Многие продукты, которые вы используете каждый день, состоят из более мелких компонентов. Эти продукты требуют сборки, чтобы быть функциональными. Традиционно этот процесс требовал человеческого труда. Достижения в области робототехники делают сборочных роботов вариантом для производителей, желающих оптимизировать свои производственные линии.

Для производителей, впервые столкнувшихся с автоматизацией, проблемой является понимание того, когда имеет смысл автоматизировать. Кроме того, производители часто получают огромную прибыль от своих инвестиций в робототехнику. В этой статье вы узнаете, когда имеет смысл автоматизировать процесс сборки, где можно получить прибыль и как начать.

В этой статье:

• В каких отраслях промышленности используются сборочные роботы?
• Когда следует автоматизировать процесс сборки
• Как решить, какой сборочный робот использовать
• Соображения стоимости

В каких отраслях промышленности используются сборочные роботы?

Собранные изделия присутствуют в широком спектре отраслей. В связи с этим сборочные роботы используются во многих различных отраслях. Эти роботы могут выполнять сборку небольших компонентов печатных плат и тяжелых рам транспортных средств. Вот несколько примеров отраслей, которые сегодня используют сборочных роботов:

• Автомобильный
• Медицинский
• Электроника
• Металлургическая компания
• Пластиковая компания
• Компания по производству продуктов питания и напитков

Это всего лишь несколько примеров. Любой производитель, который собирает компоненты вместе, потенциально может использовать эту технологию. Но что можно получить от автоматизированной сборки?

Преимущества автоматизации процесса сборки

Компании часто решают автоматизировать процесс сборки по нескольким причинам:

• Увеличение пропускной способности
• Безопасность и эргономика
• Повышенная повторяемость

Когда следует автоматизировать процесс сборки

Для компаний, впервые столкнувшихся с процессом автоматизации, вопрос о том, когда это может быть проблемой. Капитальные проекты всегда несут в себе риски. Понимание того, когда автоматизировать правильно, может помочь вам чувствовать себя более уверенно, принимая на себя проект робота. Компании, как правило, берут на себя автоматизацию сборки в следующих сценариях:

• Они требуют повышенной пропускной способности
• Задача опасна или может привести к травме
• Им необходимо сократить накладные расходы
• Они сталкиваются с нестабильным качеством продукции.

Пропускная способность

Роботы часто легко опережают человеческий труд. Сборочные задачи не являются исключением из этого правила. Производители, которые собирают продукцию, часто имеют высокие квоты для достижения. Сборочные роботы являются одним из способов достижения более высоких объемов производства. Производители обычно сталкиваются с проблемами узких мест. Это ситуация, когда определенная часть процесса замедляет общую производительность всего процесса. Примером этого может служить завод по розливу. На определенной линии бутылка должна быть заполнена, укупорена и маркирована. Допустим, процесс укупорки является ручным и в настоящее время может производить только 45 деталей в минуту (PPM). Однако остальная часть линии потенциально может работать со скоростью 120 PPM. Автоматизация процесса укупорки позволяет вам раскрыть этот дополнительный потенциал линии. Это приводит к увеличению дохода вашего предприятия.

Безопасность

Одна из причин автоматизации компаний заключается в том, что задачи по сборке могут привести к травмам. Это особенно актуально, когда компоненты очень большие или маленькие. Тяжелые компоненты представляют очевидные риски для безопасности. Операторы могут пораниться, перемещая большие детали. Мелкие детали также представляют опасность. Сборка печатных плат является хорошим примером рисков для безопасности, связанных с мелкими деталями. К распространенным эргономическим травмам относятся:

• Напряжение глаз
• Напряжение мышц
• Вдыхание паров
• Удары

Сборочные роботы устраняют риск травмирования оператора из-за этих задач. Деньги можно сэкономить, избежав простоев, медицинских расходов и штрафов, связанных с травмами на рабочем месте.

Сокращение затрат

Сборочные линии имеют много сопутствующих расходов. Основные расходы — это расходы на рабочую силу. В зависимости от страны, в которой вы находитесь, они могут колебаться, но они всегда являются основным фактором стоимости товаров. Существуют также расходы на сырье, а также некоторые скрытые расходы. Эти скрытые факторы включают расходы на обучение, сокращение производства из-за нерабочего времени и расходы на здравоохранение в некоторых случаях. Полностью автоматизированные сборочные линии устраняют расходы на рабочую силу и скрытые расходы, поскольку роботам не требуются зарплаты или льготы. Это приводит к более компактной и эффективной производственной линии. Многие производители перенаправляют этот человеческий капитал на более сложные для автоматизации задачи, где люди могут быть более производительными.

Робот имеет высокую первоначальную стоимость и некоторые расходы на обслуживание в течение срока службы. Но в идеальных сценариях проекты роботов могут достичь чистой окупаемости инвестиций за 12–18 месяцев. Это особенно касается стандартизированных проектов автоматизации, в которых используются проверенные роботизированные решения. Экспериментальные или сложные проекты автоматизации рискуют не достичь этих целевых показателей окупаемости инвестиций. Важно обсудить эти проблемы с вашим интегратором, чтобы понять свой риск.

Постоянное качество продукции

Автоматизированные системы более повторяемы в своих движениях, чем люди. Они могут работать на таком высоком уровне благодаря своему программированию. Роботы созданы для того, чтобы следовать набору инструкций. Когда задачи предсказуемы и повторяющиеся роботы могут преуспеть. Это свойство позволяет им производить более последовательные продукты. Это означает меньше сбоев и меньше продуктов, не прошедших проверки контроля качества.

Как решить, какой сборочный робот использовать

Различные задачи по сборке имеют различные потребности. Эти требования часто определяют, какой робот будет выбран. К счастью, каждый тип робота способен выполнять сборку. Однако не каждая задача по сборке может быть выполнена каждым роботом. Ключевые факторы, определяющие, какой робот должен использоваться, включают:

• Сложность сборки
• Полезная нагрузка и радиус действия
• Скорость

Сложные сборки, требующие гибкости, являются отличным выбором для шестиосевых роботов. Это связано с их исключительным диапазоном движения и способностью достигать сложных углов. Коллаборативные роботы являются примером шестиосевого робота, который может быть развернут рядом с людьми.

Приложения с высокой грузоподъемностью и/или большой досягаемостью часто являются сложными для большинства типов роботов. Такие варианты, как Delta и SCARA, часто являются более мелкими и менее мощными типами роботов. Они лучше развертываются в небольших приложениях. Понимание грузоподъемности и досягаемости, необходимых для выполнения вашей задачи, имеет решающее значение. Ошибки здесь обходятся дорого.

Скорость, необходимая для выполнения вашей задачи, является еще одним важным фактором. Все роботы способны быть быстрыми. Некоторые типы роботов, безусловно, находятся в верхнем эшелоне категории скорости. Дельта-робот является прекрасным примером этого. Благодаря своей конструкции они могут достигать самых высоких скоростей. Они также чрезвычайно чувствительны к изменениям направления. Они отлично подходят для приложений с низкой полезной нагрузкой и высокой скоростью. Плохим выбором для очень быстрого приложения будет кобот. Они, как правило, ограничены по скорости из соображений безопасности.

Не можете решить, какой робот вам подойдет? Наша сеть независимых консультантов поможет вам сделать правильный выбор.

Соображения стоимости

Наконец, вы должны решить, является ли цена правильной. Стоимость систем роботов для сборки может варьироваться в широких пределах от 10 000 долларов США до более чем 100 000 долларов США. Основные факторы включают:

• Сложность проекта
• Тип, марка и размер робота
• Требования безопасности

Более сложные проекты всегда более затратны. Они могут потребовать несколько роботов, систем технического зрения или интеграции с существующим оборудованием. Это означает больше оборудования и рабочей силы для интеграции системы. Диапазоны затрат различаются от бренда к бренду. Затраты различаются еще больше от одного типа робота к другому. Кроме того, затраты будут масштабироваться по мере увеличения размера робота. Крупные задачи по сборке требуют более крупного и дорогого оборудования. При оценке затрат часто забывают о дополнительном защитном оборудовании. Роботы могут быть опасны для людей. Защитное оборудование должно использоваться для защиты операторов от этих опасностей. Расходы на безопасность включают в себя такие вещи, как:

• Защитные клетки
• Световые занавески
• Сканеры безопасности
• Реле безопасности и блокировки
• Специализированные ПЛК безопасности