De nombreux produits que vous utilisez quotidiennement sont constitués de composants plus petits. Ces produits nécessitent un assemblage pour être fonctionnels. Traditionnellement, ce processus nécessitait du travail humain. Les progrès de la technologie robotique font des robots d’assemblage une option pour les fabricants cherchant à optimiser leurs lignes de production.

Un défi pour les fabricants qui découvrent l’automatisation est de comprendre quand il est judicieux d’automatiser. De plus, les fabricants bénéficient souvent d’énormes retours sur investissement dans la robotique. Dans cet article, vous apprendrez quand il est judicieux d'automatiser votre processus d'assemblage, où vos retours pourraient être effectués et comment commencer.

Dans cet article :

• Quelles industries utilisent des robots d’assemblage ?
• Quand automatiser le processus d'assemblage
• Comment décider quel robot d'assemblage utiliser
• Considérations relatives aux coûts

Quelles industries utilisent des robots d’assemblage ?

Les produits assemblés sont présents dans un large éventail d’industries. De ce fait, les robots d’assemblage sont utilisés dans de nombreuses industries différentes. Ces robots peuvent gérer l’assemblage de petits composants PCB et de châssis de véhicules lourds. Voici quelques exemples d’industries qui utilisent aujourd’hui des robots d’assemblage :

• Automobile
• Médical
• Électronique
• Entreprise de métaux
• Entreprise de plastique
• Entreprise d’alimentation et de boissons

Ce ne sont que quelques exemples. Tout fabricant qui assemble des composants pourrait potentiellement utiliser cette technologie. Mais que peut-on gagner de l’assemblage automatisé ?

Avantages de l'automatisation du processus d'assemblage

Les entreprises choisissent souvent d'automatiser le processus d'assemblage pour plusieurs raisons :

• Débit accru
• Sécurité et ergonomie
• Répétabilité accrue

Quand automatiser le processus d'assemblage

Pour les entreprises qui débutent dans le processus d’automatisation, la question de savoir quand peut être un défi. Les projets d’investissement comportent toujours des risques. Comprendre quand il est approprié d'automatiser peut vous aider à vous sentir plus en sécurité lorsque vous entreprenez un projet de robot. Les entreprises ont tendance à se lancer dans l’automatisation de l’assemblage dans les scénarios suivants :

• Ils nécessitent un débit accru
• La tâche est dangereuse ou peut entraîner des blessures
• Ils doivent réduire les frais généraux
• Ils connaissent une qualité de production incohérente

Débit

Les robots dépassent souvent facilement le travail humain. Les tâches d'assemblage ne font pas exception à cette règle. Les fabricants qui assemblent des produits ont souvent des quotas élevés à atteindre. Les robots d'assemblage sont un moyen d'atteindre un volume de production plus élevé. Les fabricants se heurtent généralement à des problèmes de goulots d’étranglement. Il s'agit d'une situation dans laquelle une partie spécifique d'un processus ralentit la productivité globale de l'ensemble du processus. Un exemple de ceci pourrait être trouvé dans une usine d’embouteillage. Sur une ligne particulière, une bouteille doit être remplie, bouchée et étiquetée. Supposons que le processus de bouchage soit manuel et ne puisse actuellement produire que 45 parties par minute (PPM). Le reste de la gamme, cependant, pourrait potentiellement fonctionner à 120 PPM. L'automatisation du processus de plafonnement vous permet de libérer ce potentiel supplémentaire de la ligne. Cela entraîne une augmentation des revenus de votre installation.

Sécurité

L’une des raisons pour lesquelles les entreprises automatisent est que les tâches d’assemblage peuvent entraîner des blessures. C'est particulièrement le cas lorsque les composants sont très grands ou très petits. Les composants lourds présentent des risques évidents pour la sécurité. Les opérateurs peuvent se blesser en déplaçant de grandes pièces. Les petites pièces posent également problème. L'assemblage de PCB est un bon exemple des risques pour la sécurité des petites pièces. Les blessures ergonomiques courantes comprennent :

• Fatigue oculaire
• Tension musculaire
• Inhalation de fumées
• Conflits

Les robots d'assemblage éliminent le risque de blessure de l'opérateur dû à ces tâches. De l'argent peut être économisé en évitant les temps d'arrêt, les frais médicaux et les amendes associés aux blessures sur le lieu de travail.

Réduction des coûts

Les chaînes de montage comportent de nombreux coûts associés. Le coût premier est celui de la main d’œuvre. Selon le pays dans lequel vous vous trouvez, cela peut fluctuer, mais c'est toujours un facteur majeur dans le coût des marchandises. Il y a aussi les coûts des matières premières, ainsi que certains coûts cachés. Ces facteurs cachés comprennent les coûts de formation, la réduction de la production due aux congés et les coûts des soins de santé dans certains cas. Les chaînes d'assemblage entièrement automatisées suppriment la main d'œuvre et les coûts cachés car les robots ne nécessitent ni salaires ni avantages sociaux. Cela conduit à une ligne de production plus simple et plus efficace. De nombreux fabricants réutilisent ce capital humain pour effectuer des tâches plus difficiles à automatiser et dans lesquelles les individus peuvent être plus productifs.

Un robot a un coût initial élevé et des coûts de maintenance tout au long de sa durée de vie. Mais dans des scénarios idéaux, les projets de robots peuvent atteindre un retour sur investissement net en 12 à 18 mois. C'est particulièrement le cas dans les projets d'automatisation standardisés qui disposent de solutions robotiques éprouvées. Les projets d’automatisation expérimentaux ou difficiles courent le risque de ne pas atteindre ces objectifs de retour sur investissement. Il est important de discuter de ces préoccupations avec votre intégrateur pour comprendre votre risque.

Qualité de production constante

Les systèmes automatisés sont plus reproductibles dans leurs mouvements que les personnes. Ils peuvent jouer à un tel niveau grâce à leur programmation. Les robots sont conçus pour suivre un ensemble d’instructions. Lorsque les tâches sont prévisibles et répétitives, les robots peuvent exceller. Cet attribut leur permet de fabriquer des produits plus cohérents. Cela signifie moins de pannes et moins de produits ne réussissant pas les contrôles de qualité.

Comment décider quel robot d'assemblage utiliser

Différentes tâches d'assemblage ont des besoins différents. Ces exigences détermineront souvent quel robot sera sélectionné. Heureusement, chaque type de robot est capable d’être assemblé. Cependant, toutes les tâches d’assemblage ne peuvent pas être réalisées par chaque robot. Les facteurs clés qui déterminent quel robot doit être utilisé comprennent :

• Complexité de l'assemblage
• Charge utile et portée
• Vitesse

Les assemblages complexes qui nécessitent de la flexibilité sont d’excellents choix pour les robots à six axes. Cela est dû à leur amplitude de mouvement exceptionnelle et à leur capacité à atteindre des angles difficiles. Les robots collaboratifs sont un exemple de robot à six axes pouvant être déployé à proximité de personnes.

Les applications à charge utile élevée et/ou à grande portée sont souvent difficiles pour la plupart des types de robots. Des variantes comme le Delta et le SCARA sont souvent des types de robots plus petits et moins puissants. Ceux-ci sont mieux déployés dans des applications plus petites. Comprendre la charge utile et la portée requises pour accomplir votre tâche est essentiel. Les erreurs ici coûtent cher.

La vitesse requise pour accomplir votre tâche est un autre facteur majeur. Tous les robots ont la capacité d’être rapides. Certains types de robots se situent certainement à l’échelon supérieur de la catégorie de vitesse. Un robot delta en est un parfait exemple. Grâce à leur construction, ils peuvent atteindre les vitesses les plus élevées. Ils sont également extrêmement réactifs aux changements de direction. Ils sont parfaits pour les applications à faible charge utile et à grande vitesse. Un cobot serait un mauvais choix pour une application très rapide. Leur vitesse est généralement limitée pour des raisons de sécurité.

Vous avez du mal à décider quel robot vous convient le mieux ? Notre réseau de conseillers indépendants peut vous aider à faire le bon choix.

Considérations relatives aux coûts

Enfin, vous devez décider si le prix est correct. Les coûts des systèmes robotisés d'assemblage peuvent varier considérablement, allant de 10 000 USD à bien plus de 100 000 USD. Les principaux facteurs comprennent :

• Complexité du projet
• Type, marque et taille du robot
• Exigences de sécurité

Les projets plus complexes sont toujours plus coûteux. Ils peuvent nécessiter plusieurs robots, systèmes de vision ou une intégration avec des équipements existants. Cela signifie plus de matériel et de main d'œuvre pour intégrer le système. Les fourchettes de coûts varient d'une marque à l'autre. Les coûts varient encore plus d’un type de robot à l’autre. De plus, les coûts augmenteront à mesure que la taille du robot augmentera. Les grandes tâches d’assemblage nécessitent des équipements plus gros et plus coûteux. Les équipements de sécurité supplémentaires sont souvent oubliés lors de l’estimation des coûts. Les robots peuvent être dangereux pour les humains. Des équipements de sécurité doivent être utilisés pour protéger les opérateurs de ces dangers. Les coûts de sécurité comprennent des éléments tels que :

• Cages de sécurité
• Rideaux lumineux
• Scanners de sécurité
• Relais et verrouillages de sécurité
• Automates de sécurité dédiés