Robootiline automaatika: võtmeelement tootmise arengus

Kuidas robotautomaatika juhib tööstuse 4.0 teisendust

Ringi sulgemine: robotautomaatika integreerimine IoT-sensorite ja AI-põhiste analüütikasüsteemidega

Robootiline automaatika on tänapäeval muutunud oluliseks tööstuse 4.0 toimingute jaoks. See toimib koos IoT-sensorite ja kunstliku intelligentsi analüütikaga, et kõik töötaks sujuvalt. Tehasesse sisseehitatud sensorid koguvad reaalajas andmeid masinate töökindluse kohta, nende temperatuurist, vibratsioonidest ning isegi nende ümbruses toimuvatest keskkonnateguritest. Siis tuleb kunstliku intelligentsi osa, kus need mudelid kasutavad kogutud andmeid põhjalikuks arvutamiseks. Need suudavad tegelikult ennustada, millal seade võib ebaõnnestuda, enne kui see juhtub, automaatselt vajalikke seadeid reguleerida ning kogu tootmisprotsessi täpsustada. Siin näeme süsteemi, mis õpib ja kohaneb ise. Võtame näiteks ennustava hoolduse. Kui tehased rakendavad seda tehnoloogiat, on paljud neist saavutanud ootamatut seiskumist vähendades peaaegu poole. Mõned tootjad teatavad ka üle 20% paranduse toote kvaliteedi ühtlasuses. Need numbrid ütlevad meile midagi olulist kaasaegsest tootmisest – kui masinad suhtlevad omavahel andmete kaudu, siis saavad kõik kasu targematest otsustest, vähematest vigadest ja lõpuks madalamatest kuludest.

Juhtumiuuring: Täieliku robotautomaatika abil saavutas märkimisväärne euroopaline tootja lõpptoote kvaliteedi taseme 99,9988%

Üks suur euroopapline elektroonikafirma viis hiljuti oma keerukatesse monteerimisliinidesse täieliku robotautomaatika. See hõlmas inimeste ja robotite koostööd, kaameratega juhitavaid nutikaid inspektsioonisüsteeme ning paindlikke juhtimismehhanisme. Mida nad said? Imponieeriva kvaliteeditaseme 99,9988%, mis tähendab ligikaudu kahte vigast toodet igast miljonist toodetud. Süsteemi reaalajas tagasiside võimaldas neil probleemid kohe tuvastada, kui protsess kõrvale kaldus, vähendades nii jäätmete tekke taset umbes 40%. Nad teenisid investeeringu tagasi vähem kui 22 kuu jooksul, sest vigade parandamise vajadus oli oluliselt väiksem, esialgne toote kvaliteet oli parem ja töötajad saatsid keskenduda muudele ülesannetele asemel korduvatele töödele. See juhtum näitab selgelt, et nutika automaatika investeerimine ei ole mitte ainult hea inseneritöö, vaid ka kindel äriotsus.

Robootautomaatika mõõdetav ärimõju

Tsükliajavähendus, vigastuste ennetamine ja täpsusparandus esimese astme autotööstuses

Esimese taseme autotootjatele pakuvad robotid tegelikke eeliseid kolmes peamises valdkonnas: kiirem tootmine, parem töötajate turvalisus ja täpsem töö. Kui masinad võtavad üle korduvad tööd, näiteks keevitamise, materjalide doosimise või osade liigutamise, saab tsükliaegu vähendada 20%–110%-ni. See tähendab, et tehased toodavad rohkem sõidukeid, säilitades samas püsiva kvaliteedi. Inimeste eemaldamine ohtlikest kohtadest, näiteks pressijoontest või värvipuhverites, muudab töökohad ka turvalisemaks. Uuringud näitavad, et automaatika rakendamisel langevad õnnetuste arvud umbes 80% ja et ettevõtted säästavad seotud turvalisuskuludes 20–60%. Tegelikult mängutegur on aga robotite töö täpsus. Nende submillimeetrine täpsus struktuursete keevitusühenduste ja delikaatsete montaažitööde puhul vähendab vigade arvu peaaegu 90%-ni võrreldes inimeste poolt saavutatava tulemusega. Kõik need parandused kogunevad kokku ning teevad suurt erinevust, eriti siis, kui isegi väikseimad kõrvalekalded mõjutavad autode töökindlust, garantiiühendusi või tootja mainet.

ROI-aegumised ja tootlikkuse tõus: Tõendusmaterjal Deloitte’i 2023. aasta globaalsest robotite uuringust

Deloitte'i 2023. aasta globaalne robotite uuring näitab, et robotite kasutamise ärkargumine tööstusettevõtetes on tõesti täiskasvanud. Umbes 76% tööstusjuhte peab automatiseerimist nüüd oma strateegias täiesti vajalikuks, peamiselt sellepärast, et see toob tänapäeval kiiremini tagasitulu ja väärtus suureneb aeglaselt ka edaspidi. Enamik ettevõtteid saab oma investeeringu tagasi vaid 1,5–3 aastaga, mis on palju parem kui 5 aastat või rohkem, mida me nägime kümmekond aastat tagasi. See paraneb põhjustatud sellest, et põhitööstusülesannetes tehakse umbes 30–50% rohkem tööd. Mida sellele kaasa aitab? Masinad saavad töötada pidevalt ilma muretsemata vahetustest, neil tekib peaaegu null jäätmeid, kuna nad teevad asju iga kord ühtlaselt, ja nad mahutavad ruumipinnale umbes 25–45% rohkem toodangut kui traditsioonilised meetodid. Huvitav on see, et töötajaid ei asendata täielikult. Pigem liiguvad nad rollidesse, kus nad jälgivad süsteeme, lahendavad probleeme ja aitavad pidevalt protsesse parandada, seega mängivad inimesed endiselt olulist rolli isegi siis, kui masinad võtavad üle igapäevased ülesanded.

Rigiidsete tootmisliinide ületamine: paindlik ja skaalatav robootiline automaatika

Koostöörobotid (cobots), mis võimaldavad paindlikku, väikese koguse ja suure sega tootmist

Tänapäeval ei vaja robotautomaatika enam kogu seda rasket infrastruktuuri ega võta aega paigaldamiseks. Me näeme kergesid koostööroboti, mida nimetatakse ISO-standarditele vastavateks koostöörobotiteks (cobotid), mida saab lihtsalt ja kiiresti ümber paigutada. Erinevate ülesannete vahelise üleminekuks kulub vaid mõni minut, sest neil on lihtsad programmeerimisvõimalused ja sisseehitatud nutifunktsioonid. Tavapärased automaatikasüsteemid ei ole sellega võrreldavad. Cobotsid töötavad inimeste kõrval ilma ohutusprobleemideta ja suudavad töödelda erinevaid tooteid ilma süsteemi täieliku ümberpaigutamiseta. Näiteks autotööstuses on hakatud kasutama neid kohanduvaid coboteid monteerimisliinidel, kus kokku monteeritakse nii sedanit kui ka SUV-e. Mudelite vahelise ülemineku aeg on vähenenud drastiliselt, umbes 85–90 protsenti. Samuti teevad elektroonikafirmad sarnaseid asju: nende cobotsid suudavad ühel tööpäeval liikuda tagasi-ette vaheldumisi nututelefonide ja väiksemate kandvate seadmete tootmise vahel, säilitades samas piisava täpsuse, et vastata rangele kvaliteedinõuetele. Seda tegelikult teeb huvitavaks see, kuidas see avab võimalusi kohandatud tootmisele suuremas mahus. Ettevõtted saavad alustada väikestest testtoodangutest ja seejärel suurendada tootmismahtu ilma toote kvaliteedi, tehase ruumide tõhusa kasutamise ega tööjõu paindlikkuse kaotamiseta.

Tööjõu areng koos robotautomaatika arenguga

Robootilise automaatika puhul näeme töökohtade asendamise asemel pigem nende teisendumist. Monotoonne ja füüsiliselt väsitav töö tehakse nüüd masinatega, mis vabastab töötajaid täpsemate ülesannete jaoks, näiteks robotite jälgimine, hooldusvajaduste planeerimine, toote kvaliteedi andmete analüüs ning erinevate süsteemide koosmõju mõistmine. Ettevõtted leiavad, et tänapäeval on vaja töötajaid, kellel on teistsugused oskused – koodimisoskused, numbriliste andmete tõlgendamise võimekus ja risttunnustavate probleemide lahendamise oskus. Tegelikult on kesk-Ameerika tööstuspiirkonnas asuvad tehased märkanud huvitavat nähtust: töötajad, kes liiguvad tehnoloogilistesse rollidesse, jäävad tööle umbes 10–25 protsenti kauem kui varem. Nad tunduvad ka rõõmsamad ja töökohal esinevaid vigastusi on vähem. Selle tehnoloogia eesmärk ei ole inimesi tähtsusetuks muuta, vaid pigem ettevõtteid tugevdada. See aitab neil toime tulla personalipuudusega ja säilitada kvalifitseeritud töötajaid täpsete tootmisliinide südamikus, kus inimesed ja masinad koostöös toodavad.

KKK

Mis on Teostus 4.0?

Tööstus 4.0 viitab traditsiooniliste tootmis- ja tööstusprotsesside jätkuvalle automaatsele täiustamisele kaasaegse nutitehnoloogia abil.

Kuidas robotautomaatika parandab tootmisprotsesse?

Robotautomaatika parandab tootmist, vähendades tsükliaegu, minimeerides vigu ja suurendades täpsust, mis kokku suurendab tõhusust ja toote kvaliteeti.

Mis on koostöörobotid?

Koostöörobotid ehk kobotid on loodud inimestega ohutult koos töötama ja neid kasutatakse sageli paindlike ja kõrgelt segatud tootmiskeskkondade jaoks.

Kui kaua kestab robotautomaatikast saadava tagasitulu (ROI) saavutamine?

Deloitte’i 2023. aasta globaalsest robotite uuringust selgus, et enamik ettevõtteid saavutab robotautomaatikast tagasitulu 1,5–3 aastaga.