Чи можна цей виробничий процес автоматизувати за допомогою робота?

Виробничий процес, як правило, є хорошим кандидатом для автоматизації роботів, коли завдання повторюється, деталі достатньо узгоджені від циклу до циклу, а обсяг виробництва достатньо високий, щоб окупити інвестиції протягом прийнятного періоду часу — але жодна з цих умов не має бути ідеальною, оскільки кріплення, системи бачення та роботи, що працюють разом, можуть компенсувати помірну мінливість або менший обсяг. Справжня оцінка – це не простий контрольний список «так чи ні»; це структуроване порівняння між тим, що насправді вимагає ваш процес, і тим, що може забезпечити конкретна конфігурація робота, тому постачальники просять надати реальні дані про виробництво, а не загальний опис, перш ніж дати змістовну відповідь.

Ключові висновки

• Повторюваність і узгодженість деталей мають більше значення для можливості автоматизації, ніж конкретна галузь чи тип процесу — дуже повторюване, але малооб’ємне завдання все одно варто автоматизувати.

• Обсяг виробництва впливає на період окупності, а не на саму техніко-економічну можливість — роботи для співпраці та гнучкі інструменти знизили поріг обсягу, де автоматизація має фінансовий сенс.

• Виробництво з високим вмістом низьких обсягів не виключається автоматично з автоматизації — коботи та швидкозмінні інструменти спеціально підходять для середовищ, де різноманітність продукції велика, а розміри партій невеликі.

• Найважливішим чинником отримання точної відповіді щодо здійсненності від постачальника є якість інформації, яку ви надаєте заздалегідь — розпливчасті описи дають нечіткі, ненадійні відповіді.

• Деякі процеси все ще є поганими кандидатами для автоматизації роботів сьогодні — завдання, що виконуються вручну з великою різноманітністю, надзвичайно малооб’ємна одноразова робота та процеси, де зміна вхідних деталей перевищує те, що може надійно компенсувати кріплення або бачення.

Три питання, які фактично визначають здійсненність

Перш ніж оцінювати конкретного робота чи робочу станцію, необхідно визначити, чи є процес реалістичним кандидатом на автоматизацію.

1. Чи достатньо повторюється завдання для програмування?

Роботи чудово виконують ту саму послідовність рухів надійно, знову і знову. Завдання з чіткою повторюваною послідовністю рухів — брати, розміщувати, зварювати, завантажувати, розвантажувати — за своєю суттю є більш автоматизованим, ніж завдання, яке потребує постійного людського судження. Це не означає, що деталі кожного разу мають бути однаковими; це означає, що послідовність дій має бути визначеною.

2. Чи достатньо узгоджені вхідні частини для того, щоб робот міг їх надійно знайти та обробляти?

Це часто є справжнім вузьким місцем, а не сам процес. Роботу потрібно знати, де знаходиться деталь і як вона орієнтована, щоб правильно захопити, зварити або розмістити її. Деталі, які суттєво відрізняються за положенням, орієнтацією чи розмірами від циклу до циклу, вимагають або більш жорсткого кріплення на початку, або системи бачення для динамічного визначення місцезнаходження деталей, або обох — і кожне з них збільшує вартість і ускладнює рішення автоматизації. Деталі, які надходять у результаті добре контрольованого попереднього процесу (послідовне кріплення, суворі допуски на розміри), значно легше та дешевше автоматизувати, ніж деталі зі значними варіаціями від частини до частини.

3. Чи забезпечує обсяг виробництва розумний період окупності?

Автоматизація не безкоштовна, тому обсяг і тривалість робіт повинні виправдовувати інвестиції. Це не означає, що відповідає вимогам лише масове виробництво у великих обсягах — це означає, що математика має працювати для вашої конкретної ситуації, яка залежить від вартості робочої сили, схеми змін, тривалості виробництва продукту та типу автоматизації, який розглядається.

Чому обсяг виробництва не є простим обмеженням

Існує поширена помилка, що автоматизація роботів має сенс лише при перевищенні якогось універсального порогу обсягу — на практиці обсяг, який виправдовує автоматизацію, сильно залежить від вартості робочої сили, типу робота та тривалості роботи програми, а не від фіксованого числа.

Як одна конкретна точка відліку: зокрема для роботизованого зварювання, автоматизація зазвичай окупається протягом 12–18 місяців, якщо тижневі години зварювання перевищують приблизно 40 годин — нижче цього порогу ручний зварювальний апарат часто є економічно ефективнішим. Це корисний якір для одного конкретного процесу, але це не є універсальним правилом для всіх застосувань роботів — складання, палетування, догляд за машиною та фарбування мають різні економічні показники залежно від тривалості циклу, норми праці та вартості обладнання.

Зокрема, колаборативні роботи змінили цей розрахунок. Оскільки коботи, як правило, є дешевшими, їх швидше перерозподіляти між завданнями та не завжди вимагають такої ж огорожі та інфраструктури безпеки, як традиційні промислові роботи, вони можуть виправдати автоматизацію в обсягах виробництва, де традиційна 6-осьова клітина не підійде. Це суттєва частина того, чому виробники великого асортименту з малими обсягами — які історично вважалися поганими кандидатами на автоматизацію — все частіше знаходять життєздатні програми, особливо з коботами, які пропонують точку входу в автоматизацію з меншим ризиком.

Виробництво високої кількості, низьких обсягів: не виключається автоматично

Якщо ваше виробництво випускає багато різних номерів деталей меншими партіями, це не позбавляє вас права на автоматизацію — це змінює, який тип автоматизації має сенс і які допоміжні інструменти вам знадобляться.

Ключові вимоги до автоматизації середовища з високим вмістом низьких обсягів відрізняються від вимог до виділеної лінійки з одним продуктом:

• Швидке перемикання між типами деталей — швидкозмінні кінцеві інструменти або захвати, призначені для обробки ряду подібних деталей без фізичної зміни конфігурації, важливіші, ніж в автоматизації одного продукту.

• Гнучке програмування — можливість швидко перемикатися між збереженими програмами для різних частин, а не перепрограмувати з нуля для кожної зміни продукту.

• Автоматизація потрібного розміру — менший, більш гнучкий робот (часто кобот), розгорнутий у кількох сімействах продуктів, може досягти кращого використання, ніж велика виділена клітина, побудована навколо однієї частини.

Це справді інша математика, ніж автоматизація великого обсягу виробництва з одним продуктом, і варто чітко пояснити потенційному постачальнику, що ваше середовище є змішаним, а не припускати, що стандартна розмова «обсяг виробництва» застосовується так само.

Яка інформація насправді потрібна робот-постачальнику для оцінки вашої заявки

Основним фактором отримання корисної, точної відповіді щодо здійсненності є якість інформації, яку ви надаєте. Розпливчастий опис «ми хочемо автоматизувати наше зварювання» призводить до нечіткої та ненадійної відповіді, тоді як конкретні дані дозволяють постачальнику дати вам реальну оцінку.

Як мінімум будьте готові описати:

• Поточний процес у деталях — що саме відбувається на кожному кроці, у якій послідовності та скільки часу займає кожен крок сьогодні.

• Інформація про деталі — розміри, вага, матеріал і те, наскільки узгоджені деталі від однієї до іншої (жорстка толерантність проти значної варіації).

• Тривалість циклу та обсяг — скільки одиниць за годину/зміну/день вам потрібно виробити, і як це порівнюється з вашим поточним ручним виходом.

• Фотографії або відео поточного процесу — перегляд фактичної ручної операції, включно з тим, як деталі представлені, затиснуті чи розташовані, дає постачальнику набагато більше корисної інформації, ніж лише текстовий опис.

• Зразки деталей, якщо це можливо — для складних геометрій або незвичайних матеріалів, можливість випробувати відповідність інструментів або перевірити припущення щодо поводження з реальною деталлю суттєво підвищує точність пропозиції.

Що стосується власного процесу запиту SZGH, сама контактна форма навмисно проста — вона збирає ваші контактні дані та дозволяє вибрати, чи вас цікавлять верстати з ЧПК, манипулятори роботів чи інтеграція ЧПК із роботом, із відкритим текстовим полем для опису вашої програми. У самій формі немає спеціального поля для завантаження файлів, тому, якщо у вас є креслення, відео чи детальні специфікації, якими можна поділитися, зазначте це в описі програми, і член команди інженерів дізнається, як їх отримати. Це скорочує процес оцінювання, надсилаючи цю інформацію завчасно, а не чекаючи запиту.

Процеси, які все ще є поганими кандидатами на автоматизацію

Автоматизація роботів поширилася на програми, які були б непрактичними десять років тому, але деякі процеси все ще справді погано підходять сьогодні:

• Завдання, що вимагають постійного суб’єктивного судження — процеси, у яких кваліфікований оператор приймає якість у режимі реального часу, або технологічні рішення на основі досвіду, який важко визначити як повторюване правило (а не рішення, яке можна закодувати як критерій огляду на основі бачення).

• Справжня одноразова або надзвичайно малооб’ємна робота — одна унікальна деталь або продукт настільки малий, що навіть гнучкий кобот, який швидко перерозгортається, не може накопичити достатньо циклів, щоб компенсувати час налаштування та програмування.

• Надзвичайна варіація вхідних частин, яка перевищує те, що може розумно компенсувати кріплення або бачення — якщо варіації частин є настільки серйозними, що людині-оператору доводиться візуально перевіряти та вручну коригувати свій підхід для кожної окремої деталі, це зазвичай потрібно вирішити на початку (кращий контроль вхідних частин), перш ніж автоматизація стане практичною, замість того, щоб вирішувати це сама робота.

Попереднє визнання цих обмежень корисніше, ніж припущення, що автоматизація може вирішити кожен ручний процес — чесна оцінка «ще ні» в поєднанні з конкретними попередніми вдосконаленнями є кращим результатом, ніж невдала спроба автоматизації.

Практичний шлях вперед

Замість того, щоб намагатися відповісти на питання здійсненності абстрактно, більш продуктивним підходом є надання певного процесу постачальнику для оцінки з інформацією, описаною вище. Структуроване оцінювання ваших фактичних частин, тривалості циклу й об’єму скаже вам набагато більше, ніж будь-яка загальна структура, включаючи те, чи є традиційний промисловий робот, робот для співпраці чи зовсім інший тип автоматизації кращою відправною точкою для вашої ситуації.

Часті запитання

Чи потрібна мені мінімальна кількість одиниць на рік, щоб автоматизація мала сенс?

Немає універсального мінімуму — він залежить від вартості праці, типу робота та тривалості циклу. Роботи для співпраці та гнучкі інструменти зменшили обсяг, необхідний для виправдання автоматизації, порівняно з традиційними виділеними осередками, тому варто отримати конкретну оцінку, а не припускати, що ваш обсяг надто малий.

Чи може робот працювати з деталями, які незначно відрізняються за розміром або положенням?

У певних межах, так — за допомогою деякої комбінації більш жорсткого кріплення, сумісного інструменту на кінці рукава або системи бачення, яка визначає місцезнаходження деталі перед обробкою. Чим більше варіацій, тим більше це збільшує вартість і складність системи, тому варто кількісно визначити, скільки варіацій насправді існує у вашому процесі.

Чи малосерійне виробництво погано підходить для роботів?

Не автоматично — він змінює підхід до автоматизації, який найкраще підходить. Роботи для співпраці з інструментами, що швидко змінюються, і гнучким програмуванням особливо добре підходять для середовищ із багатьма варіантами продукту та меншими розмірами партій, на відміну від великих спеціалізованих осередків, побудованих навколо одного продукту.

Який найшвидший спосіб отримати точну відповідь щодо мого конкретного процесу?

Заздалегідь надайте якомога більше реальних деталей — поточні етапи процесу, розміри та консистенцію деталей, необхідний час і об’єм циклу, а також фотографії або відео ручної роботи сьогодні. Чим конкретніша інформація, тим точнішою та кориснішою буде отримана оцінка.

Мені автоматизувати весь процес відразу чи почати з одного кроку?

Багато виробників починають з автоматизації одного найбільш повторюваного, найбільшого обсягу або найбільш ергономічно вимогливого кроку в більшому процесі, а не намагаються автоматизувати всю багатоетапну операцію відразу. Це зменшує ризик і дає змогу перевірити підхід, перш ніж розширювати автоматизацію до додаткових кроків.

Висновок

Те, чи можна автоматизувати виробничий процес за допомогою робота, залежить від повторюваності завдань, узгодженості деталей і того, чи підтримує ваш обсяг виробництва розумну окупність, а не фіксоване правило галузі чи простий контрольний список так/ні. Середовища з високим вмістом низьких обсягів є все більш життєздатними кандидатами на автоматизацію, особливо з роботами для співпраці та гнучким інструментарієм, і точність будь-якої оцінки здійсненності значною мірою залежить від якості інформації про процес, деталі та обсяг, яку ви надаєте заздалегідь.

Запит на оцінку автоматизації процесів — поділіться деталями процесу, специфікаціями деталей і обсягом виробництва Команда інженерів SZGH , щоб отримати конкретну оцінку того, чи підходить автоматизація роботів для вашої програми. Електронна пошта: export02@szghtech.com · WhatsApp: +86- 18925223781