Роботизирана автоматизация: Ключ към еволюцията на производството

Как роботизираната автоматизация подпомага трансформацията към Индустрия 4.0

Затваряне на веригата: Интегриране на роботизираната автоматизация с IoT сензори и аналитика, задвижвана от изкуствен интелект

Роботизираната автоматизация е от съществено значение за операциите на Индустрия 4.0 в наши дни. Работи ръка за ръка с сензори на IoT и анализи на изкуствен интелект, за да поддържа нещата гладко. Сензорите, вградени в фабричните машини, събират всякакви данни за тяхната ефективност, температурата, вибрациите и дори факторите около тях. След това идва частта на изкуствения интелект, където тези модели вземат всички тези данни и правят някои сериозни бройки. Те могат да предскажат кога може да се случи повреда на оборудването, да променят настройките автоматично, както е необходимо, и да настройват всички производствени процеси. Това, което виждаме тук е система, която се учи и адаптира сама. Вземете например предсказуемото поддръжка. Когато фабриките внедрят този вид технология, много от тях са видели, че неочакваното им време за престой намалява с почти половината. Някои производители съобщават за подобрение на качеството на продуктите с повече от 20%. Тези числа ни казват нещо важно за съвременното производство - когато машините си говорят помежду си чрез данни, всеки се възползва от по-умни решения, по-малко грешки и в крайна сметка по-ниски разходи.

Случайно проучване: Водещ европейски производител постига качество от 99,9988 % чрез роботизирана автоматизация „от край до край“

Една водеща европейска електронна компания наскоро внедри пълна роботизирана автоматизация в своите сложни сглобителни линии, като обедини съвместна работа с хора, интелигентни системи за инспекция, управлявани от камери, и гъвкави системи за управление. Какъв резултат постигнаха? Изключително високо ниво на качество – 99,9988 %, което означава само два дефектни продукта на всеки милион произведени. Благодарение на обратната връзка в реално време системата им позволява да откриват проблемите веднага щом нещата излязат от контрол, намалявайки отпадъците от материали с около 40 %. Те всъщност си върнаха инвестициите за по-малко от 22 месеца поради значително по-малката необходимост от поправки на грешки, по-високото първоначално качество на продуктите и възможността работниците да се фокусират върху други задачи вместо върху повтаряща се рутинна работа. Този случай ясно показва, че инвестициите в интелигентна автоматизация не са просто добро инженерно решение, а също така представляват здрава бизнес стратегия.

Количествено измерим бизнес ефект от роботизираната автоматизация

Съкращаване на цикъла на производство, предотвратяване на наранявания и подобряване на прецизността в производството на автомобилни компоненти от първи ешелон

За производителите на автомобилни компоненти от първи ешелон роботите осигуряват реални предимства в три основни области: по-бързо производство, по-добра безопасност на работниците и подобрена точност. Когато машините поемат повтарящи се задачи като заваряване, дозиране на материали или преместване на части, те могат да намалят цикъла на производството с 20 % до 110 %. Това означава, че фабриките произвеждат повече автомобили, запазвайки при това последователно високо качество. Отстраняването на хората от опасни зони – например линиите за пресоване или вътре в бояджийските кабини – също прави работните места по-безопасни. Проучвания показват, че при внедряване на автоматизация нивото на злополуки намалява приблизително с 80 %, а компаниите спестяват от 20 % до 60 % от разходите, свързани с безопасността. Най-важната промяна обаче е изключителната точност, с която работят роботите. Тяхната точност под един милиметър при структурни заваръчни шевове и деликатни сглобявания намалява брака почти с 90 % в сравнение с резултатите, които обикновено постигат човешките работници. Всички тези подобрения се натрупват и оказват значително влияние, особено когато дори най-малките отклонения засягат производителността на автомобилите, заявките за гаранция или репутацията на производителя.

Времеви рамки за възвръщаемост на инвестициите и повишаване на продуктивността: Доказателства от глобалното проучване на Deloitte за роботиката през 2023 г.

Проучването на Deloitte за роботиката през 2023 г. показва, че бизнес аргументацията в полза на роботите в производствените цехове наистина е дошла на възраст. Около 76 % от индустриалните ръководители сега виждат автоматизацията като нещо абсолютно необходимо за своята стратегия, главно защото днес тя се окупава по-бързо и непрекъснато нараства в стойност с течение на времето. Повечето компании си връщат инвестициите само за 1,5–3 години, което е значително по-добре от петте и повече години изчакване, които се наблюдаваха преди десет години. Това подобрение се дължи на увеличение на извършената работа при основните производствени задачи с около 30–50 %. Какво прави това възможно? Машините могат да работят непрекъснато, без да се налага промяна на смени, произвеждат почти никакви отпадъци, тъй като изпълняват задачите си последователно и с еднакво качество всеки път, и осигуряват около 25–45 % по-голяма производствена мощност на квадратен фут площ в сравнение с традиционните методи. Интересно е, че работниците не се заместват напълно. Вместо това те преминават към роли, при които следят системите, диагностицират и отстраняват неизправности и непрекъснато допринасят за подобряването на процесите, така че хората продължават да играят жизненоважна роля, дори когато машините поемат рутинните задачи.

Далеч от твърдите линии: гъвкава и мащабируема роботизирана автоматизация

Сътруднически роботи (коботи), които осигуряват гъвкаво производство с нисък обем и високо разнообразие

В днешно време роботизираната автоматизация вече не изисква цялата тази тежка инфраструктура и не отнема безкрайно време за настройка. Вече се наблюдават леки съвместни роботи – онези, които отговарят на стандарта ISO и се наричат „коботи“. Те могат да се преместват сравнително бързо. Превключването между различни задачи отнема само няколко минути благодарение на лесните им опции за програмиране и вградените интелигентни функции. Традиционните автоматизирани системи са напълно различни от тези решения. Коботите работят непосредствено до хората, без да възникват проблеми с безопасността, и могат да обработват различни продукти, без да се налага пълно разглобяване на цялата система. Вземете за пример автомобилните заводи: те вече започнаха да използват тези адаптивни коботи на сборъчните линии, където се произвеждат едновременно седани и SUV-ове. Времето, необходимо за превключване между модели, рязко намаля, вероятно с около 85–90 %. Електронните компании също прилагат подобни подходи: техните коботи могат да превключват през един и същи работен ден между производството на смартфони и по-малки носими устройства, като все пак запазват необходимата точност, за да отговарят на строгите стандарти за качество. Това, което прави този подход наистина интересен, е как той отваря възможности за персонализирано производство в големи мащаби. Компаниите могат да започнат с малки пробни серии и след това да увеличават обемите на производството, без да жертват качеството на продуктите, ефективността на използването на производственото пространство или гъвкавостта на своя персонал.

Еволюция на работната сила в паралел с роботизираната автоматизация

Когато става дума за роботизирана автоматизация, наблюдаваме трансформация, а не заместване на работни места. Досадната и изтощителна работа сега се извършва от машини, което освобождава персонала за по-интелигентни задачи като наблюдение на роботите, планиране на техните периодични поддръжки, анализ на данните за качеството на продуктите и разбиране на начина, по който различните системи взаимодействат помежду си. Компаниите установяват, че в днешно време имат нужда от работници с различни умения — програмиране, интерпретиране на числени данни и решаване на междудепартаментални проблеми. Фабриките в Средния запад са забелязали нещо интересно: работниците, които преминават към технически длъжности, остават в компанията приблизително с 10–25 % по-дълго, отколкото преди. Изглежда, те са и по-доволни, а броят на докладваните произшествия на работното място е намалял. Вместо да правят хората ненужни, тази технология всъщност прави бизнеса по-силен. Тя помага на компаниите да преодоляват дефицита на персонал и запазва квалифицираните работници в центъра на интелигентните производствени системи, където хората и машините съвместно работят по производствените линии.

Често задавани въпроси

Какво е Индустрия 4.0?

Индустрия 4.0 се отнася до текущата автоматизация на традиционните производствени и индустриални практики чрез използване на съвременни интелигентни технологии.

Как роботизираната автоматизация подобрява производствените процеси?

Роботизираната автоматизация подобрява производството, като намалява цикъла на производство, минимизира грешките и повишава прецизността, което общо взето води до повишена ефективност и по-високо качество на продуктите.

Какво са съвместните роботи?

Съвместните роботи или коботи са проектирани да работят безопасно заедно с хората, често използвани в гъвкави и високовариантни производствени среди.

За колко време се постига възвръщаемост на инвестициите от роботизираната автоматизация?

Според Глобалното проучване на Deloitte за роботика от 2023 г. повечето компании постигат възвръщаемост на инвестициите от роботизираната автоматизация в рамките на 1,5 до 3 години.