العديد من المنتجات التي نستخدمها يوميًا تتكون من مكونات أصغر. تتطلب هذه المنتجات التجميع لتكون عملية. تقليديًا، كانت هذه العملية تتطلب جهدًا بشريًا. لكن التطورات في تكنولوجيا الروبوتات تجعل روبوتات التجميع خيارًا متاحًا للمصنّعين الذين يتطلعون إلى تحسين خطوط إنتاجهم.

من التحديات التي تواجه المصنّعين الجدد في مجال الأتمتة فهم متى يكون من المنطقي استخدام الأتمتة. إضافةً إلى ذلك، غالبًا ما يستفيد المصنّعون من عوائد ضخمة على استثماراتهم في الروبوتات. في هذه المقالة، ستتعلم متى يكون من المنطقي أتمتة عملية التجميع، وأين يمكن تقديم إقراراتك، وكيفية البدء.

في هذه المقالة:

• ما هي الصناعات التي تستخدم روبوتات التجميع؟
• متى يتم أتمتة عملية التجميع
• كيفية تحديد روبوت التجميع الذي يجب استخدامه
• اعتبارات التكلفة

ما هي الصناعات التي تستخدم روبوتات التجميع؟

تُستخدم المنتجات المُجمّعة في مجموعة واسعة من الصناعات. ولذلك، تُستخدم روبوتات التجميع في العديد من الصناعات المختلفة. تستطيع هذه الروبوتات تجميع مكونات لوحات الدوائر المطبوعة الصغيرة وهياكل المركبات الثقيلة. فيما يلي بعض الأمثلة على الصناعات التي تستخدم روبوتات التجميع حاليًا:

• السيارات
• طبي
• الإلكترونيات
• شركة المعادن
• شركة بلاستيك
• شركة الأغذية والمشروبات

هذه مجرد أمثلة قليلة. أي مُصنِّع يُجمِّع المكونات معًا يُمكنه استخدام هذه التقنية. ولكن ما الذي يُمكن اكتسابه من التجميع الآلي؟

مزايا أتمتة عملية التجميع

غالبًا ما تختار الشركات أتمتة عملية التجميع لعدة أسباب:

• زيادة الإنتاجية
• السلامة وبيئة العمل
• زيادة القدرة على التكرار

متى يتم أتمتة عملية التجميع

بالنسبة للشركات حديثة العهد بأتمتة العمليات، قد يُشكّل تحديد الوقت تحديًا. فالمشاريع الرأسمالية تنطوي دائمًا على مخاطر. لذا، فإن فهم التوقيت المناسب للأتمتة يُعزز شعورك بالأمان عند تولي مشروع روبوت. تميل الشركات إلى استخدام أتمتة التجميع في الحالات التالية:

• إنهم يحتاجون إلى زيادة الإنتاجية
• المهمة خطيرة أو قد تؤدي إلى الإصابة
• إنهم بحاجة إلى خفض التكاليف العامة
• إنهم يعانون من جودة إنتاج غير متسقة

معدل الإنتاج

غالبًا ما تتفوق الروبوتات بسهولة على العمل البشري. ولا تُستثنى مهام التجميع من هذه القاعدة. فغالبًا ما يكون لدى الشركات المصنعة التي تُجمّع المنتجات حصص إنتاج عالية لتحقيقها. وتُعد روبوتات التجميع إحدى الطرق لتحقيق حجم إنتاج أعلى. غالبًا ما يواجه المصنعون مشاكل الاختناق. وهي حالة يُبطئ فيها جزء مُحدد من العملية الإنتاجية الإجمالية للعملية بأكملها. ومن الأمثلة على ذلك مصنع التعبئة. ففي خط إنتاج مُحدد، يجب تعبئة الزجاجة وتغطيتها ووضع الملصق عليها. لنفترض أن عملية التغطية يدوية ولا يمكنها حاليًا إنتاج سوى 45 جزءًا في الدقيقة (PPM). ومع ذلك، يُمكن لبقية الخط العمل بسرعة 120 جزءًا في الدقيقة. تتيح لك أتمتة عملية التغطية إطلاق العنان لهذه الإمكانات الإضافية لخط الإنتاج، مما يؤدي إلى زيادة إيرادات منشأتك.

أمان

أحد أسباب أتمتة الشركات هو أن مهام التجميع قد تؤدي إلى إصابات. وينطبق هذا بشكل خاص على المكونات الكبيرة أو الصغيرة جدًا. تُشكل المكونات الثقيلة مخاطر واضحة على السلامة. يمكن أن يُصاب العاملون بجروح نتيجة تحريك الأجزاء الكبيرة. كما تُشكل الأجزاء الصغيرة مصدر قلق أيضًا. يُعد تجميع لوحات الدوائر المطبوعة مثالًا جيدًا على مخاطر السلامة المرتبطة بالأجزاء الصغيرة. تشمل الإصابات الشائعة المتعلقة ببيئة العمل ما يلي:

• إجهاد العين
• إجهاد العضلات
• استنشاق الدخان
• الاصطدامات

تُجنّب روبوتات التجميع خطر إصابة العامل نتيجةً لهذه المهام. ويمكن توفير المال من خلال تجنّب فترات التوقف عن العمل، والتكاليف الطبية، والغرامات المرتبطة بإصابات موقع العمل.

خفض التكاليف

ترتبط خطوط التجميع بالعديد من التكاليف. التكلفة الأساسية هي تكلفة العمالة. قد تتقلب هذه التكلفة باختلاف البلد الذي تعمل فيه، لكنها تُعدّ دائمًا عاملًا رئيسيًا في تكلفة السلع. هناك أيضًا تكاليف المواد الخام، بالإضافة إلى بعض التكاليف الخفية. تشمل هذه العوامل الخفية تكاليف التدريب، وانخفاض الإنتاج الناتج عن إجازة العمل، وتكاليف الرعاية الصحية في بعض الحالات. تُلغي خطوط التجميع المؤتمتة بالكامل تكاليف العمالة والتكاليف الخفية لأن الروبوتات لا تتطلب رواتب أو مزايا. وهذا يؤدي إلى خط إنتاج أكثر كفاءةً ورشاقةً. يُعيد العديد من المصنّعين توظيف هذا الرأسمال البشري لمهام أكثر صعوبةً وأتمتةً، مما يُتيح للموظفين زيادة إنتاجيتهم.

يتطلب الروبوت تكلفة أولية عالية، بالإضافة إلى بعض تكاليف الصيانة طوال عمره الافتراضي. ولكن في السيناريوهات المثالية، يمكن لمشاريع الروبوتات تحقيق عائد استثمار صافي خلال 12-18 شهرًا. وينطبق هذا بشكل خاص على مشاريع الأتمتة القياسية التي أثبتت نجاحها في الحلول الروبوتية. أما مشاريع الأتمتة التجريبية أو الصعبة، فتواجه خطر عدم تحقيق أهداف عائد الاستثمار هذه. من المهم مناقشة هذه المخاوف مع مُدمج الروبوتات لفهم المخاطر المحتملة.

جودة الإنتاج المتسقة

الأنظمة الآلية أكثر تكرارًا في حركتها من البشر. بفضل برمجتها، يمكنها أداء أداء عالي المستوى. صُممت الروبوتات لاتباع مجموعة من التعليمات. عندما تكون المهام متوقعة ومتكررة، تتفوق الروبوتات. هذه الخاصية تُمكّنها من إنتاج منتجات أكثر ثباتًا، مما يعني انخفاض حالات الفشل وانخفاض المنتجات التي لا تجتاز اختبارات مراقبة الجودة.

كيفية تحديد روبوت التجميع الذي يجب استخدامه

تختلف احتياجات مهام التجميع المختلفة. غالبًا ما تُحدد هذه المتطلبات اختيار الروبوت المناسب. لحسن الحظ، جميع أنواع الروبوتات قادرة على التجميع. مع ذلك، لا يُمكن لكل روبوت تنفيذ جميع مهام التجميع. من العوامل الرئيسية التي تُحدد اختيار الروبوت المناسب:

• تعقيد التجميع
• الحمولة والوصول
• سرعة

تُعدّ التركيبات المعقدة التي تتطلب مرونةً خياراتٍ ممتازةً للروبوتات سداسية المحاور. ويعود ذلك إلى نطاق حركتها الاستثنائي وقدرتها على الوصول إلى زوايا صعبة. وتُعد الروبوتات التعاونية مثالاً على روبوت سداسي المحاور يُمكن نشره بالقرب من الناس.

غالبًا ما تكون تطبيقات الحمولة العالية و/أو المدى الواسع صعبة على معظم أنواع الروبوتات. غالبًا ما تكون أنواع مثل دلتا وسكارا أصغر حجمًا وأقل قوة. يُفضّل استخدامها في التطبيقات الأصغر حجمًا. من الضروري فهم الحمولة والمدى المطلوبين لإنجاز مهمتك، فالأخطاء هنا مكلفة.

السرعة المطلوبة لإنجاز مهمتك عاملٌ رئيسيٌّ آخر. جميع الروبوتات تتمتع بالقدرة على السرعة. بعض أنواع الروبوتات تقع بالتأكيد في أعلى فئة سرعة. روبوت دلتا مثالٌ رائعٌ على ذلك. بفضل بنيته، يمكنه تحقيق أعلى السرعات. كما أنه سريع الاستجابة لتغيرات الاتجاه. هذه الروبوتات مثالية للتطبيقات ذات الحمولة المنخفضة والسرعة العالية. الروبوت التعاوني خيارٌ غير مناسب للتطبيقات السريعة جدًا، حيث تكون سرعته محدودةً عادةً لأسبابٍ تتعلق بالسلامة.

هل تواجه صعوبة في اختيار الروبوت المناسب لك؟ شبكتنا من المستشارين المستقلين ستساعدك في اتخاذ القرار الصحيح.

اعتبارات التكلفة

أخيرًا، عليك أن تقرر ما إذا كان السعر مناسبًا. تتفاوت تكاليف أنظمة روبوتات التجميع بشكل كبير، من 10,000 دولار أمريكي إلى أكثر من 100,000 دولار أمريكي. من العوامل الرئيسية:

• تعقيد المشروع
• نوع الروبوت والعلامة التجارية والحجم
• متطلبات السلامة

المشاريع الأكثر تعقيدًا تكون دائمًا أكثر تكلفة. قد تتطلب روبوتات متعددة، أو أنظمة رؤية، أو دمجًا مع معدات موجودة. هذا يعني المزيد من المعدات والعمالة لدمج النظام. تختلف نطاقات التكلفة من علامة تجارية لأخرى، بل وتختلف بشكل أكبر من نوع روبوت لآخر. بالإضافة إلى ذلك، تزداد التكاليف مع زيادة حجم الروبوت. تتطلب مهام التجميع الكبيرة معدات أكبر وأكثر تكلفة. غالبًا ما تُغفل معدات السلامة الإضافية عند تقدير التكلفة. قد تُشكل الروبوتات خطرًا على البشر. يجب استخدام معدات السلامة لحماية المشغلين من هذه المخاطر. تشمل تكاليف السلامة ما يلي:

• أقفاص السلامة
• ستائر خفيفة
• أجهزة المسح الضوئي للسلامة
• مرحلات الأمان وأنظمة الترابط
• وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة المخصصة للسلامة