Многие продукты, которыми вы пользуетесь каждый день, состоят из более мелких компонентов. Эти продукты требуют сборки, чтобы быть функциональными. Традиционно этот процесс требовал человеческого труда. Достижения в области робототехнических технологий делают сборочные роботы возможностью для производителей, стремящихся оптимизировать свои производственные линии.

Задача для производителей, плохо знакомых с автоматизацией, — понять, когда автоматизация имеет смысл. Кроме того, производители часто получают выгоду от огромных доходов от своих инвестиций в робототехнику. Из этой статьи вы узнаете, когда имеет смысл автоматизировать процесс сборки, где можно получить возврат и с чего начать.

В этой статье:

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

В каких отраслях используются сборочные роботы?

Сборная продукция присутствует в широком спектре отраслей промышленности. По этой причине сборочные роботы используются во многих различных отраслях промышленности. Эти роботы могут выполнять сборку небольших компонентов печатных плат и рам тяжелых автомобилей. Вот несколько примеров отраслей, в которых сегодня используются сборочные роботы:

• Автомобильная промышленность
• Медицинский
• Электроника
• Металлургическая компания
• Компания Пластикс
• 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 предпочитают автоматизировать процесс сборки по нескольким причинам:

• Повышенная пропускная способность
• Безопасность и эргономика
• Повышенная повторяемость

Когда автоматизировать процесс сборки

Для компаний, впервые знакомых с процессом автоматизации, вопрос о том, когда именно, может стать проблемой. Капитальные проекты всегда несут риски. Понимание того, когда автоматизация уместна, может помочь вам чувствовать себя более уверенно, принимая участие в проекте по робототехнике. Компании обычно прибегают к автоматизации сборки в следующих случаях:

• 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 превосходят человеческий труд. Задачи сборки не являются исключением из этого правила. Производители, собирающие продукцию, часто имеют высокие квоты. Роботы-сборщики — один из способов увеличить объем производства. Производители часто сталкиваются с проблемами, связанными с узкими местами. Это ситуация, когда определенная часть процесса замедляет общую производительность всего процесса. Примером этого может быть завод по розливу бутылок. На определенной линии бутылка должна быть наполнена, закрыта крышкой и промаркирована. Допустим, процесс укупорки выполняется вручную и в настоящее время может выдавать только 45 частей в минуту (PPM). Однако остальная часть линии потенциально может работать со скоростью 120 стр/мин. Автоматизация процесса ограничения позволяет раскрыть дополнительный потенциал линии. Это приведет к увеличению доходов вашего предприятия.

Безопасность

Одна из причин, по которой компании автоматизируют работу, заключается в том, что задачи по сборке могут привести к травмам. Это особенно актуально, когда компоненты очень большие или крошечные. Тяжелые компоненты представляют очевидную угрозу безопасности. Операторы могут пораниться, перемещая крупные детали. Мелкие детали также вызывают беспокойство. Сборка печатной платы является хорошим примером риска, связанного с безопасностью мелких деталей. К распространенным эргономическим травмам относятся:

• напряжение глаз
• Мышечное напряжение
• Вдыхание дыма
• Поражения

Роботы-сборщики исключают риск травмирования оператора при выполнении этих задач. Деньги можно сэкономить, избежав простоев, медицинских расходов и штрафов, связанных с травмами на рабочем месте.

Снижение затрат

Сборочные линии влекут за собой множество сопутствующих затрат. Основная стоимость – это стоимость рабочей силы. В зависимости от страны, в которой вы находитесь, эта цифра может колебаться, но она всегда является основным фактором стоимости товаров. Существуют также затраты на сырье, а также некоторые скрытые расходы. Эти скрытые факторы включают затраты на обучение, снижение производительности труда из-за перерывов в работе и, в некоторых случаях, расходы на здравоохранение. Полностью автоматизированные сборочные линии устраняют трудовые и скрытые затраты, поскольку роботам не нужны зарплаты или льготы. Это приводит к более экономичной и эффективной производственной линии. Многие производители перенаправляют этот человеческий капитал, чтобы сложнее автоматизировать задачи, где люди могут быть более продуктивными.

Робот имеет высокую первоначальную стоимость и некоторые расходы на обслуживание на протяжении всего срока службы. Но в идеальных сценариях проекты роботов могут достичь чистой окупаемости инвестиций через 12–18 месяцев. Это особенно актуально в стандартизированных проектах автоматизации, в которых используются проверенные роботизированные решения. Экспериментальные или сложные проекты автоматизации рискуют не достичь этих целевых показателей рентабельности 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 выступать на таком высоком уровне благодаря своему программированию. Роботы созданы для выполнения набора инструкций. Когда задачи предсказуемы и повторяются, роботы могут преуспеть. Этот атрибут позволяет им производить более стабильную продукцию. Это означает меньше отказов и меньше продуктов, не прошедших проверку контроля качества.

Как решить, какой сборочный робот использовать

Различные задачи сборки имеют разные потребности. Эти требования часто определяют, какой робот будет выбран. К счастью, каждый тип робота способен к сборке. Однако не все задачи по сборке могут быть выполнены каждым роботом. Ключевые факторы, определяющие, какой робот следует использовать, включают в себя:

• Сложность сборки
• Полезная нагрузка и радиус действия
• Скорость

Сложные сборки, требующие гибкости, являются отличным выбором для шестиосных роботов. Это связано с их исключительным диапазоном движений и способностью достигать крутых углов. Коллаборативные роботы — пример шестиосного робота, которого можно размещать рядом с людьми.

Применение большой полезной нагрузки и/или большого радиуса действия зачастую является трудной задачей для большинства типов роботов. Такие варианты, как Delta и SCARA, зачастую представляют собой меньшие по размеру и менее мощные типы роботов. Их лучше использовать в небольших приложениях. Понимание полезной нагрузки и охвата, 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 обладают способностью быть быстрыми. Некоторые типы роботов, безусловно, находятся в верхнем эшелоне скоростной категории. Дельта-робот — прекрасный тому пример. Благодаря своей конструкции они могут достигать самых высоких скоростей. Они также чрезвычайно чутко реагируют на изменения направления. Они отлично подходят для высокоскоростных приложений с низкой полезной нагрузкой. Плохой выбор для очень быстрого приложения — кобот. Обычно они 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. Затраты на сборочные роботизированные системы могут широко варьироваться от 10 000 долларов США до более 100 000 долларов США. Основные факторы включают в себя:

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

Более сложные проекты всегда обходятся дороже. Им может потребоваться несколько роботов, системы машинного зрения или интеграция с существующим оборудованием. Это означает больше оборудования и труда для интеграции системы. Диапазон цен варьируется от бренда к бренду. Затраты еще больше варьируются от одного типа робота к другому. Кроме того, затраты будут увеличиваться по мере увеличения размера робота. Большие задачи сборки требуют более крупного и дорогого оборудования. О дополнительном защитном оборудовании часто забывают при оценке стоимости. Роботы могут быть опасны для человека. Для защиты операторов от этих опасностей необходимо использовать защитное оборудование. Затраты на безопасность включают в себя такие вещи, как:

• Каркасы безопасности
• Легкие шторы
• Сканеры безопасности
• Реле безопасности и блокировки
• Специализированные ПЛК безопасности