Konsep ke Realitas:Teknologi Manufaktur Menjadi Arus Utama

Oleh Bob Beckmann, artikel untuk Majalah Ag Innovator.

Ketika Henry Ford mengoptimalkan lini perakitannya sekitar 100 tahun yang lalu, perubahan dan kemajuan yang dia buat dengan cepat meninggalkan batasan empat dinding pabriknya dan menjadi bahan bakar untuk revolusi industri yang telah kami optimalkan sejak saat itu.

Sekarang kita melihat perubahan yang didorong oleh teknologi. Konsep yang diimpikan 10 tahun lalu adalah bagian dari operasi pabrik kami hari ini. Sulit membayangkan bahwa kita hidup di dunia dengan ponsel yang memiliki daya komputasi lebih besar daripada kapsul ruang angkasa Apollo. Kami telah menyediakan bagi kami hal-hal yang tidak akan dipercaya oleh George Jetson. Teknologi bergerak dengan kecepatan yang membuat sebagian besar dari kita mengejar daripada mengejar.

Manufaktur mengalami kesulitan yang berkembang dalam hal teknologi. Pabrik-pabrik yang telah beroperasi dengan cara yang sama selama 70 tahun sekarang dipaksa untuk beradaptasi dengan dunia penyesuaian dan kedekatan. Ini adalah revolusi industri sejati, dan jika sejarah telah menunjukkan kepada kita sesuatu, tingkat teknologi berikutnya akan membuat lompatan dari operasi besar ke pabrik kecil dan menengah di seluruh dunia.

Di sini, kami menjelajahi beberapa teknologi tersebut dan bagaimana mereka digunakan.

Operasi Digital

Meskipun beberapa perusahaan masih menggunakan buku besar dan spreadsheet, tren digital beralih ke sistem ERP yang kuat yang dapat membantu mengelola operasi perusahaan. Segala sesuatu mulai dari bahan mentah hingga barang jadi diatur dengan sistem ini, dan bahkan dapat digunakan untuk menemukan biaya sebenarnya dari produk jadi.

Rantai Pasokan

Seseorang sekarang dapat memesan mobil secara online. Mereka dapat memasukkan model dan setiap opsi yang mereka inginkan. Mereka menekan tombol "beli" dan segera sistem perusahaan bekerja. Selamat tinggal pada hari-hari penjadwal, pembeli, perencana, dan dokumen. Sekarang data segera dikirim ke pabrik, serta pemasok tingkat pertama dan kedua, dan kembali ke pelanggan. Tanggal produksi dengan cepat dikonfirmasi, suku cadang dipesan, dan pelanggan tahu persis kapan kendaraan baru mereka akan tiba. Mereka bahkan dapat online dan melihat dengan tepat di mana dalam proses produksi kendaraan tersebut berdiri.

Lantai Teknik/Pabrik Digital

Hari-hari menggambar dengan cepat memudar. Sekarang model CAD dibuat di departemen teknik dan model tersebut digunakan untuk membuat bagian. File dikirim ke pembuat cetakan—atau pusat permesinan atau printer 3D—dan prosesnya dimulai. Saat suku cadang yang sudah jadi tiba, model yang sama digunakan untuk pemeriksaan (terkadang dilakukan dengan laser perbandingan digital) dan perakit menggunakan layar di stasiun mereka untuk melihat model yang sama guna memastikan suku cadang akhir dipasang dengan benar.

Keamanan siber

Dengan semua data ini, setiap perusahaan harus benar-benar menyadari ancaman yang dihadapi perusahaan mereka. Ini bukan tentang seseorang yang mencuri data produksi Anda, melainkan seseorang yang mencuri barang paling berharga di komputer Anda—uang Anda.

Setiap perusahaan memiliki daftar karyawan saat ini (dan beberapa di masa lalu). Mereka memiliki nama karyawan, alamat, nomor telepon, nomor jaminan sosial dan kemungkinan besar nomor rekening bank mereka untuk setoran langsung. Oh, betapa berharganya orang jahat!

Kapan terakhir kali Anda melakukan tes keamanan siber yang sebenarnya terhadap sistem Anda? Anda mungkin mengatakan bahwa Anda baik-baik saja karena komputer Anda memiliki perangkat lunak antivirus terbaru, tetapi bagaimana dengan komputer di lantai pabrik yang berjalan pada Windows 95 karena mesin yang terhubung dengannya tidak pernah dimutakhirkan?

Pencetakan 3D/Manufaktur Aditif

Teknologi untuk manufaktur aditif (AM) telah ada selama beberapa dekade tetapi hanya tersedia untuk perusahaan yang memiliki kantong dalam dan penggunaan berdiri. Sekarang, versi peralatan jenis ini tersedia di toko kotak atau online. Ini telah menjadi begitu umum digunakan di sekolah dasar. Menggunakannya dalam manufaktur jarang terjadi bahkan lima tahun yang lalu, tetapi hari ini adalah peningkatan teknologi yang paling cepat berkembang dalam operasi manufaktur. Inilah alasannya:

Pengurangan biaya: Karena produksi suku cadang menggunakan manufaktur aditif tidak memerlukan biaya penyetelan dan perkakas, biaya produksi hanya dikeluarkan untuk suku cadang itu sendiri pada saat diproduksi. Bahkan produksi kecil berjalan dan potongan satu kali tidak menambah biaya. Selain itu, bagian sistem yang dirancang untuk fungsi optimal seringkali dapat diwujudkan sebagai satu bagian, menyederhanakan perakitan dan jaminan kualitas.

Desain ringan: Suku cadang manufaktur cerdas yang menggunakan proses sintering laser menggabungkan kekuatan tinggi dengan pengurangan berat 40 hingga 60 persen. Penghematan material diterjemahkan menjadi lebih banyak fleksibilitas dalam desain dan rekayasa. Akibatnya, mobil atau pesawat terbang mengonsumsi lebih sedikit bahan bakar dan mengeluarkan lebih sedikit karbon dioksida.

Tanpa Alat: Teknologi pencetakan 3D memungkinkan fleksibilitas maksimum dalam perencanaan produksi. Selain itu, proses produksi tanpa alat membutuhkan lebih sedikit energi dan bahan baku dibandingkan dengan operasi manufaktur konvensional. Suku cadang yang dimodifikasi, peningkatan, dan suku cadang dapat diproduksi sesuai kebutuhan, meniadakan kebutuhan akan penyimpanan. Perhatikan industri ini dengan cermat. Bahan baru seperti logam, epoksi, plastik, keramik dan bahkan makanan sekarang sedang dicetak. Jadi, jika perusahaan Anda pernah menggunakan teknologi ini di masa lalu, Anda mungkin ingin melihat apa yang telah berubah sejak Anda mulai membaca artikel ini!

Realitas Virtual/Realitas Tertambah

Realitas virtual (VR), kadang-kadang disebut sebagai augmented reality (AR), dengan cepat memasuki lingkungan manufaktur. Pertumbuhan yang cepat ini akan menyebabkan lebih banyak vendor memasuki lapangan, sehingga mengurangi biaya dan membuat teknologi lebih mudah diakses.

VR didefinisikan sebagai “lingkungan tiga dimensi yang dihasilkan komputer yang dapat dieksplorasi dan berinteraksi dengan seseorang. Orang itu menjadi bagian dari dunia maya ini, atau tenggelam dalam lingkungan ini, dan selama berada di sana, ia mampu memanipulasi objek atau melakukan serangkaian tindakan.”

Jadi bagaimana VR menguntungkan sektor manufaktur? Dengan meningkatkan keselamatan pekerja, menciptakan produk yang lebih baik, dan menghemat uang produsen. Inilah alasannya:

Meningkatkan Keselamatan Pekerja. Sementara sektor manufaktur telah secara dramatis meningkatkan program keselamatannya selama bertahun-tahun, setiap cedera atau kematian terlalu banyak. VR memungkinkan manajer pabrik untuk mensimulasikan proses produksi dan konfigurasi jalur perakitan, mengidentifikasi situasi yang berpotensi berbahaya. Realitas virtual juga dapat membenamkan seorang karyawan di tempat kerja masa depan, kemudian menangkap gerakan karyawan untuk mengevaluasi kelayakan dan kemahiran tugas. Dengan menggunakan VR, raksasa otomotif Ford telah mengurangi tingkat cedera karyawan hingga 70 persen.

Membuat Produk Lebih Baik. VR membuat perakitan yang hampir sempurna menjadi mungkin. Dengan menggunakan kacamata yang menggunakan kamera, sensor kedalaman, dan sensor gerak untuk menempatkan gambar ke lingkungan kerja yang sebenarnya, pekerja dan teknisi dapat "melihat" bagian yang tepat dan petunjuk tentang cara merakit komponen dengan cara yang benar.

Menghemat Uang. Untuk mendapatkan produk yang memenuhi spesifikasi, prototipe harus dibuat, diuji, dan diuji ulang. Ini menjadi mahal. Dengan menggunakan VR, produsen menghilangkan kebutuhan untuk membangun model skala penuh. Dengan menggunakan teknologi VR Microsoft, para insinyur dapat melihat setiap peralatan yang terlibat dalam desain suatu produk dan menyatukannya di dunia maya sebelum membangunnya secara nyata. Ini akan memangkas waktu pelatihan hingga 75 persen per orang, menghemat jutaan.

Cobot

Ketika internet hal tumbuh secara eksponensial, robot kolaboratif menjadi hal biasa dalam siklus manufaktur. Robot kolaboratif, atau singkatnya cobot, adalah robot yang bekerja di ruang fisik bersama dengan manusia, memungkinkan manusia dan robot untuk bekerja bersama. Cobot telah meningkat popularitasnya sejak 2010 dan sering kali lebih disukai daripada robot manufaktur tradisional yang dirancang untuk bekerja di area terpisah dengan sedikit atau tanpa interaksi dengan manusia.

Mereka dirancang untuk berhenti bergerak ketika rekan kerja manusia mereka, atau siapa pun, menyentuh mereka. Pasar cobot diperkirakan akan tumbuh secara signifikan dalam dekade berikutnya karena beberapa alasan. Ada peningkatan permintaan untuk otomatisasi di semua industri, tetapi terutama manufaktur di mana tugas sering berulang, sehingga berisiko cedera. Sementara itu, teknologi cobot semakin maju setiap tahunnya. Mereka lebih banyak tersedia dan lebih murah, saat ini diperkirakan rata-rata $ 24.000 masing-masing. Penurunan harga dan peningkatan fungsionalitas ini kemungkinan akan mendorong adopsi cobot di perusahaan kecil dan menengah yang mungkin telah mengabaikan teknologi di masa lalu.

Robot yang bekerja bersama dengan karyawan dapat menghasilkan proses produksi yang sangat efisien, fleksibel, dan andal. Cobot dapat digunakan dalam perakitan produk, proses pengambilan dan penempatan produk, pencetakan injeksi, penempatan suku cadang, dan pemeriksaan kualitas.

Mereka dapat sangat membantu dalam angkat berat dengan meningkatkan efisiensi dalam siklus produksi dan mengurangi risiko cedera. Beberapa cobot dirancang untuk melakukan pekerjaan angkat berat yang berulang.

Salah satu contoh luar biasa tentang bagaimana robot dan manusia dapat bekerja sama adalah tugas angkat berat di mana manusia mengurutkan objek yang akan diangkat, dan cobot mengangkat.

Manusia mengurangi risiko kerusakan barang dengan memposisikan barang yang akan diangkat. Robot menyelamatkan manusia dari kelelahan dan risiko cedera dengan mengangkat. Kombinasi ini mengurangi biaya, meningkatkan hasil melalui presisi, dan mempertahankan jadwal yang cepat.

Kesimpulan

Semua teknologi ini hanyalah mimpi beberapa tahun yang lalu. Hari ini mereka adalah kenyataan dan mengubah cara manufaktur dilakukan di seluruh dunia. Dengan kekurangan tenaga kerja yang diharapkan terus berlanjut, kemajuan ini memungkinkan perusahaan untuk mengoptimalkan produksi, meningkatkan kualitas, dan menghemat uang sambil menarik tenaga kerja yang suka memecahkan masalah dengan teknologi. Mereka hanya dapat membantu memperkuat bisnis Anda.