Ali je mogoče ta proizvodni proces avtomatizirati z robotom?

Proizvodni proces je na splošno dober kandidat za robotsko avtomatizacijo, ko se naloga ponavlja, so deli razumno dosledni od cikla do cikla in je obseg proizvodnje dovolj visok, da povrne naložbo v sprejemljivem časovnem okviru – vendar noben od teh pogojev ne sme biti popoln, saj lahko pritrditev, sistemi za vid in sodelujoči roboti nadomestijo zmerno spremenljivost ali manjši obseg. Pravo vrednotenje ni preprost kontrolni seznam z da ali ne; gre za strukturirano primerjavo med tem, kar vaš proces dejansko zahteva, in tem, kar lahko zagotovi določena konfiguracija robota, zato dobavitelji zahtevajo dejanske podatke o proizvodnji namesto splošnega opisa, preden dajo smiseln odgovor.

Ključni zaključki

• Ponovljivost in konsistentnost delov sta bolj pomembni za izvedljivost avtomatizacije kot posebna panoga ali vrsta procesa – zelo ponavljajoča se opravila z majhnim obsegom so lahko še vedno vredna avtomatizacije.

• Obseg proizvodnje vpliva na dobo vračila, ne na izvedljivost samo – sodelujoči roboti in prilagodljiva orodja so znižali prag obsega, kjer je avtomatizacija finančno smiselna.

• Visoko mešana in nizkoserijska proizvodnja ni samodejno izključena iz avtomatizacije — koboti in orodja za hitro zamenjavo so posebej primerni za okolja, kjer je raznolikost izdelkov velika in velikosti serij majhne.

• Največji dejavnik pri pridobivanju natančnega odgovora o izvedljivosti od dobavitelja je kakovost informacij, ki jih posredujete vnaprej – nejasni opisi dajejo nejasne, nezanesljive odgovore.

• Nekateri procesi so danes še vedno slabi kandidati za robotsko avtomatizacijo – zelo spremenljive naloge ročne presoje, enkratno delo izjemno majhnega obsega in procesi, kjer variacije vhodnih delov presegajo tisto, kar lahko zanesljivo kompenzira pritrditev ali vizija.

Tri vprašanja, ki dejansko določajo izvedljivost

Preden ocenimo določenega robota ali delovno postajo, tri temeljna vprašanja določijo, ali je proces sploh realen kandidat za avtomatizacijo.

1. Ali se naloga dovolj ponavlja za programiranje?

Roboti blestijo pri zanesljivem izvajanju istega zaporedja gibov znova in znova. Opravilo z jasnim, ponovljivim zaporedjem gibov – pobiranje, postavljanje, varjenje, nalaganje, razkladanje – je po naravi bolj avtomatizirano kot opravilo, ki zahteva stalno, situacijsko človeško presojo. To ne pomeni, da morajo biti deli vsakič enaki; to pomeni, da mora biti zaporedje dejanj določljivo.

2. Ali so prihajajoči deli dovolj konsistentni, da jih lahko robot zanesljivo poišče in z njimi ravna?

To je pogosto pravo ozko grlo, bolj kot sam proces. Robot mora vedeti, kje je del in kako je usmerjen, da ga lahko pravilno prime, zvari ali postavi. Deli, ki se od cikla do cikla močno razlikujejo po položaju, orientaciji ali dimenziji, zahtevajo tesnejše pritrjevanje navzgor, sistem vida za dinamično lociranje delov ali oboje – in vsak od teh dodaja stroške in kompleksnost rešitvi avtomatizacije. Deli, ki izhajajo iz dobro nadzorovanega predhodnega procesa (dosledno pritrjevanje, ozka dimenzijska toleranca), so dramatično lažji in cenejši za avtomatizacijo kot deli z znatnimi variacijami od kosa do kosa.

3. Ali obseg proizvodnje podpira razumno dobo vračila?

Avtomatizacija ni brezplačna, zato mora obseg in trajanje dela upravičiti investicijo. To ne pomeni, da je kvalificirana le množična proizvodnja v velikem obsegu – to pomeni, da mora matematika delovati za vašo specifično situacijo, ki je odvisna od stroškov dela, vzorcev izmene, kako dolgo bo izdelek v proizvodnji in vrste avtomatizacije, ki se upošteva.

Zakaj obseg proizvodnje ni preprosta omejitev

Obstaja pogosto napačno prepričanje, da je avtomatizacija robotov smiselna samo nad nekim univerzalnim pragom količine – v praksi je količina, ki upravičuje avtomatizacijo, močno odvisna od stroškov dela, vrste robota in časa delovanja aplikacije, ne pa od fiksnega števila.

Kot ena konkretna referenčna točka: posebej za robotsko varjenje se avtomatizacija običajno povrne v 12–18 mesecih, ko tedenske ure varjenja presežejo približno 40 ur – pod tem pragom je ročni varilec pogosto stroškovno učinkovitejši. To je uporabno sidro za en specifičen proces, ni pa univerzalno pravilo za vse aplikacije robotov – sestavljanje, paletiranje, vzdrževanje stroja in barvanje imajo drugačno ekonomiko glede na čas cikla, stopnjo dela in stroške opreme.

Zlasti kolaborativni roboti so spremenili ta izračun. Ker so koboti običajno cenejši, jih je hitreje prerazporediti med nalogami in ne zahtevajo vedno enake ograje in varnostne infrastrukture kot tradicionalni industrijski roboti, lahko upravičijo avtomatizacijo pri obsegu proizvodnje, kjer tradicionalna 6-osna celica ne bi bila primerna. To je pomemben del razloga, zakaj proizvajalci z visoko mešanico in majhnimi količinami – ki so v preteklosti veljali za slabe kandidate za avtomatizacijo – vse pogosteje najdejo izvedljive aplikacije, zlasti pri kobotih, ki ponujajo vstopno točko manjšega tveganja v avtomatizacijo.

Produkcija z visoko mešanico in majhnim obsegom: ni samodejno izključena

Če vaša proizvodnja izvaja veliko različnih številk delov v manjših serijah, vas samo to ne izloči iz avtomatizacije – spremeni se, katera vrsta avtomatizacije je smiselna in katero podporno orodje boste potrebovali.

Ključne zahteve za avtomatizacijo okolja z visoko mešanico in nizko količino se razlikujejo od namenske linije z enim samim izdelkom:

• Hitro preklapljanje med vrstami delov – orodje za hitro menjavo na koncu roke ali prijemala, zasnovana za rokovanje s številnimi podobnimi deli brez fizične rekonfiguracije, so pomembnejša kot pri avtomatizaciji enega izdelka.

• Prilagodljivo programiranje — zmožnost hitrega preklapljanja med shranjenimi programi za različne dele, namesto ponovnega programiranja iz nič za vsako spremembo izdelka.

• Avtomatizacija prave velikosti – manjši, bolj prilagodljiv robot (pogosto kobot), ki je nameščen v več družinah izdelkov, lahko doseže boljši izkoristek kot velika namenska celica, zgrajena okoli enega dela.

To je resnično drugačna matematika kot avtomatizacija z velikim obsegom in enim samim izdelkom, zato je vredno biti s potencialnim dobaviteljem jasen, da je vaše okolje visoko mešano, namesto da predvidevate, da standardni pogovor o 'količini proizvodnje' velja na enak način.

Katere podatke dejansko potrebuje dobavitelj robotov za oceno vaše prijave

Največji dejavnik pri pridobivanju uporabnega in natančnega odgovora o izvedljivosti je kakovost informacij, ki jih posredujete – nejasen opis 'želimo avtomatizirati naše varjenje' povzroči nejasen, nezanesljiv odgovor, medtem ko vam specifični podatki dobavitelju omogočajo, da poda resnično oceno.

Bodite pripravljeni opisati vsaj:

• Trenutni postopek v podrobnostih — kaj natančno se zgodi v vsakem koraku, v kakšnem zaporedju in koliko časa vsak korak traja danes.

• Podatki o delih – mere, teža, material in kako skladni so deli od enega do drugega (majhna toleranca v primerjavi z velikimi variacijami).

• Čas in prostornina cikla — koliko enot na uro/izmeno/dan morate proizvesti in kako se to primerja z vašo trenutno ročno proizvodnjo.

• Fotografije ali video posnetki trenutnega procesa – ogled dejanskega ročnega delovanja, vključno s tem, kako so deli trenutno predstavljeni, oprijeti ali nameščeni, daje dobavitelju veliko več uporabnih informacij kot samo besedilni opis.

• Vzorčni deli, če je to izvedljivo – za zapletene geometrije ali nenavadne materiale, zmožnost testiranja prileganja orodja ali preverjanja predpostavk glede ravnanja z dejanskim delom bistveno izboljša natančnost predloga.

V procesu poizvedovanja SZGH je sam kontaktni obrazec namenoma preprost — zbira vaše kontaktne podatke in vam omogoča, da izberete, ali vas zanimajo CNC stroji, robotske roke ali integracija CNC + robot, z odprtim besedilnim poljem za opis vaše aplikacije. Na samem obrazcu ni posebnega polja za nalaganje datotek, tako da, če imate risbe, videoposnetke ali podrobne specifikacije za skupno rabo, to omenite v opisu aplikacije in član inženirske ekipe bo spremljal, kako jih prejeti – proaktivno pošiljanje teh informacij, namesto da bi čakali na vprašanje, je tisto, kar skrajša postopek ocenjevanja.

Procesi, ki so še vedno slabi kandidati za avtomatizacijo

Avtomatizacija robotov se je razširila na aplikacije, ki bi bile pred desetletjem nepraktične, vendar nekateri procesi še danes resnično ne ustrezajo:

• Naloge, ki zahtevajo stalno subjektivno presojo – procesi, pri katerih izkušen operater sprejema kakovost v realnem času, ali procesne odločitve na podlagi izkušenj, ki jih je težko opredeliti kot ponovljivo pravilo (namesto odločitve, ki bi jo lahko zakodirali kot merilo nadzora na podlagi vizije).

• Resnično enkratno delo ali delo v izjemno majhnem obsegu — en sam edinstven del ali izdelek deluje tako majhen, da niti prilagodljiv, hitro prerazporejen cobot ne more zbrati dovolj ciklov, da bi nadomestil čas nastavitve in programiranja.

• Ekstremna variacija vhodnih delov, ki presega tisto, kar lahko pritrditev ali vizija razumno nadomesti – če je variacija v delih dovolj velika, da mora človeški operater vizualno pregledati in ročno prilagoditi svoj pristop za vsak posamezen kos, je to običajno treba rešiti navzgor (boljši nadzor vhodnih delov), preden avtomatizacija postane praktična, namesto da bi jo rešila robotska celica sama.

Vnaprejšnje prepoznavanje teh omejitev je bolj uporabno kot domneva, da lahko avtomatizacija reši vsak ročni postopek – poštena ocena 'še ne' iz ocene, skupaj s posebnimi predhodnimi izboljšavami, je boljši rezultat kot slabo usklajen poskus avtomatizacije.

Praktična pot naprej

Namesto abstraktnega odgovora na vprašanje izvedljivosti je bolj produktiven pristop predložiti določen postopek dobavitelju v oceno z zgoraj opisanimi informacijami. Strukturirana ocena glede na vaše dejanske dele, čas cikla in prostornino vam bo povedala veliko več kot kateri koli splošni okvir – vključno s tem, ali je tradicionalni industrijski robot, sodelujoči robot ali popolnoma drugačna vrsta avtomatizacije boljše izhodišče za vašo situacijo.

Pogosto zastavljena vprašanja

Ali potrebujem minimalno število enot na leto, preden postane avtomatizacija smiselna?

Univerzalnega minimuma ni – odvisen je od stroškov dela, vrste robota in časa cikla. Sodelujoči roboti in prilagodljiva orodja so zmanjšali obseg, potreben za upravičevanje avtomatizacije v primerjavi s tradicionalnimi namenskimi celicami, zato je vredno dobiti posebno oceno, namesto da domnevate, da je vaš obseg premajhen.

Ali lahko robot obravnava dele, ki se nekoliko razlikujejo po velikosti ali položaju?

V določenih mejah, da – s kombinacijo tesnejšega pritrjevanja, združljivega orodja na koncu roke ali sistema za vid, ki poišče del pred rokovanjem. Več kot je variacij, bolj to povečuje stroške in kompleksnost sistema, zato je vredno kvantificirati, koliko variacij dejansko obstaja v vašem procesu.

Je proizvodnja z visoko mešanico in majhnimi količinami slaba za robote?

Ne samodejno - spremeni se, kateri pristop avtomatizacije najbolj ustreza. Sodelovalni roboti s hitro zamenljivimi orodji in prilagodljivim programiranjem so posebej primerni za okolja s številnimi različicami izdelkov in manjšimi velikostmi serij, za razliko od velikih namenskih celic, zgrajenih okoli enega izdelka.

Kako najhitreje dobim natančen odgovor o svojem specifičnem procesu?

Vnaprej zagotovite čim več resničnih podrobnosti — trenutne korake postopka, dimenzije delov in doslednost, zahtevani čas cikla in prostornino ter fotografije ali videoposnetek današnjega ročnega delovanja. Bolj ko so informacije konkretne, bolj natančna in uporabna bo ocena.

Ali naj avtomatiziram celoten postopek naenkrat ali začnem z enim korakom?

Mnogi proizvajalci začnejo z avtomatizacijo enega najbolj ponavljajočega se, največjega obsega ali najbolj ergonomsko zahtevnega koraka v večjem procesu, namesto da bi poskušali avtomatizirati celotno večstopenjsko operacijo hkrati. To zmanjša tveganje in vam omogoča, da potrdite pristop, preden razširite avtomatizacijo na dodatne korake.

Zaključek

Ali je proizvodni proces mogoče avtomatizirati z robotom, je odvisno od ponovljivosti opravil, doslednosti delov in ali vaš obseg proizvodnje podpira razumno povračilo – ne fiksno industrijsko pravilo ali preprost kontrolni seznam da/ne. Okolja z visoko mešanico in nizkim obsegom so vse bolj izvedljivi kandidati za avtomatizacijo, zlasti s sodelujočimi roboti in prilagodljivimi orodji, in natančnost kakršne koli ocene izvedljivosti je močno odvisna od kakovosti informacij o procesu, delih in količini, ki jih posredujete vnaprej.

Zahtevajte oceno avtomatizacije procesa – delite svoje podrobnosti o procesu, specifikacije delov in obseg proizvodnje z Inženirska ekipa SZGH za pridobitev posebne ocene, ali robotska avtomatizacija ustreza vaši aplikaciji. E-pošta: export02@szghtech.com · WhatsApp: +86- 18925223781