Kasvav nõudlus tööstusrobotite järele tootmises
Globaliseeritud turukasvu ennustused
Maailma tööstusrobotite turud paistavad järgnevatel aastatel silmapaistvalt kasvama. Tööstuse ennustused viitavad aastatel 2021–2028 üle 10% kogu aastase keskmise kasvumäära, võimalikult koguväärtusesse umbes 80 miljardit dollarit. Miks? Kasvut mõjutavad mitmed olulised tegurid. Ettevõtted investeerivad palju automaatikalahendustesse, samal ajal kui robotite tehnoloogia areneb kiiresti, muutes operatsioone palju tõhusamaks. Autotööstuse tootmine ja elektroonikatootmine on endiselt eesliidus roboti süsteemide kasutamisel. Mõned andmed näitavad, et ligikaudu 70% kõigist tööstusrobotitest töötab praegu tootmisettevõtetes. Need tootjad, kes pole veel liitu juba liitunud, hakkavad märkama seda, mida nende konkurendid on juba ammu teadnud – Industry 4.0 tehnoloogia integreerimisel on reaalseid eeliseid. Kuna tehased lisavad oma tootmisliinidesse üha rohkem robotit, muutub see tavapäraseks tavaks mitte erandiks. Hiljutised uuringud kinnitavad seda, mida paljud tehase juhid juba kogunud on: selliste robotite integreerimine muudab tootmisviisi, suurendades tootlikkust ja oluliselt kulude vähenemist.
Autotööstuse ja elektroonikatööstuse sektori rakendamine
Autotööstus oli üks esimesi sektoreid, mis tegelikult võtsid tööstusrobotid kasutusele. Need masinad tegelevad kõigega – autode värvimisest metalli osade keevitamiseni ja autode paigaldamiseni liinile, mis on tootmisprotsessi kindlasti kiirendanud ja samal ajal muutnud tehased töötajatele ohutumaks. Sama kehtib ka elektroonikatööstuse kohta, kus peavad kokku panema väikeseid komponente väga täpselt. Robotid teevad lihtsalt selliseid vigu, mida inimesed teevad, kui nad töötavad delikaatsete elektriskeemidega. Ettevõtted nagu Tesla ja BMW on viimastel aastatel automatiseerimisse suurendanud. Nad lisavad pidevalt uusi robotkäsi oma montaažiliinidele, sest nad soovivad toota rohkem autosid kiiremini kui kunagi varem. Üks reaalajas näide näitab, et mõned autotootmisettevõtted valmistavad mudeleid nüüd umbes poole ajaga võrreldes vanemate meetoditega, tõestades, kui palju mõju neil mehhaanilistel töötajatel on tänapäevaste tootmisseadmete puhul.
Peavaldused, mis kasvatavad tootlikkust
Laserkeevitamine ja -lõikamine Täpsus
Laserkeevitustehnoloogia on muutnud täppismehhatronika valmistamise viisi, kuna see võimaldab erakordselt täpset töötlemist erinevate materjalidega. Selle väärtus on selles, et see vähendab tootmisaja ja säästab samal ajal ka raha. Näiteks laserlõikemasinad võimaldavad tänu viimastele edusammudele tootjatel luua keerukaid disaini peaaegu materiaalikadu, mis muidugi teeb kogu protsessi tõhusamaks. Ettevõtted, mis siirdusid robotitega varustatud süsteemidele, millel on laserkeevituse võimalused, nägid tööstusaruannete kohaselt umbes 30% kõrgemat tõhusust kui traditsiooniliste käsitsi lähenemiste puhul. Paljud ettevõtted, mis võtsid need süsteemid kasutusele, märkasid tugevamaid ühendusi ja usaldusväärsemaid ühendusi, mis viis kogu tootekvaliteedi parandamiseni. Need laserkeevituse ja lõikamise masinad on saanud oluliseks tööriistaks tänapäevaste tootmisruumide jaoks, aidates tõsta nii tootlikkust kui ka igapäevaste operatsioonide tõhusust mitmes erinevas tööstusharus.
Automaatsemad materjaliliigutussüsteemid
Automaatset töötlemist võimaldavad materjalide käsitlemise süsteemid on muutunud tootmisoperatsioonide efektiivsemaks tegutsemiseks ülioluliseks. Need toimivad palju kiiremini kui varem näiteks toodete sortimisel, esemete pakkumisel ja kaupade valmistamisel saadetavaks. Mõned uuringud näitavad, et ettevõtted saavutavad nende süsteemide paigaldamise järel umbes 25% produktiivsuse tõusu. Ohutus on veel üks suur pluss, kuna töötajad ei pea enam otseselt käsitlema ohtlikke aineid. Kui need süsteemid on ühendatud asjade interneti tehnoloogiaga, muutuvad nad veel targemaks, võimaldades juhtidel jälgida reaalajas toimuvat ja muuta operatsioone vajadusel kohe. Automatiseerimisse investeerivad tootjad säästavad aga mitte ainult käsitsi tehtava tööga seotud palgakulusid. Kauaajalised eelised ulatuvad kulude vähendamisest kaugemale, hõlmates sujuvamaid töövoogusid ja vähem tööõnnetusi, mis on seotud raske kaubaga tõstmine või kahjlike keemiliste ainete väljalangemisega.
CNC plasmalõikamise töövoog
CNC plasmalõikamine on muutnud mängu metallkonstruktsioonide valmistamisel, kui töödeldakse lehtmetalle ja plaadimaterjale. See protsess lõikab metalle palju kiiremini kui traditsioonilised meetodid, hoides samas tootmiskulusid madalamal. Neiud, mis on integreerinud CNC robotisüsteemid, teatavad, et lõikamisaeg on langenud umbes poole võrra võrreldes käsitsi tehtud operatsioonidega, mis tähendab tegelikke kasvu tootmisplandi tootlikkuses. Selle tehnoloogia nii väärtuslikuks teeb selle, et see suudab toota osi iga kord ühtlaselt, vältides neid igestavaid kvaliteedisüsteeme, mis viivad ümberkorraldamiseni. Lisaks tekib vähem jäät, kuna masin järgib täpselt programmeeritud teid. Kaasaegsed CNC lõikurid on varustatud funktsioonidega, nagu otseste tagasiside süsteemid ja keerukad tarkvarajuhid. Sellised uuendused hoiavad tootjaid nüüdse võimaliku piiril, mida tänapäevased tööstused nõuavad nii kiiruse kui täpsuse seisukohalt.
Järeldused
Laserkeevitusmasinate, automatiseeritud materjalitranspordisüsteemide ja arvutitega juhitavate plasmalõikurite kasutamine tähistab suurt muutust tänapäeval tootmise viisis. Kui tehased toovad sisse robotid ja automatiseeritud protsessid, siis jõutakse tavaliselt paremate tulemusteni üldiselt. Praktiliselt alandub jäätme kogus, tootmine kiireneb ning toodete välimus paraneb. See, mis praegu toimub, pole lihtsalt seotud tänapäevaste nõuete rahuldamisega. Sellised tootjad, kes võtavad muudatused varakult kasutusele, positsioneerivad ennast hästi ka tulevikus. Kuna tööstusharud üle maailma rõhutavad täpseid mõõtmisi ja kiiremaid valmistusaegu, siis neil ettevõteteil, kes kasutavad juba nutikaid tootmislahendusi, on eelis uue probleemide tekkel.
Töökulude säästmine automatiseerimise kaudu
Kui tehased toovad tööprotsesside automatiseerimiseks tööstusrobotid, säästetakse tavaliselt palju tööjõukulusid. Mõned tootjad on näinud oma tööjõukulude langust umbes 30%, kuigi tulemused varieeruvad sõltuvalt tööstusharust. Töölised liigutatakse igavate ja korduvate tööde alt üle põnevamate väljakutsete poole, mis nõuavad probleemide lahendamise oskust. Võtke näiteks autotööstuse montaažijoon, kus robotid tegelevad praegu keevitamise ja värvimisega, samas kui inimesed keskenduvad kvaliteedikontrollile ja hooldustöödele. Arvutused on ka üsna head. Hiljuti mainitud kusagil tehtud uuring näitas, et enamik ettevõtteid kompenseerib oma investeeringutest 10–15% juba kahe kuni kolme aasta jooksul. Need numbrid selgitavad, miks investeerivad tootjad siiski automatiseerimisse, hoolimata eelnevatest kuludest.
Energiasäästlikud tootmismeetodid
Tehasesüsteemidel töötavad robotid säästavad energiat ja teevad suurt head tööstuses. Uurimused näitavad, et elektriarvete kulusid säästetakse kuni 30%, kui vana kooli meetodid asendada automatiseeritud süsteemidega. Uued tehnoloogiad, nagu energiakogumissüsteemid ja nutikad programmeerimisvõtted, aitavad vähendada raiskavat energiakasutust masinatöö käigus, muutes seeläbi tegevuskoha rohelisemaks. Näiteks autotööstuse tehased, mis on assembléerimistööde jaoks toonud sisse robotkäsi, on suutnud märgatavalt vähendada oma heitkoguseid. Elektriarvete kaudu saadud kulude säästmine on vaid osa loost – need tavad aitavad tegelikult kaasa ka meie planeedi tervislikumale olekule. Valmistajad, kes sellist lähenemist rakendavad, on nii finantsiliselt kui ka keskkonnahoidlikult eesrindlasi.
Vea Vähendamine ja Prügitegevuse Minimeerimine
Tööstusrobotid toovad tootmiselgudel märkimisväärselt täpsust ja ühtsust, mistõttu on need muutumas hädavajalikuks vahendiks veakute vähendamisel tootmisprotsesside käigus. Kui tehased paigaldavad neid masinaid, tekib palju vähem jäät kui inimeste poolt teostatavate ülesannete puhul. Mõned tootjad märkavad, et kvaliteediprobleemide arv väheneb poole võrra robotite kasutamisel traditsiooniliste meetoditega võrreldes. Raha, mida veakute vältimisest kokku hoiab, koguneb kiiresti. Uuringud näitavad, et ettevõtted võivad tegelikult taastada ligikaudu 20% oma tootmiskulusid ainult materjalide ja aja parema kasutamise kaudu. Ära unusta ka kliendi poole tagasilöömist, kui kliendid saavad tooteid, mis vastavad usaldusväärselt kvaliteedinõuetele. Inimesed hakkavad kaubamärke rohkem usaldama, kui nad teavad, et nende ost toimib alati korrektselt ja üllatusteta.
Rakendamise väljakutsete ületamine maksimaalse ROI saavutamiseks
Esialgse investeeringu kulude tasakaalus hoidmine
Tööstusrobotite paigaldamine ja töölepanek toob kaasa üsna suure algkulu. Enamik masinaid lähtub ettevõtete rahakotist 15 000 kuni 150 000 dollari ulatuses sõltuvalt nende keerukusest ja funktsionaalsetest võimalustest. Kuigi see kõl kallis esialgu, tasub mõistlik planeerimine sellest, millal ja kuidas neid süsteeme rakendada, sageli pikemas perspektiivis suurel määral kulude kokkuhoiuga ja parema investeeri tagasitööga. Nutikad ettevõtjad teavad, et peaksid istuma alla ja tõesti arvutama, võrreldes algkulusid ja hilisemaid säästu ja efektiivsuse kasvu. Lisaks tasub kaaluda ka teist aspekti. Paljud kohalikud valitsused ja tööstusühingud pakuvad erinevaid toetusi või stiimuliprogramme, mis aitavad rahalist koormust leevendada. Selliste võimaluste ära kasutamine muudab robotitehnoloogia omastamist palju hõlpsamaks enamuse tootjate jaoks, kes püüavad jääda konkurentsivõimeliseks, kuid ei taha oma rahakotti liigselt koormata.
Töötajate kohanemise strateegiad
Uuele tehnoloogiale meistriklassi andmine ei ole lihtne lisand vaid tegelikult on see see, mis eristab tõelist väärtust robotite kasutamisel. Hea koolitus on väga oluline, kui soovime, et töötajad koostööd masinatega hästi läbi viiksid, mitte iga sammuga vastu seisma. Ettevõtted, mis kulutavad aega õigesse koolitusesse, näevad tulemusi nii selles, kui palju tööd tehakse, kui ka selles, kui rahul töötajad oma tööga on. Oleme näinud seda erinevatesse sektoritesse, kus inimesed, kes mõistavad, mida need robotid suudavad, ei takistata neid enam nii palju. Kui ettevõtted kaasavad töötajad juba algusest peale robotite kasutuselevõtu protsessi, on hiljem vastupanu vähem. Korraliku muutuste juhtimise kavade koostamine aitab ettevõtetele neid robotite sujuvalt tööle panna, vältides kulukaid vigu hiljem.
Tööstusrobotite tulevikunovatsioonid
AI-põhiste laserlõikemasinaten täiustused
Kunstintellekti toomine laserlõikustehnoloogiasse muudab täppismehaanika toimimise viisi, peamiselt selle tõttu, et see suudab leida paremad lõikamismaršrutid ja vähendada elektrienergia kasutamist. Kaasaegsad AI süsteemid ei lihtsustagi targemaks. Tegelikult nad kohanduvad ajaga sõltuvalt sellest, mis varem töötas, mis muudab neist iga päevaga oma töö tegemisel paremad. Mõned tööstusaruanded viitavad sellele, et umbes 2030. aastaks võivad AI täiendust kasutavad tehased näha efektiivsuses parandusi umbes 20%. Sarnane tõstmine on kindlasti meeldiv tootjatele, kes soovivad jääda konkurendist eest ette. Kuigi paljud ettevõtted hüppavad AI bändi laserlõikustehnoloogias, teevad nad seda enamasti seetõttu, et vajavad täpsust ja kulusäästu oma igapäevases töös.
IoT integreerimine keevitussüsteemidesse
Kui tootjad alustavad IoT integreerimist oma keevitusrobotitesse, avanevad üsna mängu muutvad võimalused. Reaalajas jälgimine muutub võimalikuks koos ennustava hoolduse funktsioonidega, mis võivad vähendada seismisaega ja remondikulusid umbes 30%. Süsteem kogub kõikvõimalikke andmepunkte, mis aitab juhtidel paremini otsuseid teha operatsioonide kohta ning leida samuti viise, kuidas asju aja jooksul edasi parandada. Tulevikku vaadates usuvad paljud eksperdid, et nendega ühendatud keevitusmasinad mängivad olulist rolli nende nii nimetatud nutikate tehaste ehitamisel, millest viimased kuuleme üha rohkem. Sellise tehnoloogiaga varustatud tehased näevad oma süsteemide töötamist tõhusamalt üle osakondade. Ja jah, kui ettevõtted rakendavad neid IoT-lahendusi korralikult, siis tootmisjoonid töötavad sujuvamalt kui kunagi varem ning kohandusi tehakse palju kiiremini, kui turuolud ootamatult muutuvad.