Łączenie kropek: automatyzacja działań związanych z podawaniem w celu uzyskania przewagi konkurencyjnej
Opublikowano 18 czerwca 2024 w Flexible Manufacturing
Rozwój robotyki ułatwia opracowywanie koncepcji elastycznych systemów obsługi i podawania do linii bocznych, które mogą zwiększyć bezpieczeństwo, wydajność i jakość, jednocześnie eliminując problem niedoboru siły roboczej.
Automatyzacja fabryk zwykle zaczyna się od wielu kropek. Rozumiemy przez to dużą fabrykę, która wykonuje złożone zadania o widocznej wartości dodanej — niezależnie od tego, czy jest to pakowanie przepływowe, formowanie wtryskowe, pakowanie blistrów, butelkowanie, paletyzacja czy inne podstawowe procesy produkcyjne. Linie łączące te kropki — systemy obsługi, załadunku i podawania — zwykle powstają pod wpływem późniejszych wniosków, do tego stopnia, że czynności te często są wykonywane ręcznie.
Może wydawać się łatwiejsze i tańsze, aby operator ładował surowce na linię produkcyjną lub wprowadzał komponenty do maszyn, zamiast wydawać pieniądze na automatyzację. Jest to jednak pogląd krótkowzroczny, który pomija wiele korzyści biznesowych, jakie może zapewnić zautomatyzowana obsługa i podawanie do bocznych linii produkcyjnych w zakresie wydajności, jakości produktu, skalowalności oraz zdrowia i bezpieczeństwa. Jest to również coraz bardziej przestarzały punkt widzenia, biorąc pod uwagę presję, jaką obecny kryzys na rynku pracy wywiera na sektor produkcyjny.
Automatyzacja fabryk zwykle zaczyna się od wielu kropek. Rozumiemy przez to dużą fabrykę, która wykonuje złożone zadania o widocznej wartości dodanej — niezależnie od tego, czy jest to pakowanie przepływowe, formowanie wtryskowe, pakowanie blistrów, butelkowanie, paletyzacja czy inne podstawowe procesy produkcyjne. Linie łączące te kropki — systemy obsługi, załadunku i podawania — zwykle powstają pod wpływem późniejszych wniosków, do tego stopnia, że czynności te często są wykonywane ręcznie.
Może wydawać się łatwiejsze i tańsze, aby operator ładował surowce na linię produkcyjną lub wprowadzał komponenty do maszyn, zamiast wydawać pieniądze na automatyzację. Jest to jednak pogląd krótkowzroczny, który pomija wiele korzyści biznesowych, jakie może zapewnić zautomatyzowana obsługa i podawanie do bocznych linii produkcyjnych w zakresie wydajności, jakości produktu, skalowalności oraz zdrowia i bezpieczeństwa. Jest to również coraz bardziej przestarzały punkt widzenia, biorąc pod uwagę presję, jaką obecny kryzys na rynku pracy wywiera na sektor produkcyjny.
Malejące zasoby siły roboczej
Komisja Europejska podaje, że 40% pracodawców ma trudności ze znalezieniem odpowiednio wykwalifikowanych pracowników, co potwierdza prognoza Cedefop mówiąca o potencjalnym niedoborze 500 000 wykwalifikowanych pracowników w sektorze produkcyjnym w UE do 2030 r. Ponadto dane Eurostatu przewidują spadek liczby ludności w wieku produkcyjnym w UE, z 333 mln w 2020 r. do 292 mln w 2050 r., co zwiększy obciążenie podażą pracy.
W warunkach niedoborów siły roboczej i rosnących kosztów automatyzacja staje się strategicznym imperatywem dla przedsiębiorstw pragnących osiągnąć zrównoważony wzrost. A to oznacza zwracanie uwagi nie tylko na kropki, ale także na linie, które je łączą. W istocie inwestycje w technologie, takie jak automatyzacja z wykorzystaniem robotów, wizja maszynowa, systemy transportu materiałów i inteligentne rozwiązania w zakresie podawania, mają kluczowe znaczenie dla zwiększenia wydajności produkcji i ograniczenia ryzyka niedoborów siły roboczej.
W warunkach niedoborów siły roboczej i rosnących kosztów automatyzacja staje się strategicznym imperatywem dla przedsiębiorstw pragnących osiągnąć zrównoważony wzrost. A to oznacza zwracanie uwagi nie tylko na kropki, ale także na linie, które je łączą. W istocie inwestycje w technologie, takie jak automatyzacja z wykorzystaniem robotów, wizja maszynowa, systemy transportu materiałów i inteligentne rozwiązania w zakresie podawania, mają kluczowe znaczenie dla zwiększenia wydajności produkcji i ograniczenia ryzyka niedoborów siły roboczej.
Podejścia autonomiczne i oparte na współpracy
Roboty współpracujące (koboty) i autonomiczne roboty mobilne (AMR) to dwa narzędzia automatyzacji, które oferują pod tym względem potencjał transformacyjny i spodziewamy się, że w przyszłości będą one coraz bardziej powszechne w strategiach zautomatyzowanego podawania i obsługi. Te wyrafinowane maszyny łączą ludzką wiedzę z precyzją maszyny, rozpoczynając erę, w której automatyzacja jest nie tylko narzędziem, ale niezbędnym elementem doskonałości produkcyjnej.
Po czwartej rewolucji przemysłowej, charakteryzującej się konwergencją technologii cyfrowych i systemów fizycznych, przemysł produkcyjny zmierza obecnie w kierunku Przemysłu 5.0. W tym paradygmacie roboty i maszyny współpracują z ludźmi, a cele w zakresie zrównoważonego rozwoju i odporności nadają kolejny wymiar prowadzonej działalności. Koboty, dzięki swoim możliwościom współpracy i adaptacji, odegrają ważną rolę w przejściu na ten nowy sposób pracy.
Technologie pomocnicze zwiększają wydajność
Rozwój robotyki, sztucznej inteligencji i analizy danych również przyczynia się do tworzenia przekonujących argumentów przemawiających za włączeniem kobotów do projektowania systemów obsługi i podawania. W najbliższej przyszłości przewidujemy zaprojektowanie kobotów, które można będzie głębiej zintegrować z przepływami pracy w produkcji oraz które będą charakteryzowały się większą autonomią i inteligencją, pozwalającą im samodzielnie wykonywać coraz bardziej skomplikowane zadania.
W podobny sposób sprawność i elastyczność robotów AMR w zakresie precyzyjnego poruszania się po dynamicznych obszarach produkcyjnych, dostarczania komponentów dokładnie wtedy i tam, gdzie są potrzebne, czyni je silnym kandydatem do integracji z systemami obsługi materiałów i logistyki. Podobnie jak w przypadku kobotów, postęp w technologiach pomocniczych zwiększa wydajność i potencjał robotów AMR, tworząc wartość dodaną. Na przykład w miarę ciągłego rozwoju technologii LiDAR oraz jednoczesnej lokalizacji i mapowania (SLAM) możliwości autonomicznej nawigacji będą dalej udoskonalane, optymalizując trasy przejazdów i minimalizując czas cykli. Ta zwiększona wydajność i zdolność do reagowania umożliwią producentom szybkie dostosowywanie się do zmieniających się wzorców popytu i wymagań produkcyjnych.
Istnieje również ogromna szansa na wykorzystanie synergii występującej pomiędzy kobotami i robotami AMR w celu optymalizacji działalności operacyjnej i zwiększania konkurencyjności w sektorze produkcyjnym. Wykorzystując uzupełniające się mocne strony obu typów systemów robotycznych, producenci mogą osiągnąć niezrównany poziom sprawności, wydajności i jakości w procesach uzupełniania na bocznych liniach produkcyjnych.
W podobny sposób sprawność i elastyczność robotów AMR w zakresie precyzyjnego poruszania się po dynamicznych obszarach produkcyjnych, dostarczania komponentów dokładnie wtedy i tam, gdzie są potrzebne, czyni je silnym kandydatem do integracji z systemami obsługi materiałów i logistyki. Podobnie jak w przypadku kobotów, postęp w technologiach pomocniczych zwiększa wydajność i potencjał robotów AMR, tworząc wartość dodaną. Na przykład w miarę ciągłego rozwoju technologii LiDAR oraz jednoczesnej lokalizacji i mapowania (SLAM) możliwości autonomicznej nawigacji będą dalej udoskonalane, optymalizując trasy przejazdów i minimalizując czas cykli. Ta zwiększona wydajność i zdolność do reagowania umożliwią producentom szybkie dostosowywanie się do zmieniających się wzorców popytu i wymagań produkcyjnych.
Istnieje również ogromna szansa na wykorzystanie synergii występującej pomiędzy kobotami i robotami AMR w celu optymalizacji działalności operacyjnej i zwiększania konkurencyjności w sektorze produkcyjnym. Wykorzystując uzupełniające się mocne strony obu typów systemów robotycznych, producenci mogą osiągnąć niezrównany poziom sprawności, wydajności i jakości w procesach uzupełniania na bocznych liniach produkcyjnych.
Fischer Gears: analiza konkretnego przypadku
Korzyści wynikające z zastosowania technologii kobotów są widoczne w firmie Fischer Gears, gdzie wdrożenie kobotów TM OMRON miało znaczący wpływ na wydajność produkcji, wykorzystanie siły roboczej i ogólną rentowność. Automatyzując proces podawania części metalowych do maszyn CNC, firma zoptymalizowała swoją linię produkcyjną, umożliwiając bezproblemową pracę nawet poza normalnymi godzinami pracy. Zwiększona wydajność zapewniła firmie przewagę konkurencyjną w realizacji zamówień o różnej wielkości.Wyciągnięte wnioski
Z tego projektu i naszego szerszego doświadczenia w projektowaniu zautomatyzowanych systemów podawania i obsługi dla klientów z branży produkcyjnej wyciągnęliśmy kilka kluczowych wniosków, które można przełożyć na praktyczne rekomendacje dla innych producentów rozważających automatyzację.
Po pierwsze, przed wdrożeniem zautomatyzowanych rozwiązań należy dokładnie ocenić specyficzne potrzeby i wyzwania procesu produkcyjnego. Obejmuje to identyfikację wąskich gardeł, analizę nieefektywności w przepływie pracy i ocenę potencjalnego zwrotu z inwestycji, aby zapewnić zgodność z celami biznesowymi. Zrozumienie wyzwań związanych z obsługą ręczną jest kluczem do opracowania skutecznych strategii do ich przezwyciężenia.
Po drugie, warto inwestować w zaawansowane technologie, które na pierwszy rzut oka mogą sprawiać wrażenie, że podwyższają koszty projektu. Inteligentne systemy wizyjne i funkcje bezpieczeństwa mogą na przykład zwiększyć skuteczność i niezawodność zautomatyzowanych systemów podawania, zapewniając płynne działanie i ograniczając potencjalne ryzyko.
Wreszcie, ciągłe monitorowanie i optymalizacja zautomatyzowanych procesów to niezbędny element długoterminowego sukcesu. Regularne oceny wydajności i analiza danych umożliwiają firmom identyfikację obszarów wymagających poprawy i wprowadzanie ciągłych innowacji w obszarze automatyzacji.
Po pierwsze, przed wdrożeniem zautomatyzowanych rozwiązań należy dokładnie ocenić specyficzne potrzeby i wyzwania procesu produkcyjnego. Obejmuje to identyfikację wąskich gardeł, analizę nieefektywności w przepływie pracy i ocenę potencjalnego zwrotu z inwestycji, aby zapewnić zgodność z celami biznesowymi. Zrozumienie wyzwań związanych z obsługą ręczną jest kluczem do opracowania skutecznych strategii do ich przezwyciężenia.
Po drugie, warto inwestować w zaawansowane technologie, które na pierwszy rzut oka mogą sprawiać wrażenie, że podwyższają koszty projektu. Inteligentne systemy wizyjne i funkcje bezpieczeństwa mogą na przykład zwiększyć skuteczność i niezawodność zautomatyzowanych systemów podawania, zapewniając płynne działanie i ograniczając potencjalne ryzyko.
Wreszcie, ciągłe monitorowanie i optymalizacja zautomatyzowanych procesów to niezbędny element długoterminowego sukcesu. Regularne oceny wydajności i analiza danych umożliwiają firmom identyfikację obszarów wymagających poprawy i wprowadzanie ciągłych innowacji w obszarze automatyzacji.
