Robot Canggih untuk Manufaktur Industri

Kustomisasi dan fleksibilitas adalah dua kata terpanas di industri manufaktur saat ini. Pelanggan menginginkan sesuatu yang dibuat khusus untuk mereka, apakah itu aftershave yang dipersonalisasi dengan nama mereka di botol, kendaraan dengan semua fitur yang mereka butuhkan dan tidak ada yang tidak mereka butuhkan, atau ponsel baru dengan antena radio terbaru untuk konektivitas 5G. Semua penyesuaian ini mengarah pada satu kesimpulan – manufaktur bergerak menuju produksi campuran tinggi dan menghasilkan jutaan produk berbeda dalam lot yang sangat kecil.

Pada saat yang sama, banyak produk yang dibuat saat ini terlalu rumit untuk teknologi otomasi yang sudah mapan saja, memaksa produsen untuk menambah robotika tradisional dengan perakitan manual oleh pekerja manusia. Orang-orang dihargai karena kemampuan mereka untuk memahami dan menjelaskan perubahan dalam suatu proses dengan sangat cepat. Tetapi bagaimana jika fleksibilitas ini disertakan dalam proses otomatis?

Sistem produksi yang fleksibel dan otomatis (bahkan otonom) adalah Cawan Suci bagi banyak produsen yang ingin mengatasi tantangan kompleksitas produk yang berkembang dan secara bersamaan memenuhi tuntutan untuk penyesuaian yang lebih besar. Kemampuan untuk dengan cepat mengalihkan produksi dari satu produk ke produk lainnya akan menjadi fitur yang menentukan bisnis di jalan menuju ukuran lot dari satu produk dan produk masa depan yang sangat dapat disesuaikan.

Ukuran lot yang kecil pada dasarnya tidak menjadi masalah, tetapi proses produksi saat ini tidak dapat dengan mudah mengakomodasi hal ini tanpa investasi besar dalam infrastruktur yang semakin kompleks. Untuk menghindari masalah investasi eksponensial ini, yang mungkin atau mungkin tidak menyelesaikan masalah, banyak bisnis mencari pendekatan produksi yang lebih fleksibel. Bagaimana produsen dapat membuat banyak produk secara efisien dengan sedikit perubahan pada lantai produksi antar produk?

Robotika tingkat lanjut adalah jawabannya, dan banyak perusahaan sudah berada di jalur adopsi.

Perjalanan Robotika Tingkat Lanjut

Banyak lantai pabrik mengandalkan jaringan ban berjalan untuk mengangkut segala sesuatu mulai dari bahan mentah hingga produk akhir. Tetapi jaringan ini tidak dirancang untuk menangani ribuan produk berbeda yang pergi ke lokasi yang terus berubah yang diperlukan dalam proses manufaktur multi-produk. Bagaimana jika sistem konveyor bisa berubah? Mungkin mengubah jalur untuk menghindari area padat di pabrik? Atau mengubah tujuan untuk mengirimkan benda kerja ke stasiun pemesinan yang optimal?

Ini adalah jenis masalah yang diselesaikan robotika canggih dengan penggunaan kendaraan berpemandu otomatis (AGV) dan robot seluler otonom (AMR) bersama-sama dengan perangkat lunak, solusi, dan platform pengembangan aplikasi yang canggih.

Biasanya, tujuan menggunakan robot adalah untuk mengirimkan material dari titik A ke titik B dengan relatif mudah. Tapi itu tidak sesederhana hanya memperkenalkan AGV atau AMR ke fasilitas. Sebagian besar nilai investasi berasal dari optimalisasi dan koordinasi teknologi robot canggih. Dalam pengalaman kami, membantu perusahaan mengadopsi robotika canggih ke dalam proses manufaktur mereka adalah perjalanan empat tahap.

Tahap satu, atau Peserta tahap, ditentukan oleh penggunaan robotika otomatisasi tetap atau teknologi serupa di mana sebagian besar operasi diprogram secara manual. Semua perencanaan proses dilakukan oleh manusia, mungkin dengan bantuan perangkat lunak, dan tugas tersebut kemudian ditugaskan ke robot tertentu untuk berfungsi di lokasi dan waktu tertentu. Pendekatan ini bekerja dengan baik ketika memproduksi volume tinggi, ketika perubahan atau modifikasi pada jalur produksi dijaga agar tetap minimum. Karena setiap tindakan robot secara eksplisit ditentukan pada tahap ini, robot harus dimatikan saat perubahan diperlukan dan diprogram ulang secara manual. Ini berdampak negatif pada waktu produksi.

Tahap kedua adalah untuk Veteran dan merupakan tahap yang paling umum saat ini untuk produsen industri. Hal ini ditandai dengan penggunaan kembar digital untuk validasi sistem lengkap dan untuk membangun algoritma kontrol untuk seluruh lini produksi. Memanfaatkan kembaran digital dari manufaktur memberikan wawasan mendalam tentang cara melanjutkan tahap perjalanan selanjutnya dengan mengaktifkan simulasi seluruh fasilitas. Peningkatan produktivitas yang signifikan pada tahap ini dapat dicapai dengan memperbarui beberapa robot secara bersamaan yang menjalankan pengontrol logika terprogram yang sama, sehingga mengurangi waktu henti di lantai produksi.

Maju ke yang ketiga atau Pionir tahap, produsen dapat mulai mengotomatisasi lebih dari proses produksi. Dibangun di atas wawasan yang dipelajari dari kembar digital dan ditambah dengan umpan balik dari sensor IoT, pemrograman berbasis tugas dapat diimplementasikan untuk robot di seluruh fasilitas. Ini sangat mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk memprogram robot untuk mengakomodasi perubahan desain atau proses. Perintah sederhana dapat digunakan untuk menyesuaikan robot secara otomatis berdasarkan kalibrasi loop tertutup antara lingkungan fisik dan kembaran digital.

Tahap terakhir, disebut Visioner tahap, di mana inisiatif robotika canggih menjadi sangat otonom, memberikan otonomi robot yang hampir lengkap. Di sinilah AGV dan AMR menjadi sangat efektif, menggantikan sabuk konveyor statis dan jalur proses linier dengan robotika bergerak yang canggih. Sekarang perubahan produksi hampir bisa sesederhana memasukkan jumlah produk yang dibutuhkan dan berapa banyak variasi yang dibutuhkan. Dari informasi tersebut, sistem akan menentukan jalur optimal bagaimana menghasilkan lot yang diinginkan.

Perangkat lunak sekarang menentukan berapa banyak suku cadang yang dibutuhkan dari ruang penyimpanan B, misalnya, atau stasiun pemesinan apa yang dapat mempercepat produksi lot. Dan, jika pilihan utama adalah untuk pemeliharaan, apa pilihan terbaik berikutnya. Batasan ini tidak berakhir di tembok pabrik. Manfaatnya tidak hanya mencakup pemasok dan distributor, membantu menghasilkan beban kerja paling efisien untuk pabrik.

Tahap Visioner adalah titik optimal untuk menerapkan AGV dan AMR, karena simulasi pabrik yang lengkap. Tetapi robotika canggih dapat dibawa pada tahap awal untuk menjalankan tugas yang lebih sederhana daripada penjadwalan produksi. Beberapa perusahaan telah mengadopsi AGV dan AMRS sebagai gerobak pengambilan semi-otonom untuk gudang, tempat robot mengikuti dan membantu pekerja manusia.

Tergantung pada bagaimana pabrik dijalankan, ada cara yang hampir tak terbatas untuk mengoptimalkan fasilitas. Itulah mengapa investasi dalam kembar digital yang komprehensif sangat penting untuk perjalanan ini. Ini memungkinkan wawasan yang lebih dalam tentang bagaimana sebuah pabrik berjalan, membantu untuk berinvestasi dengan percaya diri di masa depan bisnis. Robotika canggih adalah bagian dari portofolio perangkat lunak, solusi, dan platform pengembangan aplikasi Xcelerator Siemens di mana hari ini bertemu besok untuk manufaktur industri.