Kuidas robot parandab tehase automatiseerimist?

Robotite roll kaasaegses tehase automatiseerimises

Mõistmine, kuidas robotid muudavad tootmisvoogusid

Tänapäeval ei järgi robotid enam ainult käske. Need on arenenud palju keerukamaks süsteemideks, mis suudavad tegelikult muuta tehaste toimimist aluspõhiselt. Kui ettevõtted automatiseerivad asju nagu materjalide liikumine või tootekvaliteedi kontrollimine, hakkavad terve tootmismoodulid paremini toimima, sest need tüütud aeglustused kaovad. Rahvusvahelise robotite federatsiooni 2022. aastal avaldatud uuringu kohaselt installiti maailmas iga aasta umbes 12 protsenti rohkem töindusrobotit kui varasematel aastatel. See tõstab kõigis valdkondades kasutusel olevate masinate koguarvu ligikaudu 3,5 miljoni ühiku juurde. On selge, et tootjad panustavad sellele trendile suuresti, sest võime kiiresti kohandada toiminguid annab neile praegu reaalset konkurentsieelise.

Robotite integreerimise peamised eelised tootmisliinidesse

Robootiline automatiseerimine pakub mõõdetavaid eeliseid:

• 45% kiiremad tsüklimäärad automaatkomplekteerimisel võrreldes käsitsi meetoditega
• 0,5% veamäär elektroonikatootmises võrreldes 8% inimvea keskmisega
• 72% madalamad vigastuste määrad ettevõtetes, mis kasutavad ohtlike materjalide käitlemiseks robotit (Netsuite, 2023)

Need süsteemid võimaldavad ka tootmisliini kiiret ümberseadistamist, nii et tehased saavad tootetüüpe vahetada tundides, mitte nädalates.

Andmetoetuslik mõju: Tõhususe kasv robotite kasutuselevõtu tulemusena

METRIC	Enne robotit keskmiselt	Pärast robotit jõudlus	Paranduste
Tööjõukulud ühiku kohta	$7.20	$3.85	46.5%
Defektide tuvastamise kiirus	12 minutit	22 sekundit	97%
Igakuine tootmisvõimsus	82 000 ühikut	141 000 ühikut	72%

BCG tootmistööstuse uuringu andmed näitavad, et tehased, mis kombineerivad robotid IoT-sensoritega, saavutavad 19% kõrgema läbilaskevõime võrreldes neid, kes kasutavad ainult iseseisvat automatiseerimist. See sünergia vähendab planeerimata seismise aega, kuna masinate jõudluse andmeid korrigeeritakse ennustava hoolduse algoritmidega.

Täpsuse ja ühtlase töökindluse parandamine robottehnoloogiaga

Robotti täpsus vs inimtööjõud: Viga vähendamise kvantifitseerimine

Hiljutine ülevaade 2023. aasta robotite jõudlusest näitab, et nad teevad umbes 70% vähem vigu võrreldes inimestega täpsustoote valmistamisel. Erinevus on veel suurem kriitilistes valdkondades, nagu lennundustootmine. Osade puhul, kus mõõtmised peavad ulatuma mikroniteni, puuduvad robotitel need väikesed ebakorrapärasused, mis tekivad tööriistade käsitsi reguleerimisel. Võtke näiteks lennukimootorid. Robokäed, mis koostavad neid keerulisi komponente, säilitavad täpsuse 0,02 mm piires. Seda tüüpi täpsus pole inimesel füüsiliselt võimalik pikema aja jooksul järjepidevalt säilitada.

Juhtumiuuring: Robotite kasutuselevõtt pooljuhtide montaažis

Pooljuhtide tootja vähendas puudujääke 45%, kui kasutusele võeti koostöörobotid (cobots) ränikiiverite käitlemiseks. Cobotite visioonijuhtimisüsteemid tuvastasid submillimeetrised joondusprobleemid, mida tehnikud ei märganud, samal ajal kaitstes nende vaakumkraabid paigaldamisel mikrolõhedest. See rakendus vähendas ümber töötlemise kulusid 120 000 USA dollari võrra kuus ja suurendas tootmisjoone tööaja kasutust 17%.

Jäätmete vähendamine korduvate robotitehingute kaudu

Robotid vältivad materjali liigkasutamist tänu 99,8% korduvusega tegevuste täitmisele. Autotööstuse värvimisrakendustes vähendab see täpsus ülevärvimist 32%, säästes aastas 740 000 USD värvi kulus (Ponemon 2023). Tööstusanalüüs näitab lisaks, et robotiseeritud CNC-töötlemine vähendab metallpragu jäätmeid 89% optimeeritud tööriistarajade algoritmide abil.

Koostöörobotite (cobots) tõus töinduses

Tööstusrobotkätest kuni inimestega kõrval kohanduvateni cobotseni

Varasemas ajas muutsid traditsioonilised tööstusrobotid tehaste toimimist, võttes enda peale riskantsed või igavad kordusülesanded. Kuid alati oli siin kaheks: ohutuse tagamiseks tuli neid eraldada, mis tegi neist üsna paindmatud. Siis tulid koostöörobotid, lühemalt nimetatud ka cobotiteks. Need uued masinad on varustatud sisseehitatud ohutussüsteemidega, mis piiravad nende jõudlust, ning anduritega, mis tuvastavad, kui keegi liiga lähedale tuleb. Välja lastud 2023. aasta rahvusvahelise robotite federatsiooni uuringu kohaselt vähendasid töökohad, kus kasutati coboteid, õnnetuste arvu umbes kolmveerandiks võrreldes tavapäraste süsteemidega, säilitades samas peaaegu täiusliku täpsuse ülesannete täitmisel. Eriliselt huvitav on see, et cobotid töötavad inimeste kõrval, mitte asendades neid täielikult. Näiteks elektroonikakomponentide montaaži puhul võivad töölised paigutada detailid plaatidele, samal ajal kui cobot tegeleb delikaatse jootmisega, mis nõuab millimeetripõhist täpsust – midagi, mida enamik inimesi ei suuda järjepidevalt pakkuda.

Koostöörobotite turu kasvuprognos ja selle tagajärjed väikestele ja keskmise suurusega ettevõtetele

Turuuuringud näitavad, et koostöörobotite tööstus kasvab kiiresti, aastane kasv jääb umbes 31%ni kuni aastani 2030. Väikesed ja keskmise suurusega ettevõtted leidavad need robotid eriti atraktiivseks, kuna nende hind on tavaliselt umbes 40% odavam kui traditsiooniliste automatiseeritud lahenduste omad. Lisaks on enamik mudеле valmis paigaldamiseks kohe pärast kasti avamist, moodulipõhiste komponentidega, mida saab paigutada otse inimoperaatorite kõrvale. Selle tehnoloogia eriline atraktiivsus väiksematele tootmisüksustele seisneb selles, kui lihtsalt saab alustada konkreetsete tootmisprotsessi osade automatiseerimisega, ilma et peaks täielikult ümber ehitama olemasolevat infrastruktuuri või kandma ette makstavaid kapitalikulusid.

Juhtumiuuring: Koostöörobotite abil saavutatud tootlikkuse kasv toidupakendite joonel

Prantsusmaal asuv juustutootja hakkas möödunud aastal kasutama koostööröboteid oma pakendusjoonel, et paremini toime tulla õrnade toodetega, nagu käsitsi valmistatud Brie ja Camembert. Samal ajal suurendas ettevõte kogu joone tootmissagedust ligikaudu 22%. Huvitav on, et kuigi töötajaid täielikult ei asendatud, siirdusid inimesed uutesse rollidesse. Nüüd teevad nad üksikasjalikke kvaliteedikontrolle ja käsitlevad eripakendite taotlusi, andes koostööröbotitele võimaluse teha lihtsamaid korduvaid ülesandeid. Ettevõte hinnangul säästetakse igal aastal ligikaudu 740 000 dollarit tööjõukulude pealt pärast selle segatud lähenemisviisi rakendamist. Lisaks on toiduohutusnõuete probleeme vähem, kuna kõik kontrollitakse põhjalikumalt ja vastavuses terviseeeskirjadega.

Tehase automatiseerimise tulevik: jätkuvad trendid ja arengud

Kuna tootmismaailm muutub kiirelt, on üks asi selge: robotid mängivad tulevikus olulist rolli. Kas kasvatades efektiivsust, täpsust või minimeerides jäätmeid – robottehnoloogia võimalikud rakendused on mitmekesised ja laialdased. Eriti koostöörabod pakuvad veenvat lahendust väikestele ja keskmise suurusega ettevõtetele, kes soovivad leida tasakaalu inimese ekspertlaua ja robotehnoloogia täpsuse vahel. Nagu tööstusharu jätkuvalt kasvab, muutub inimeste ja masinate koostöö veelgi sujuvamaks, võimaldades innovatsiooni ja tootlikkuse kasvu senisest suuremas ulatuses.

Tavaliselt esinevad küsimused

Mis on tehase automatiseerimine?

Tehase automatiseerimine tähendab tehnoloogia, näiteks robotite, kasutamist ülesannete sooritamiseks, mida on traditsiooniliselt tehtud käsitsi, suurendades nii tootmisprotsesside efektiivsust kui ka täpsust.

Kuidas robotid parandavad tootmisvooge?

Robotid parandavad tootmisprotsesse ülesannete automatiseerimisega, nagu materjalide käsitlemine ja kvaliteedikontroll, vähendades ebatõhususi, kiirendades tootmistsükleid ja minimeerides vigu.

Millised on robotite kasutamise eelised tootmiste ridadele?

Robootilise automatiseerimise tulemusena võivad tsüklimäärdeajad olla kiiremad, vead vähem esinevad, vigastuste ohud väiksemad ning tootmisjooni saab kiiremini ümber konfigureerida.

Mis on koobodid?

Koostöörrobotid ehk koobodid on arenenud robotid, millel on turvaseadmed, näiteks jõulimiit ja andurid, mis võimaldavad neil töötada inimeste kõrval ilma eraldusvajaduseta.

Kuidas on koobodid kasulikud väikestele ja keskmise suurusega ettevõtetele (VKE-d)?

Koobodid on kuluefektiivsed ja nõuavad vähem algkapitali võrreldes tavapärase automatiseerimisega. Nende võime inimestega kõrval koos töötada võimaldab VKE-del protsesside automatiseerimist järk-järgult ellu viia, samal ajal säilitades olemasoleva tööjõu, suurendades produktiivsust ja tagades ohutusnõuete järgimise.