatizzando la singola fase più ripetitiva, di maggior volume o più impegnativa dal punto di vista ergonomico in un processo più ampio, anziché tentare di automatizzare un'intera operazione composta da più fasi in una sola volta. Ciò riduce i rischi e consente di convalidare l'approccio prima di espandere l'automazione a passaggi aggiuntivi.

Conclusione

La possibilità di automatizzare un processo di produzione con un robot dipende dalla ripetitività delle attività, dalla coerenza delle parti e dal fatto che il volume di produzione supporti un ragionevole ritorno dell'investimento, non una regola fissa del settore o una semplice lista di controllo sì/no. Gli ambienti ad alto mix e a basso volume sono candidati all'automazione sempre più praticabili, in particolare con robot collaborativi e strumenti flessibili, e l'accuratezza di qualsiasi valutazione di fattibilità dipende in larga misura dalla qualità delle informazioni su processo, parti e volume fornite in anticipo.

Richiedi una valutazione sull'automazione del processo : condividi i dettagli del processo, le specifiche delle parti e il volume di produzione Il team di ingegneri di SZGH per ottenere una valutazione specifica se l'automazione robotizzata è adatta alla tua applicazione. E-mail: export02@szghtech.com · WhatsApp: +86- 18925223781