Automatyzacja czynności podawczych w procesach produkcyjnych dla zwiększenia konkurencyjności

Automatyzacja fabryk zwykle zaczyna się od punktów. Rozumiemy przez to dużą fabrykę, która wykonuje złożone zadania - niezależnie od tego, czy chodzi o pakowanie przepływowe, formowanie wtryskowe, pakowanie blistrowe, butelkowanie, paletyzację czy inne podstawowe procesy produkcyjne. Linie, które łączą ze sobą te punkty - systemy obsługi, załadunku i podawania - są zwykle raczej drugorzędne, do tego stopnia, że czynności te są często wykonywane ręcznie.

Wydaje się, że łatwiej i taniej jest mieć operatora ładującego surowce na linię produkcyjną lub wprowadzającego komponenty do maszyn, zamiast wydawać pieniądze na automatyzację. Jest to jednak krótkowzroczny pogląd, który pomija wiele korzyści biznesowych, jakie może przynieść zautomatyzowane podawanie i obsługa na linii produkcyjnej w zakresie wydajności, jakości produktu, skalowalności oraz zdrowia i bezpieczeństwa. Jest to również pogląd, który staje się coraz bardziej przestarzały, biorąc pod uwagę presję, jaką obecny kryzys na rynku pracy wywiera na sektor wytwórczy.

Kurcząca się pula siły roboczej

Komisja Europejska podaje, że 40% pracodawców ma trudności ze znalezieniem odpowiednio wykwalifikowanych pracowników, a dylemat ten potwierdza prognoza CEDEFOP dotycząca potencjalnego niedoboru 500 000 wykwalifikowanych pracowników w przemyśle wytwórczym UE do 2030 r. Co gorsze dane Eurostatu przewidują spadek liczby ludności UE w wieku produkcyjnym z 333 mln w 2020 r. do 292 mln w 2050 r.

W sytuacji niedoborów siły roboczej i rosnących kosztów automatyzacja staje się strategicznym imperatywem dla firm dążących do osiągnięcia zrównoważonego wzrostu. A to oznacza zwracanie uwagi nie tylko na poszczególne punkty, ale także na linie połączeń między nimi. Inwestycje w technologie takie jak automatyzacja robotów, systemy wizyjne, systemy transportu materiałów i inteligentne rozwiązania żywieniowe mają kluczowe znaczenie dla zwiększenia wydajności produkcji i ograniczenia ryzyka niedoborów siły roboczej. 

Podejście autonomiczne i oparte na współpracy 

Roboty współpracujące (koboty) i autonomiczne roboty mobilne (AMR) to dwa narzędzia automatyzacji, które mają potencjał transformacyjny w tym zakresie, a w przyszłości spodziewamy się, że staną się one bardziej rozpowszechnione w zautomatyzowanych systemach podawania i obsługi. Te wyrafinowane maszyny łączą ludzką wiedzę z precyzją maszyny, zapoczątkowując erę, w której automatyzacja jest nie tylko narzędziem, ale nieodzownym elementem doskonałości produkcyjnej.

Po rozpoczęciu czwartej rewolucji przemysłowej, charakteryzującej się konwergencją technologii cyfrowych i systemów fizycznych, przemysł wytwórczy zmierza obecnie w kierunku Przemysłu 5.0. W tym paradygmacie roboty i maszyny współpracują z ludźmi, a cele związane ze zrównoważonym rozwojem i odpornością dodają kolejny wymiar. Koboty, ze swoimi możliwościami współpracy i adaptacji, odegrają ważną rolę w przejściu na ten nowy sposób pracy.

Wspieranie technologii przyczynia się do poprawy wydajności

Postępy w dziedzinie robotyki, sztucznej inteligencji i analizy danych również przyczyniają się do przekonujących argumentów za włączeniem kobotów do projektowania systemów obsługi i podawania. W niedalekiej przyszłości przewidujemy projektowanie kobotów, które można głębiej zintegrować z procesami produkcyjnymi, a także z większą autonomią i inteligencją autonomicznego samodzielnym wykonywaniu coraz bardziej skomplikowanych zadań.

Podobnie, zwinność i elastyczność robotów AMR w zakresie precyzyjnego poruszania się po dynamicznych środowiskach produkcyjnych, dostarczając komponenty dokładnie wtedy, gdy są potrzebne, sprawia, że są one mocnym kandydatem do integracji z systemami transportu materiałów i logistyki. Podobnie jak w przypadku kobotów, postęp w technologiach pomocniczych przyczynia się do poprawy wydajności i zwiększa potencjał robotów AMR. Na przykład, wraz z dalszym rozwojem technologii LiDAR i jednoczesnej lokalizacji oraz mapowania (SLAM), możliwości autonomicznej nawigacji będą dalej udoskonalane, optymalizując trasy podróży i minimalizując czas cyklu. Ta zwiększona wydajność i szybkość reakcji umożliwią producentom szybkie dostosowanie się do zmieniających się wzorców popytu i wymagań produkcyjnych.

Istnieje również ogromna szansa na wykorzystanie synergii istniejącej między kobotami a robotami AMR w celu optymalizacji operacyjnej i konkurencyjności produkcji. Wykorzystując uzupełniające się zalety obu typów systemów robotycznych, producenci mogą osiągnąć niezrównany poziom zwinności, wydajności, produktywności i jakości w procesach uzupełniania zapasów na linii produkcyjnej.

Przekładnie Fischera

Korzyści płynące z zastosowania technologii kobotów są widoczne w firmie Fischer Gears, gdzie wdrożenie kobotów OMRON TM miało znaczący wpływ na wydajność produkcji, wykorzystanie siły roboczej i ogólną rentowność. Automatyzując proces podawania części metalowych do maszyn CNC, firma zoptymalizowała swoją linię produkcyjną, umożliwiając bezproblemową pracę nawet poza normalnymi godzinami pracy. Ta zwiększona wydajność dała firmie przewagę konkurencyjną w realizacji zamówień o różnej wielkości.

Wnioski

Dzięki temu projektowi oraz naszemu szerszemu doświadczeniu w projektowaniu zautomatyzowanych systemów podawania i obsługi dla klientów z branży produkcyjnej wyciągnęliśmy kilka kluczowych wniosków, które można przełożyć na praktyczne zalecenia dla innych producentów rozważających automatyzację.

Po pierwsze, przed wdrożeniem zautomatyzowanych rozwiązań należy dokładnie ocenić specyficzne potrzeby i wyzwania procesu produkcyjnego, co obejmuje identyfikację tzw. wąskich gardeł, analizę nieefektywności przepływu pracy i ocenę potencjalnego zwrotu z inwestycji w celu zapewnienia zgodności z celami biznesowymi. Zrozumienie wyzwań związanych z ręczną obsługą jest kluczem do opracowania skutecznych strategii ich przezwyciężenia.

Po drugie, warto inwestować w zaawansowane technologie, które na pierwszy rzut oka mogą wyglądać, jakby zwiększały koszty projektu. Na przykład, inteligentne systemy wizyjne zwiększają skuteczność i niezawodność zautomatyzowanych systemów podawania, zapewniając płynną pracę oraz zmniejszając potencjalne ryzyko.

Ciągłe monitorowanie i optymalizacja zautomatyzowanych procesów jest niezbędna do osiągnięcia długoterminowego sukcesu. Regularne oceny wydajności i analiza danych umożliwiają firmom identyfikowanie obszarów wymagających poprawy i napędzanie ciągłych innowacji w automatyzacji.

Więcej niż rozwiązanie problemu pracowniczego

Zastępując ręczną obsługę zautomatyzowanymi procesami, producenci mogą złagodzić niedobory siły roboczej i zapewnić długoterminową rentowność swojej działalności. Jednak potencjalne korzyści płynące z automatyzacji procesów wykraczają poza przezwyciężenie niedoboru siły roboczej i obejmują znaczny wzrost wydajności, a także rozwiązanie problemów związanych ze zdrowiem i bezpieczeństwem, odpadami i jakością.