Когда инвестировать в автоматизацию: практическое руководство

Пример упаковочной линии.

Когда или где вы должны применять или обновлять автоматизацию? Вот помощь с этим.

Притягательность автоматизации растет, так как она становится более достижимой и доступной. В прошлом владение изысканным роботом для сборки виджетов на высокой скорости было так же вероятно, как наличие Ламборгини. Сегодня автоматизированные решения так же многочисленны и надежны, как семейные седаны. Автоматизация может обеспечить практичное, надежное и долгосрочное решение. Но как узнать, когда и где обновлять?

Хороший процесс для определения этого будет включать следующие шесть шагов:

Начните без ограничений

1. Начните с списка «пирог в небе».

Сделайте список способов, которыми вы бы автоматизировали, если бы у вас были неограниченные средства. Ответ «всё» недостаточно детален. На самом деле подумайте, почему вы бы автоматизировали и какие выгоды автоматизация принесет. «Почему» особенно важно для спецификации. Иногда автоматизация рассматривается как «легкое» решение проблем, которые могут и должны быть решены другими способами.

Думайте о процессе так, как вы бы при спецификации машины вашей мечты. Ваш список желаний был бы длинным и детальным. Вы бы выбирали всё от кастомного впуска до отделки панели приборов. Относитесь к вашему проекту автоматизации так же.

2. Найдите «как».

Системные интеграторы и инженеры автоматизации — эксперты в том, что может быть достигнуто надежно, используя сегодняшние технологии и системы управления. Они могут помочь провести вас через следующий шаг, который включает определение фактических денежных затрат и выгод автоматизированных решений. Вы знаете, что нужно автоматизировать; они знают, что требует процесс автоматизации.

Обоснуйте проект; количественно оцените выгоды

3. Докажите это.

Третий шаг — взять самые важные части вашего мечтательного плана автоматизации и доказать или опровергнуть долгосрочные финансовые выгоды. Убедитесь, что вы можете обосновать затраты каждой потребности в автоматизации. Например, оправдывают ли скорость и объем производства вашей упаковочной линии автоматизированную упаковочную станцию? Будут ли ручные упаковочные операции более финансово подходящими и лучше соответствующими вашим производственным потребностям?

Другое соображение — сложность того, что вы пытаетесь автоматизировать. Большой процент затрат на автоматизацию основан на количестве задач, которые система должна выполнять. Транспортировка продукта и коробок, например, одна задача, легкая и дешевая для автоматизации. Сборка и печать многодетальной упаковки, где машина должна измерять, вращать, считать, индексировать и собирать — будет сложной (и намного дороже для автоматизации).

Машины не люди и должны быть запрограммированы и спроектированы. Когда вариабельность сырья, многоосевая координация и размещение задействованы, машина должна последовательно обрабатывать эти задачи с высокой степенью надежности. Сколько движущихся частей задействовано? Как быстро должна выполняться задача? Сколько разных упаковок или номенклатур (SKU) машина должна запускать? Ответы на эти вопросы могут увеличить стоимость автоматизации.

Доказывая ценность, используйте реальные числа. Попытайтесь присвоить денежную сумму тому, сколько вы можете сэкономить против того, сколько потратите на автоматизацию. Каков мой возврат инвестиций (ROI) и соответствует ли он требованиям моей компании? Большой фактор затрат будет скоростью линии или процесса — оправдывает ли увеличение выхода (или продуктов, которые вы можете продать) затраты на автоматизацию?

Учтите столько различий, сколько можете определить: стоимость прерываний существующих операций для автоматизированных обновлений, расходы на ручной труд, различия в затратах на обслуживание, запчасти, обучение операторов/обслуживания, стоимость брака, например. Используйте долгосрочный взгляд при попытке измерить эти затраты и определите вашу «точку безубыточности» автоматизации. Как долго ваша автоматизированная линия должна работать, чтобы окупить обновление автоматизации?

Практический пример

Всегда ищите наибольшее воздействие при наименьшей стоимости при приоритизации когда и где автоматизировать. Определите функции для автоматизации, насколько сложна автоматизация и затраты против выгод. Пример набора соображений для упаковочной линии ниже:

Вы можете приоритизировать задачи автоматизации на основе этой диаграммы. Несколько наблюдений, которые вы можете сделать:

• Есть несколько функций с низкой стоимостью автоматизации, которые могут быстро улучшить скорость линии. Сборка коробок и их закупорка — хорошие примеры. Эти варианты могут быть хорошими улучшениями первой стадии.
• Рассмотрите, где в линии существуют эти возможности. Паллетизация — функция конца линии. Она не будет иметь большого эффекта на выход продукта в данный день. Нужно ли ее автоматизировать?
• Некоторые более сложные задачи могут не стоить автоматизировать пока. Упаковка пучков — хороший пример. Упаковка пучков включает сборку множественных продуктов, ориентацию продукта и усадку рукава вокруг всего устройства. Это будет сложным процессом для автоматизации. И наоборот, есть ли у вас пространство для ручной упаковочной станции? Способны ли рабочие ручно упаковывать в темпе, соответствующем вашим требованиям к выходу? Упаковка пучков — операция середины линии и может стать ограничивающим фактором для линии.
• Некоторые вещи стоят автоматизировать из-за увеличения скорости линии, которое они дают. Например, наполнение или упаковка в коробки может значительно увеличить скорость. Оправдывает ли увеличение количества продуктов затраты на автоматизацию этих элементов?

Необходимые элементы

4. Определите ваш каркас.

Для любого, смотрящего на автоматизированное решение, есть необходимый базовый уровень управления, который должен существовать, чтобы сделать остальное возможным. Какой является существенной базой автоматизации для вашего проекта? Определите базовые автоматизированные структуры, которые должны существовать и считайте их вашим каркасом. Опытный интегратор определит эти потребности и предоставит пространство для будущего роста по разумной стоимости.

Многие проекты автоматизации движутся вперед стадиями. Каркасная автоматизация — первая стадия — и, возможно, единственная работа по автоматизации, которую вы сделаете в первый год. Вы можете распределить затраты на автоматизацию, установив этот базис и добавляя по мере продвижения. Сборка может оставаться ручной, пока устанавливается каркас управления и транспортировка автоматизируется. Разработайте временную лину для основных частей, планируя будущие обновления.

Не упускайте безопасность, соответствие

5. Безопасность и соответствие имеют значение.

Автоматизация — отличный способ улучшить общую безопасность и соответствие и обычно приносит большую меру надежности, чем люди. Системы блокировки/маркировки (LOTO), машинные ограждения, световые шторки и другие меры безопасности могут быть легко добавлены. Практики безопасности и меры соответствия должны быть частью вашего плана.

В зависимости от мер безопасности, которые вы будете использовать, финансовые последствия систем безопасности варьируются. Это область, где консультант по автоматизации может помочь. Автоматизация постоянно меняется, и ваш процесс может изменить ваши требуемые стандарты безопасности.

Использование ферментов в производстве потребительских товаров — пример того, как безопасность может влиять на проект автоматизации. Ферменты, используемые в производстве, могут стать проблемой при использовании в больших количествах. Увеличение объема вашего производства с автоматизацией может означать, что вы должны учесть эти повышенные уровни ферментов. Необходима ли HVAC система? Должны ли рабочие носить СИЗ? Требуются ли модификации помещений?

Сделает ли автоматизацию ваш процесс неотъемлемо более опасным? Есть ли точки на линии, где автоматизация небезопасна? Стратегический выбор требовать от оператора вручную закрыть клапан — пример. Эта особенность гарантирует, что оператор линии должен физически проверить производственную линию в указанных интервалах. Это дополнительная проверка для безопасности.

Иногда соответствие — причина для автоматизации. Ваша отрасль может внезапно требовать от компаний обеспечить отсутствие металла или посторонних объектов в продуктах. Затраты на соответствие будут операционными затратами, так как вы должны соответствовать, чтобы оставаться в бизнесе. Во многих случаях автоматизация может часто обеспечивать превосходную надежность и скорость над ручными решениями.

Думаете, вы закончили?

6. Уменьшите, пересмотрите и пересмотрите.

Вернитесь к всему вашему плану. Автоматизация не отдельный элемент. Обычно есть гражданские обновления, логистические требования, эргономические соображения, закупки оборудования и трудовые затраты, связанные с ним.

Есть ли области вне автоматизации, где затраты могут быть снижены? Например, нужны ли нержавеющие баки, или пластиковые баки удовлетворят ваши потребности? Ваши гражданские и механические обновления соответствуют вашим стадиям автоматизации в терминах объема и времени? Рассмотрите весь проект, а не только часть автоматизации. Сокращение вашего гражданского и механического объема может позволить больше автоматизации впереди.

Прохождение через весь этот мыслительный процесс поможет вам разработать комплексную стратегию автоматизации, учитывающую затраты, временную линию и выгоды. Очень похоже на покупку машины, сначала разделите желания от потребностей и посмотрите практически на что возможно. Как только вы решите автоматизировать, это долгосрочное обязательство, которое положительно повлияет на ваш бизнес на годы вперед. Время, инвестированное впереди, приведет к гораздо лучшему решению автоматизации для вас и спокойствию движению вперед.

Этот контент был первоначально опубликован в controls engineering по этой ссылке… https://www.controleng.com/single-article/when-deciding-to-automate-system-integrators-can-help.html