Gdzie inteligentne urządzenia wspomagające pasują do mapy drogowej automatyzacji

Większość zakładów produkcyjnych jest dziś gdzieś pośrodku rozmowy o automatyzacji. Presja, by ograniczyć zależność od pracy ludzkiej, jest realna. Kapitał potrzebny na pełną automatyzację robotyczną też jest realny. Inteligentne urządzenia wspomagające zajmują przestrzeń pomiędzy tymi dwiema rzeczywistościami.

Spektrum

Zadania transportu bliskiego leżą na spektrum od całkowicie ręcznych do całkowicie zautomatyzowanych.

Całkowicie ręczne: operator podnosi, przenosi i odkłada część ręcznie. Bez pomocy mechanicznej. To tutaj powstają urazy.

Wspomagane mechanicznie: operator steruje ruchem, ale urządzenie bierze na siebie ciężar. Balansery zero-g, podnośniki próżniowe, przegubowe żurawie z napędzanym osprzętem. Operator wnosi osąd, zręczność i podejmowanie decyzji. Maszyna wnosi siłę.

W pełni zautomatyzowane: robot, AMR albo stały system automatyki obsługuje cały cykl pobrania, odłożenia i transportu bez udziału człowieka.

Każdy krok w górę tego spektrum kosztuje więcej, trwa dłużej we wdrożeniu i gorzej radzi sobie ze zmiennością. Stanowisko robotyczne, które pobiera i odkłada jedno SKU w jednej orientacji, jest proste. Stanowisko, które obsługuje 30 SKU w zmiennych orientacjach i z różnymi masami, jest już poważnym projektem inżynieryjnym.

Gdzie urządzenia wspomagające zwykle wygrywają

Wzorzec jest prosty: urządzenia wspomagające są praktycznym wyborem wtedy, gdy zadanie ma taką zmienność, że pełna automatyzacja staje się kosztowna albo niepraktyczna. Zmienna geometria części. Mieszane SKU na tej samej linii. Zadania wymagające ludzkiego osądu przy orientacji albo kontroli jakości. Produkcja niskoseryjna, ale o dużej zmienności.

Ekonomia wygląda tak: balanser zero-g na żurawiu albo systemie torowym kosztuje 15 000-50 000 USD z montażem i jest gotowy do pracy w ciągu jednego do dwóch tygodni. Porównywalne stanowisko robotyczne pick-and-place kosztuje 150 000-500 000 USD i wymaga od trzech do dwunastu miesięcy integracji, programowania i walidacji.

Gdzie pełna automatyzacja zwykle wygrywa

Przy zadaniach wysokowolumenowych, mało zmiennych i powtarzalnych, gdzie wymagania dotyczące czasu cyklu i powtarzalności przekraczają możliwości człowieka. Paletyzacja, pakowanie kartonów i obsługa maszyn przy stałej geometrii części to klasyczne obszary automatyzacji.

Sekwencjonowanie inwestycji

Zakłady, które podchodzą do tego metodycznie, zwykle najpierw audytują stanowiska ręcznego transportu, porządkują je według ryzyka urazu i wpływu na czas cyklu, a potem zadają proste pytanie dla każdego z nich: czy operator ze wspomaganiem mechanicznym może wykonać to zadanie bezpiecznie i przy wymaganej przepustowości?

Stanowiska, dla których odpowiedź brzmi tak, dostają urządzenia wspomagające. Stanowiska, w których zadanie wymaga nadludzkiej szybkości, powtarzalności albo wytrzymałości, trafiają do oceny pod kątem automatyzacji.

Oszczędności z wdrożeń urządzeń wspomagających — mniej urazów, większa przepustowość — często finansują późniejsze projekty automatyzacyjne.