Трансформация сборочной линии: скорость и точность с передовой робототехникой

Изучите преимущества автоматизации сборочных линий. Узнайте, как выбрать сборочных роботов, где их найти и как интегрировать в рабочий процесс.

Многие предметы повседневного использования состоят из мелких компонентов. Для функциональности их нужно собрать. Традиционно это требовало ручного труда. Прогресс робототехники делает сборочных роботов опцией для производителей, оптимизирующих линии.

Вызов для новичков в автоматизации — понять, когда это оправдано. Кроме того, производители часто получают огромный ROI от инвестиций в робототехнику. В статье вы узнаете, когда имеет смысл автоматизировать сборку, где формируется отдача и как начать.

В статье:

• В каких отраслях используются сборочные роботы?
• Когда автоматизировать сборочный процесс
• Как выбрать сборочного робота
• Размышления о стоимости

В каких отраслях используются сборочные роботы?

Собранные продукты есть во многих отраслях. Поэтому сборочные роботы применяются в разных сферах. Они справляются и с малыми компонентами печатных плат, и с тяжелыми рамами автомобилей. Примеры отраслей:

• Автопром
• Медицина
• Электроника
• Металлообработка
• Пластмассы
• Пищевая и напиточная промышленность

Это лишь примеры. Любой производитель, собирающий компоненты, потенциально может использовать эту технологию. Но что дает автоматизированная сборка?

Преимущества автоматизации сборочного процесса

Компании выбирают автоматизацию сборки по нескольким причинам:

• Повышение пропускной способности

• Безопасность и эргономика

• Повышение повторяемости

Когда автоматизировать сборочный процесс

Для компаний, новых в автоматизации, вопрос «когда» — вызов. Капитальные проекты несут риски. Понимание правильного момента помогает чувствовать увереннее. Компании обычно идут на автоматизацию сборки в таких сценариях:

• Требуется повышение пропускной способности
• Задача опасна или может привести к травмам
• Нужно снизить накладные расходы
• Наблюдается нестабильное качество продукции

Пропускная способность

Роботы часто легко опережают ручной труд. Сборка — не исключение. Производители часто имеют высокие квоты. Сборочные роботы — путь к более высокому объему. Часто встречаются бутылочные горлышки: одна часть процесса тормозит всю линию. Пример: розливной завод. Бутылку надо наполнить, закупорить, наклеить этикетку. Допустим, закупорка ручная — 45 деталей в минуту (PPM). Остальная линия тянет 120 PPM. Автоматизация закупорки раскрывает потенциал линии — рост выручки.

Безопасность

Причина автоматизировать — риск травм при сборке. Особенно если компоненты очень крупные или крошечные. Тяжелые детали — очевидный риск. Малые — тоже проблема. Монтаж печатных плат — пример рисков мелких деталей. Типичные эргономические травмы:

• Напряжение глаз
• Напряжение мышц
• Вдыхание паров
• Сдавливания (импинджменты)

Сборочные роботы устраняют риск травм операторов при таких задачах. Экономия на простое, лечении, штрафах от производственных травм.

Снижение затрат

У сборочных линий много сопутствующих затрат. Основная — труд. Зависит от страны, но всегда крупный фактор себестоимости. Есть затраты на сырье и скрытые: обучение, простой из-за отлучек, здравоохранение. Полностью автоматизированные линии убирают затраты на труд и скрытые — роботы не требуют зарплат и соцпакетов. Это создает более lean и эффективное производство. Многие перераспределяют человеческий капитал в задачи, сложные для автоматизации, где люди продуктивнее.

У робота высокие первоначальные затраты и обслуживание на протяжении жизни. Но в идеальных сценариях проекты достигают чистого ROI за 12–18 месяцев. Особенно в стандартизированных проектах с проверенными решениями. Экспериментальные или сложные проекты рискуют не достичь целей ROI. Важно обсудить риски с интегратором.

Стабильное качество продукции

Автоматизированные системы более повторяемы в движениях, чем люди. Высокая производительность за счет программирования. Роботы следуют набору инструкций. Когда задачи предсказуемы и повторяющиеся — роботы отличаются. Это позволяет выпускать более последовательный продукт. Меньше брака, меньше непрошедших контроль качества.

Как выбрать сборочного робота

Разные сборочные задачи — разные требования. Они определяют выбор робота. К счастью, каждый тип робота способен на сборку. Но не каждую задачу может выполнить каждый тип. Ключевые факторы:

• Сложность сборки
• Грузоподъемность и вылет
• Скорость

Сложные сборки, требующие гибкости — отличный выбор для шестиосевых роботов. Благодаря исключительному диапазону движений и доступу к сложным углам. Коллаборативные роботы — пример шестиосевого, который можно ставить рядом с людьми.

Высокая грузоподъемность и/или большой вылет — проблема для большинства типов. Варианты вроде Дельта и SCARA часто меньше и менее мощны. Лучше для малых применений. Понимание требуемой грузоподъемности и вылета критично — ошибки здесь дорого обходятся.

Требуемая скорость — еще один фактор. Все роботы могут быть быстрыми. Некоторые типы в вершине скорости. Дельта-робот — идеальный пример: благодаря конструкции достигает высших скоростей, экстремально отзывчив на смену направления. Отличен для малых грузов и высоких скоростей. Плохой выбор для сверхбыстрой задачи — кобот. Обычно ограничены по скорости ради безопасности.

Сложно решить, какой робот нужен? Наша сеть независимых советчиков поможет сделать правильный выбор.

Размышления о стоимости

Наконец, решить, устраивает ли цена. Стоимость систем сборочных роботов варьируется от $10 000 до далеко за $100 000. Главные факторы:

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

Более сложные проекты всегда дороже. Могут требовать несколько роботов, системы зрения, интеграцию с имеющимся оборудованием — больше железа и труда на интеграцию. Цены تختلف по брендам, еще больше — по типам. Растут с размером робота. Крупные задачи — большее, дороже оборудование. Дополнительное оборудование безопасности часто забывают при оценке. Роботы опасны для людей. Оборудование безопасности защищает операторов. Включает:

• Безопасные клетки
• Световые завесы
• Сканеры безопасности
• Реле безопасности и замки
• Специализированные безопасные ПЛК

Лучший способ понять затраты вашего проекта — поговорить с экспертом. Если ищете роботное решение — мы поможем. Посмотрите наши инструменты котировок для старта. Дайте детали о бизнесе и процессе — мы свяжем с поставщиками, начнете получать информацию о сборочных решениях, ценовых диапазонах и т.д.