Monet päivittäin käyttämäsi tuotteet koostuvat pienemmistä komponenteista. Nämä tuotteet vaativat kokoonpanon ollakseen toimivia. Perinteisesti tämä prosessi vaati ihmistyötä. Robottitekniikan kehitys tekee kokoonpanoroboteista vaihtoehdon valmistajille, jotka haluavat optimoida tuotantolinjojaan.

Haaste automaation uusille valmistajille on ymmärtää, milloin automatisointi on järkevää. Lisäksi valmistajat hyötyvät usein valtavasta tuotosta robotiikkaan tehdyistä sijoituksistaan. Tässä artikkelissa opit, milloin on järkevää automatisoida kokoonpanoprosessisi, missä palautukset voidaan tehdä ja miten pääset alkuun.

Tässä artikkelissa:

• Mitkä teollisuudenalat käyttävät kokoonpanorobotteja?
• Milloin kokoonpanoprosessi automatisoidaan
• Kuinka päättää käytettävä kokoonpanorobotti
• Kustannusnäkökohdat

Mitkä teollisuudenalat käyttävät kokoonpanorobotteja?

Kokoonpantuja tuotteita on tarjolla useilla eri toimialoilla. Tästä johtuen kokoonpanorobotteja hyödynnetään monilla eri teollisuudenaloilla. Nämä robotit pystyvät kokoamaan pieniä piirilevykomponentteja ja raskaiden ajoneuvojen runkoja. Tässä on muutamia esimerkkejä aloista, jotka käyttävät kokoonpanorobotteja nykyään:

• Autoteollisuus
• Lääketieteellinen
• Elektroniikka
• Metalliyhtiö
• Muoviyhtiö
• Ruoka- ja juomayhtiö

Nämä ovat vain muutamia esimerkkejä. Jokainen valmistaja, joka kokoaa komponentteja yhteen, voi mahdollisesti käyttää tätä tekniikkaa. Mutta mitä hyötyä automaattisesta kokoonpanosta on?

Kokoonpanoprosessin automatisoinnin edut

Yritykset päättävät usein automatisoida kokoonpanoprosessin useista syistä:

• Lisääntynyt suorituskyky
• Turvallisuus ja ergonomia
• Lisääntynyt toistettavuus

Milloin kokoonpanoprosessi automatisoidaan

Automaatioprosessin uusille yrityksille kysymys milloin voi olla haaste. Pääomahankkeisiin liittyy aina riskejä. Kun ymmärrät, milloin on oikein automatisoida, voit tuntea olosi turvallisemmaksi ryhtyessäsi robottiprojektiin. Yrityksillä on tapana ottaa kokoonpanoautomaatio käyttöön seuraavissa skenaarioissa:

• Ne vaativat lisääntynyttä suorituskykyä
• Tehtävä on vaarallinen tai voi johtaa loukkaantumiseen
• Niiden on vähennettävä yleiskustannuksia
• Heillä on epäjohdonmukainen tuotannon laatu

Läpäisykyky

Robotit ohittavat usein helposti ihmisen työn. Kokoonpanotehtävät eivät ole poikkeus tästä säännöstä. Tuotteita kokoavilla valmistajilla on usein suuria kiintiöitä saavutettavana. Kokoonpanorobotit ovat yksi tapa saada suurempi tuotantovolyymi. Valmistajat törmäävät usein pullonkaulaongelmiin. Tämä on tilanne, jossa prosessin tietty osa hidastaa koko prosessin kokonaistuottavuutta. Esimerkki tästä voi löytyä pullotuslaitoksesta. Tietyllä rivillä pullo on täytettävä, suljettava ja merkittävä. Oletetaan, että rajausprosessi on manuaalinen ja tällä hetkellä voi tuottaa vain 45 osaa minuutissa (PPM). Loput linjasta voisivat kuitenkin mahdollisesti toimia 120 PPM:llä. Rajausprosessin automatisoinnin avulla voit vapauttaa linjan ylimääräisen potentiaalin. Tämä lisää laitoksesi tuloja.

Turvallisuus

Yksi syy yritysten automatisointiin on se, että kokoonpanotehtävät voivat johtaa loukkaantumiseen. Tämä pätee erityisesti silloin, kun komponentit ovat erittäin suuria tai pieniä. Raskaat komponentit aiheuttavat ilmeisiä turvallisuusriskejä. Käyttäjät voivat vahingoittaa itseään siirtämällä suuria osia. Myös pienet osat aiheuttavat huolta. Piirilevyjen kokoonpano on hyvä esimerkki pienten osien turvallisuusriskeistä. Yleisiä ergonomisia vammoja ovat:

• Silmien rasitus
• Lihasjännitys
• Savun hengittäminen
• Törmäykset

Kokoonpanorobotit poistavat näistä tehtävistä aiheutuvan käyttäjän loukkaantumisriskin. Rahaa voidaan säästää välttämällä seisokkeja, sairaanhoitokuluja ja sakkoja työmaalla.

Kustannusten vähentäminen

Asennuslinjoihin liittyy monia kustannuksia. Ensisijainen kustannus on työvoima. Riippuen maasta, jossa olet, tämä voi vaihdella, mutta se on aina tärkeä tekijä tavaran kustannuksissa. On myös raaka-ainekustannuksia sekä joitain piilokustannuksia. Näihin piilotettuihin tekijöihin kuuluvat koulutuskustannukset, tuotannon väheneminen vapaa-ajan jälkeen ja joissakin tapauksissa terveydenhuoltokustannukset. Täysin automatisoidut kokoonpanolinjat poistavat työvoiman ja piilokustannukset, koska robotit eivät vaadi palkkoja tai etuja. Tämä johtaa kevyempään ja tehokkaampaan tuotantolinjaan. Monet valmistajat käyttävät tätä inhimillistä pääomaa vaikeammin automatisoitaviin tehtäviin, joissa ihmiset voivat olla tuottavampia.

Robotilla on korkeat alkukustannukset ja joitain ylläpitokustannuksia koko sen elinkaaren ajan. Mutta ihanteellisissa skenaarioissa robottiprojektit voivat saavuttaa nettosijoitetun pääoman tuottoprosentin 12–18 kuukaudessa. Tämä pätee erityisesti standardoiduissa automaatioprojekteissa, jotka ovat osoittautuneet robottiratkaisuiksi. Kokeellisissa tai vaikeissa automaatioprojekteissa on riski, että näitä ROI-tavoitteita ei saavuteta. On tärkeää keskustella näistä huolenaiheista integraattorisi kanssa riskin ymmärtämiseksi.

Tasainen tuotannon laatu

Automatisoidut järjestelmät ovat toistettavampia liikkeissään kuin ihmiset. He voivat suorittaa niin korkealla tasolla ohjelmointinsa ansiosta. Robotit on suunniteltu noudattamaan tiettyjä ohjeita. Kun tehtävät ovat ennakoitavissa ja toistuvat, robotit voivat menestyä. Tämän ominaisuuden avulla he voivat tehdä johdonmukaisempia tuotteita. Tämä tarkoittaa vähemmän vikoja ja vähemmän tuotteita, jotka eivät läpäise laadunvalvontatarkastuksia.

Kuinka päättää käytettävä kokoonpanorobotti

Eri kokoonpanotehtävillä on erilaiset tarpeet. Nämä vaatimukset määräävät usein, mikä robotti valitaan. Onneksi jokainen robottityyppi pystyy kokoamaan. Jokainen robotti ei kuitenkaan voi suorittaa jokaista kokoonpanotehtävää. Avaintekijät, jotka määrittävät käytettävän robotin, ovat:

• Kokoonpanon monimutkaisuus
• Hyötykuorma ja ulottuvuus
• Nopeus

Monimutkaiset joustavuutta vaativat kokoonpanot ovat loistavia valintoja kuusiakselisille roboteille. Tämä johtuu niiden poikkeuksellisesta liikeratasta ja kyvystä saavuttaa kovia kulmia. Yhteistyörobotit ovat esimerkki kuusiakselisesta robotista, jota voidaan käyttää lähellä ihmisiä.

Suuren hyötykuorman ja/tai suuren ulottuvuuden sovellukset ovat usein vaikeita useimmille robottityypeille. Vaihtoehdot, kuten Delta ja SCARA, ovat usein pienempiä ja vähemmän tehokkaita robottityyppejä. Näitä voidaan käyttää paremmin pienissä sovelluksissa. Tehtävän suorittamiseen tarvittavan hyötykuorman ja ulottuvuuden ymmärtäminen on tärkeää. Virheet ovat tässä kalliita.

Tehtäväsi suorittamiseen vaadittava nopeus on toinen tärkeä tekijä. Kaikilla roboteilla on kyky olla nopeita. Jotkut robottityypit ovat varmasti nopeusluokan yläosassa. Delta-robotti on täydellinen esimerkki tästä. Rakenteensa ansiosta ne voivat saavuttaa suurimmat nopeudet. Ne ovat myös erittäin herkkiä suunnanmuutoksiin. Nämä sopivat erinomaisesti alhaisen hyötykuorman ja suurinopeuksisiin sovelluksiin. Huono valinta erittäin nopeaan sovellukseen olisi cobot. Niissä on yleensä nopeusrajoituksia turvallisuussyistä.

Onko sinulla vaikeuksia päättää, mikä robotti sopii sinulle? Riippumattomien neuvonantajien verkostomme voi auttaa sinua tekemään oikean valinnan.

Kustannusnäkökohdat

Lopuksi sinun on päätettävä, onko hinta oikea. Kokoonpanorobottijärjestelmien kustannukset voivat vaihdella suuresti 10 000 dollarista reilusti yli 100 000 dollariin. Tärkeimpiä tekijöitä ovat:

• Projektin monimutkaisuus
• Robotin tyyppi, merkki ja koko
• Turvallisuusvaatimukset

Monimutkaisemmat projektit ovat aina kalliimpia. Ne saattavat vaatia useita robotteja, näköjärjestelmiä tai integroinnin olemassa oleviin laitteisiin. Tämä tarkoittaa enemmän laitteistoa ja työvoimaa järjestelmän integroimiseksi. Kustannusluokat vaihtelevat merkeittäin. Kustannukset vaihtelevat vielä enemmän robottityypeittäin. Lisäksi kustannukset skaalautuvat robotin koon kasvaessa. Suuret kokoonpanotehtävät vaativat isompia ja kalliimpia laitteita. Lisäturvavarusteet unohdetaan usein kustannusarvioinnissa. Robotit voivat olla vaarallisia ihmisille. Turvalaitteita on käytettävä suojaamaan käyttäjää näiltä vaaroilta. Turvallisuuskustannukset sisältävät mm.

• Turvahäkit
• Vaaleat verhot
• Turvaskannerit
• Turvareleet ja lukitukset
• Erityiset turva-PLC:t