Можно ли автоматизировать этот производственный процесс с помощью робота?

Производственный процесс, как правило, является хорошим кандидатом на роботизацию, когда задача повторяется, детали достаточно стабильны от цикла к циклу, а объем производства достаточно высок, чтобы окупить инвестиции в приемлемые сроки. Но ни одно из этих условий не должно быть идеальным, поскольку приспособления, системы технического зрения и совместные роботы могут компенсировать умеренную изменчивость или меньший объем. Настоящая оценка — это не простой контрольный список «да» или «нет»; это структурированное сравнение того, что на самом деле требуется вашему процессу, и того, что может обеспечить конкретная конфигурация робота, поэтому поставщики запрашивают реальные производственные данные, а не общее описание, прежде чем дать содержательный ответ.

Ключевые выводы

• Повторяемость и согласованность деталей имеют большее значение для осуществимости автоматизации, чем конкретная отрасль или тип процесса — повторяющиеся, но малообъемные задачи все равно могут стоить автоматизации.

• Объем производства влияет на период окупаемости, а не на саму осуществимость — коллаборативные роботы и гибкие инструменты снизили порог объема, при котором автоматизация имеет финансовый смысл.

• Масштабное и мелкосерийное производство не исключается автоматически из автоматизации — коботы и быстросменные инструменты особенно подходят для условий, где разнообразие продукции велико, а размеры партий невелики.

• Самым важным фактором в получении точного ответа о технико-экономическом обосновании от поставщика является качество информации, которую вы предоставляете заранее: расплывчатые описания приводят к расплывчатым и ненадежным ответам.

• Некоторые процессы сегодня по-прежнему являются плохими кандидатами на автоматизацию роботами — сильно варьирующиеся ручные задачи, чрезвычайно малые объемы разовых работ и процессы, в которых вариация входящих деталей превышает то, что могут надежно компенсировать приспособления или зрение.

Три вопроса, которые на самом деле определяют осуществимость

Прежде чем оценивать конкретного робота или рабочую станцию, необходимо ответить на три фундаментальных вопроса, определяющих, является ли процесс вообще реальным кандидатом на автоматизацию.

1. Достаточно ли повторяется задача для программирования?

Роботы превосходно выполняют одну и ту же последовательность движений снова и снова. Задача с четкой, повторяемой последовательностью действий — сборка, установка, сварка, загрузка, разгрузка — по своей сути более автоматизируема, чем задача, требующая постоянного ситуационного человеческого решения. Это не означает, что детали всегда должны быть идентичными; это означает, что последовательность действий должна быть определимой.

2. Достаточно ли однородны поступающие детали, чтобы робот мог их надежно обнаружить и с ними обращаться?

Зачастую это является настоящим узким местом, а не сам процесс. Роботу необходимо знать, где находится деталь и как она ориентирована, чтобы правильно захватить, сварить или разместить ее. Детали, которые значительно различаются по положению, ориентации или размерам от цикла к циклу, требуют либо более жесткого крепления на входе, либо системы технического зрения для динамического обнаружения деталей, либо того и другого — и каждый из этих факторов увеличивает стоимость и сложность решения по автоматизации. Детали, полученные в результате хорошо контролируемого предварительного процесса (постоянное крепление, строгие допуски на размеры), значительно проще и дешевле автоматизировать, чем детали со значительными отклонениями от детали к детали.

3. Обеспечивает ли объем производства разумный срок окупаемости?

Автоматизация не бесплатна, поэтому объем и продолжительность работы должны оправдывать инвестиции. Это не означает, что подходит только массовое производство в больших объемах — это означает, что математика должна работать для вашей конкретной ситуации, которая зависит от стоимости рабочей силы, графика смен, продолжительности производства продукта и рассматриваемого типа автоматизации.

Почему объем производства не является простым ограничением

Существует распространенное заблуждение, что автоматизация роботов имеет смысл только при превышении некоторого универсального порога объема — на практике объем, оправдывающий автоматизацию, сильно зависит от затрат на рабочую силу, типа робота и продолжительности работы приложения, а не от фиксированного числа.

В качестве конкретного ориентира: конкретно для роботизированной сварки автоматизация обычно окупается в течение 12–18 месяцев, если еженедельное время сварки превышает примерно 40 часов — ниже этого порога ручной сварщик часто оказывается более рентабельным. Это полезный якорь для одного конкретного процесса, но это не универсальное правило для всех применений роботов: сборка, укладка на поддоны, обслуживание машин и покраска имеют разные экономические показатели, основанные на времени цикла, трудозатратах и ​​стоимости оборудования.

Коллаборативные роботы, в частности, изменили этот расчет. Поскольку коботы, как правило, дешевле, быстрее перераспределяются между задачами и не всегда требуют такого же ограждения и инфраструктуры безопасности, как традиционные промышленные роботы, они могут оправдать автоматизацию в объемах производства, где традиционная 6-осевая ячейка не может быть исключена. Это важная часть того, почему производители с большим ассортиментом и небольшими объемами — исторически считавшиеся плохими кандидатами на автоматизацию — все чаще находят жизнеспособные приложения, особенно с коботами, предлагающими точку входа в автоматизацию с меньшим риском.

Массовое и мелкосерийное производство: не исключается автоматически

Если на вашем производстве используется множество деталей разных номеров меньшими партиями, это само по себе не лишает вас права на автоматизацию — это меняет, какой тип автоматизации имеет смысл и какие вспомогательные инструменты вам понадобятся.

Ключевые требования к автоматизации смешанной среды с небольшими объемами отличаются от специализированной линии, состоящей из одного продукта:

• Быстрая смена типов деталей — быстросменные инструменты на конце рычага или захваты, предназначенные для обработки ряда аналогичных деталей без физической реконфигурации, имеют большее значение, чем при автоматизации одного продукта.

• Гибкое программирование — возможность быстрого переключения между сохраненными программами для разных деталей вместо перепрограммирования с нуля при каждом изменении продукта.

• Автоматизация подходящего размера — меньший по размеру и более гибкий робот (часто кобот), развернутый в нескольких семействах продуктов, может обеспечить более эффективное использование, чем большая выделенная ячейка, построенная на основе одной детали.

Это действительно другая математика, чем автоматизация больших объемов производства одного продукта, и стоит четко объяснить потенциальному поставщику, что ваша среда является смешанной, а не предполагать, что стандартный разговор об «объеме производства» применяется таким же образом.

Какая информация действительно необходима поставщику роботов для оценки вашей заявки

Самым важным фактором получения полезного и точного ответа на технико-экономическое обоснование является качество предоставляемой вами информации: расплывчатое описание «мы хотим автоматизировать нашу сварку» приводит к расплывчатому и ненадежному ответу, в то время как конкретные данные позволяют поставщику дать вам реальную оценку.

Как минимум будьте готовы описать:

• Подробно текущий процесс — что именно происходит на каждом этапе, в какой последовательности и сколько времени занимает каждый шаг сегодня.

• Информация о детали — размеры, вес, материал и степень соответствия деталей от одной к другой (жесткий допуск против значительных отклонений).

• Время и объем цикла — сколько единиц продукции в час/смену/день вам нужно произвести и как это соотносится с вашим текущим объемом ручной обработки.

• Фотографии или видео текущего процесса — просмотр фактической ручной операции, в том числе того, как детали в данный момент представлены, захвачены или расположены, дает поставщику гораздо больше полезной информации, чем просто текстовое описание.

• Образцы деталей, если это возможно , — для сложных геометрических форм или необычных материалов — возможность протестировать инструмент или проверить предположения по обращению с реальной деталью существенно повышает точность предложения.

В процессе запроса SZGH сама контактная форма намеренно проста — она собирает ваши контактные данные и позволяет вам выбрать, заинтересованы ли вы в станках с ЧПУ, роботах-манипуляторах или интеграции роботов с ЧПУ, с открытым текстовым полем для описания вашего приложения. В самой форме нет специального поля для загрузки файлов, поэтому, если у вас есть чертежи, видео или подробные спецификации, которыми вы можете поделиться, укажите это в описании приложения, и член команды разработчиков проследит за тем, как их получить. Отправка этой информации заранее, а не ждать, пока ее спросят, сокращает процесс оценки.

Процессы, которые по-прежнему являются плохими кандидатами на автоматизацию

Автоматизация роботов распространилась на приложения, которые десять лет назад были бы непрактичны, но некоторые процессы до сих пор действительно не подходят:

• Задачи, требующие постоянного субъективного суждения — процессы, в которых квалифицированный оператор принимает решения по качеству в режиме реального времени или обрабатывает решения на основе опыта, который трудно определить как повторяемое правило (а не как решение, которое можно закодировать как критерий проверки на основе визуального представления).

• Настоящая разовая или крайне малообъемная работа — одна уникальная деталь или продукт настолько малы, что даже гибкий, быстро перераспределяемый кобот не может накопить достаточно циклов, чтобы компенсировать время на настройку и программирование.

• Чрезвычайные отклонения входящих деталей, которые превышают то, что могут разумно компенсировать приспособления или зрение - если изменения в деталях настолько значительны, что оператору-человеку приходится визуально проверять и вручную корректировать подход к каждой отдельной детали, обычно эту проблему необходимо решить на начальном этапе (улучшить контроль входящей детали), прежде чем автоматизация станет практической, а не решаться самой роботизированной ячейкой.

Заблаговременное признание этих ограничений более полезно, чем предположение, что автоматизация может решить каждый ручной процесс: честное «еще нет» на основе оценки в сочетании с конкретными улучшениями на начальном этапе является лучшим результатом, чем плохо согласованная попытка автоматизации.

Практический путь вперед

Вместо того, чтобы пытаться ответить на вопрос осуществимости абстрактно, более продуктивный подход состоит в том, чтобы предоставить поставщику для оценки конкретный процесс с использованием информации, описанной выше. Структурированная оценка ваших фактических деталей, времени цикла и объема расскажет вам гораздо больше, чем любая общая структура, включая вопрос о том, является ли традиционный промышленный робот, коллаборативный робот или другой тип автоматизации полностью лучшей отправной точкой для вашей ситуации.

Часто задаваемые вопросы

Нужно ли мне минимальное количество единиц в год, чтобы автоматизация имела смысл?

Не существует универсального минимума — это зависит от стоимости рабочей силы, типа робота и времени цикла. Коллаборативные роботы и гибкие инструменты позволили снизить объем, необходимый для автоматизации, по сравнению с традиционными выделенными ячейками, поэтому стоит получить конкретную оценку, а не предполагать, что ваш объем слишком мал.

Может ли робот обрабатывать детали, которые немного различаются по размеру или положению?

Да, в определенных пределах — за счет сочетания более плотного крепления, совместимого инструмента на конце рычага или системы технического зрения, которая определяет местонахождение детали перед манипуляцией. Чем больше вариаций, тем больше это увеличивает стоимость и сложность системы, поэтому стоит количественно оценить, сколько вариаций на самом деле существует в вашем процессе.

Является ли смешанное и мелкосерийное производство плохим выбором для роботов?

Не автоматически — это меняет подход к автоматизации, который лучше всего подходит. Коллаборативные роботы с быстросменными инструментами и гибким программированием особенно хорошо подходят для сред с множеством вариантов продукции и небольшими размерами партий, в отличие от крупных специализированных ячеек, построенных вокруг одного продукта.

Какой самый быстрый способ получить точный ответ о моем конкретном процессе?

Предоставьте как можно больше подробностей заранее — текущие этапы процесса, размеры и консистенцию детали, требуемое время и объем цикла, а также фотографии или видео ручных операций сегодня. Чем конкретнее информация, тем более точной и полезной будет итоговая оценка.

Стоит ли автоматизировать весь процесс сразу или начать с одного шага?

Многие производители начинают с автоматизации одного наиболее повторяющегося, объемного или наиболее эргономически требовательного этапа более крупного процесса, вместо того, чтобы пытаться автоматизировать всю многоэтапную операцию сразу. Это снижает риск и позволяет проверить подход перед расширением автоматизации на дополнительные этапы.

Заключение

Возможность автоматизации производственного процесса с помощью робота зависит от повторяемости задач, согласованности деталей и от того, обеспечивает ли объем вашего производства разумную окупаемость, а не фиксированное отраслевое правило или простой контрольный список «да/нет». Среды с большим количеством смешанных объектов и небольшими объемами работ становятся все более жизнеспособными кандидатами на автоматизацию, особенно с использованием совместных роботов и гибких инструментов, а точность любой технико-экономического обоснования во многом зависит от качества информации о процессах, деталях и объемах, которые вы предоставляете заранее.

Запросите оценку автоматизации процесса . Поделитесь подробностями вашего процесса, спецификациями деталей и объемом производства с инженерной команде SZGH , чтобы получить конкретную оценку того, подходит ли автоматизация роботов вашему приложению. Электронная почта: export02@szghtech.com · WhatsApp: +86- 18925223781