Keuntungan Tak Terduga dari Robotic Automation

Untuk mengetahui alasan Stabiltec membeli robot, Anda bahkan tidak perlu berjalan di dalam pabrik. Di luar fasilitas produksi perusahaan di Parks, Louisiana, tanda "Sekarang Mempekerjakan" yang menonjol mencantumkan "ahli mesin CNC" di bagian atas daftar posisi terbuka. Tanda itu hampir pasti akan tetap ada selama bisnis yang kuat berlanjut di industri minyak dan gas, pasar yang dilayani Stabiltec. Perusahaan memasang robot sebagai cara untuk menjaga peralatan mesinnya tetap diberi makan sambil menggunakan sumber daya tenaga kerjanya yang terbatas seefisien mungkin, karena pemberi kerja tidak dapat mengisi semua posisi manufaktur terampil yang akan dibenarkan oleh aktivitas bisnis saat ini.

Bahkan, salah satu pemilik perusahaan Keith Boutte mengatakan pabrik itu hampir pasti akan membeli robot lain. Manfaat tak terduga dari peralihan perusahaan ke otomatisasi telah membuat investasi jauh lebih menguntungkan daripada yang diharapkan oleh kedua orang ini.

Terlalu Sederhana untuk Staf Terampil

Stabiltec membuat berbagai alat downhole untuk pengeboran minyak dan gas. Kisaran itu sendiri adalah bagian dari apa yang membuat pabrikan berbeda. Perusahaan yang akan menjadi Stabiltec didirikan 25 tahun yang lalu, tetapi serangkaian akuisisi hanya dalam 3 tahun terakhir telah membuatnya menjadi produsen sumber tunggal tidak hanya komponen untuk pengeboran lubang, tetapi juga perangkat keras diagnostik untuk mengukur dan mengevaluasi lubang.

Pengeboran terarah adalah spesialisasi. Stabiltec menyediakan suku cadang mesin untuk sistem pengeboran minyak dan gas yang memasuki tanah secara vertikal, tetapi mencapai cadangan bawah tanah secara horizontal melalui lengkung bor yang bertahap. Mr. Boutte merekayasa komponen sistem pengeboran terarah sesuai dengan berbagai kebutuhan OEM berbeda yang menawarkan produk pengeboran terarah.

Tantangan dalam pembuatan komponen ini adalah bahwa beberapa suku cadang membutuhkan pemesinan yang terampil. Bagian rumah bawah tanah yang ditekuk sebanyak 3 derajat dikerjakan melalui operasi pembubutan yang memerlukan pengaturan yang tidak biasa pada mesin bubut. Secara khusus, setelah salah satu ujung bagian diputar lurus, ujung lainnya diputar dengan sengaja "bengkok" dengan cara penyetelan yang diimbangi dari garis tengah. Dengan demikian, sejumlah runout dan penyimpangan dari paralelisme yang akan dianggap sebagai kesalahan ekstrem pada sebagian besar bagian yang diputar sengaja dikerjakan dengan mesin ke dalam komponen ini. Operator yang terampil harus menjalankan bagian seperti ini.

Masalah Stabiltec adalah bahwa karyawan terampil ini kekurangan pasokan, dan pekerjaan permesinan lainnya menghabiskan terlalu banyak waktu mereka. Bagian transmisi adalah contoh utama. Bagian-bagian ini adalah komponen dari apa yang pada dasarnya merupakan sambungan universal yang memungkinkan bor bawah tanah untuk terus berputar sementara secara bertahap melengkung. Suku cadang transmisi tidak kalah pentingnya dan tidak kalah berharganya dengan bagian rumahan, tetapi pengaturan bagian transmisi jauh lebih mudah. Stabiltec kehilangan terlalu banyak kapasitas tenaga kerja karena pekerjaan yang relatif tidak terampil dalam menggerakkan bagian-bagian ini ke dalam peralatan mesin menggunakan derek di atas kepala. Setelah manajer perusahaan menyadari bahwa mereka tidak dapat memenuhi kebutuhan kapasitas tenaga kerja terampil mereka melalui perekrutan, mereka memutuskan untuk membebaskan kapasitas tenaga kerja mereka yang ada dengan mengotomatiskan langkah-langkah seperti ini.

Tapi apa cara yang tepat untuk mengotomatisasi? Perusahaan mengatakan otomatisasi robot bukanlah pilihan pertama yang dipertimbangkan.

Alasan Sel Robot

Meskipun suku cadang transmisi sangat bervariasi dari pelanggan ke pelanggan, kesamaan yang mereka miliki adalah beberapa kombinasi dari pembubutan, penggilingan dan pengeboran. Untuk alasan ini, para pemimpin perusahaan awalnya berpikir bahwa multitasking akan menjadi cara yang tepat untuk mencapai pemesinan yang lebih hemat tenaga kerja. Sebelumnya, pemesinan setiap bagian melibatkan operasi pada mesin bubut dan pusat pemesinan. Beralih ke mesin yang dapat melakukan pembubutan, penggilingan, dan pengeboran dalam satu siklus hanya akan menyisakan satu peralatan mesin untuk memuat bagian tersebut. Oleh karena itu, peran operator akan berkurang.

Namun, analisis lebih dekat mengungkapkan bahwa multitasking bukanlah solusi ideal untuk aplikasi ini. Salah satu kekurangannya adalah biaya. Karena pengeboran melalui lubang dan operasi membosankan, alat berat perlu menempuh perjalanan jauh untuk mengakomodasi perkakas yang panjang. Satu mesin multitugas yang cukup besar untuk melakukan pekerjaan itu akan menelan biaya yang sama dengan harga gabungan yang akhirnya dibayarkan Stabiltec untuk robot, mesin bubut, dan pusat permesinan yang sekarang melakukan pekerjaan ini.

Kekurangan lainnya adalah throughput. Mesin multitasking dapat memutar benda kerja atau menggilingnya, tetapi tidak dapat melakukan kedua operasi sekaligus. Membiarkan pekerjaan tetap terbagi antara mesin bubut dan pusat permesinan akan lebih produktif, karena mesin dapat melakukan operasi ini secara bersamaan pada bagian yang berbeda. Pemuatan robot berulang akan menghilangkan risiko penanganan atau kesalahan penyiapan yang umum terjadi pada proses yang melibatkan banyak mesin.

Argumen terakhir yang mendukung sel robot kembali ke kapasitas tenaga kerja. Mesin multitasking akan mengurangi kebutuhan tenaga kerja, tetapi mesin tersebut masih memiliki operator yang memuatnya. Sebaliknya, sel robot akan memungkinkan toko untuk menghilangkan tenaga kerja untuk waktu yang lama dalam pemesinan komponen transmisi.

Sekarang, bagian-bagian ini dijalankan dalam sel di mana robot FANUC Robotics R-2000iB dengan kapasitas 165 kilogram memuat dan membongkar mesin bubut CNC Mighty USA Viper VT36CL-2000 dan pusat permesinan vertikal Haas VF-5XT. Perusahaan membenarkan seluruh sel atas dasar membebaskan operator di siang hari dan melanjutkan produksi hingga malam. Namun, begitu selnya aktif dan berjalan, perusahaan mulai melihat sumber pengembalian lain yang sangat nyata dari produksi otomatis.

Manfaat Tak Terduga

Manfaat tambahan tersebut mencakup semua hal berikut:

1. Harga kontrak yang lebih baik . Stabiltec menggunakan robot dalam mode campuran tinggi dan volume rendah. Jumlah pesanan seringkali sekecil 10 buah. Namun ketika toko memiliki kemewahan menjalankan kuantitas yang stabil, produksi robot yang konsisten memungkinkan toko untuk memprediksi waktu dan biaya dengan andal. Prediktabilitas itu memungkinkan margin yang lebih ketat. Akibatnya, perbedaan harga antara pemesinan jangka pendek dan produksi kontrak lebih besar untuk sel robot daripada untuk sumber daya produksi lainnya. Atas dasar penghematan harga, beberapa pelanggan yang sebelumnya tidak pernah berkomitmen untuk kontrak produksi tahunan sekarang melakukannya dengan Stabiltec.

2. Insourcing lebih mudah . Dengan memperluas kapasitas untuk suku cadang transmisi, sel robot telah memungkinkan perusahaan untuk membawa berbagai suku cadang lain yang telah dikembangkan ke pemasok kembali ke rumah. Sebelumnya, perusahaan itu mengalihdayakan begitu banyak permesinan sehingga membawa pekerjaan ini ke dalam rumah tampaknya akan membutuhkan sesuatu seperti enam mesin baru dan enam karyawan baru untuk hadir. Sel robot mengubah gambar ini. Sel otomatis pada dasarnya mewakili sejumlah besar kapasitas potensial yang terkonsentrasi dalam satu sistem kompak. Kapasitas yang terkonsentrasi dan disederhanakan ini dapat menyerap banyak pekerjaan, sehingga memungkinkan banyak sumber daya.

3. Perlindungan IP pelanggan . Stabiltec tidak menjual langsung ke ladang minyak; itu menghasilkan suku cadang untuk OEM. Itu berarti toko memiliki akses ke desain OEM sebelum pasar lainnya melakukannya. Menjaga desain ini dekat dengan membatasi outsourcing membantu toko mendapatkan kepercayaan pelanggan. Dengan demikian, kapasitas sumber daya yang disediakan robot bukan hanya keuntungan efisiensi, tetapi juga keuntungan pemasaran.

4. Membuka bisnis tambahan dengan lebih mudah . Kebutuhan pemesinan komponen transmisi menjadikannya target logis untuk otomatisasi, tetapi Stabiltec segera menemukan bahwa tempat mereka di pasar juga menjadikannya ideal untuk produksi di sel robot. Stabiltec dikenal dengan pengeboran terarah, dan perusahaan ini sering dicari oleh OEM yang ingin memproduksi sistem transmisi pengeboran terarah dengan desain baru. Memproduksi produk inti ini secara efektif membantu perusahaan membangun hubungan, dan hubungan tersebut sering kali mengarah pada peluang bisnis tambahan. Dengan kata lain:Gunakan otomatisasi untuk melakukan pekerjaan sebaik mungkin pada bagian yang akan membantu Anda.

5. Fleksibilitas yang lebih besar . Ini mungkin tampak berlawanan dengan intuisi, tetapi perusahaan mengatakan mesin yang diisi robot lebih fleksibel daripada yang diawasi oleh karyawan. Ini karena robot mampu “mempelajari” proses baru secara instan. Manusia tidak melakukan ini. Seorang karyawan manusia harus dilatih dan dialihkan secara bertahap ke dalam serangkaian prosedur yang diubah, tetapi robot dapat digunakan kembali dan diprogram ulang dalam satu hari, tanpa pernah kembali ke kebiasaan lama.

Perubahan seperti itu akan segera terjadi, katanya. Saat ini, terlalu banyak pemesinan suku cadang transmisi yang dilakukan di mesin bubut. Pusat permesinan sering dibiarkan menunggu. Oleh karena itu, Stabiltec akan menambahkan mesin bubut tambahan untuk membagi pekerjaan pembubutan di sel ini. Robot akan diprogram ulang untuk mentransfer pekerjaan di antara ketiga mesin ini alih-alih dua mesin saat ini. Mesin bubut baru ini tidak harus sebesar yang sekarang karena semua pengeboran dan pengeboran alat panjang akan tetap ada dengan mesin pertama ini. Dengan demikian, dengan harga alat mesin yang relatif murah, toko akan menyadari lebih banyak lagi potensi produktivitas sel otomatis.

Lebih Banyak Kapasitas Datang

Pengelasan kemungkinan akan menjadi kandidat berikutnya untuk otomatisasi robot, kata Mr. Boutte. Mirip dengan permesinan, operasi pengelasan tertentu melibatkan tugas-tugas sederhana dan berulang yang menjauhkan karyawan dari pekerjaan dengan keterampilan yang lebih tinggi. Di area permesinan, robot telah menunjukkan nilai dari mengotomatisasi tugas-tugas sederhana ini. Memang, satu-satunya tempat robot itu seperti karyawan manusia adalah di sistem ERP Solusi Toko Global toko. Toko telah memberikan robot kode karyawan dalam perangkat lunak ini sehingga dapat melacak kinerja robot sebagai pengganti bongkar muat manual. Berdasarkan pelacakan ini, perusahaan dapat mengatakan bahwa robot telah mengurangi biaya tenaga kerja yang terkait dengan pemesinan bagian transmisi sebesar 76 persen sambil meningkatkan kapasitas pemesinan bagian transmisi sebesar 49 persen.

Masih ada lebih banyak kapasitas untuk dimenangkan. Setelah bubut kedua ditambahkan, Mr. Boutte mengatakan batasan paling signifikan yang tersisa adalah ruang lantai. Bahwa faktor yang begitu sederhana bisa menjadi sangat penting mungkin tampak mengejutkan, tetapi dalam kasus Stabiltec, batasan ini memang terbukti membatasi. Sederhananya, hanya ada begitu banyak ruang untuk menempatkan stok dalam jangkauan robot. Akibatnya, ruang ini menentukan berapa banyak produksi yang dapat dihasilkan sel. Faktanya, karena keterbatasan inilah sel belum berjalan selama 24 jam penuh—biasanya berjalan 16 hingga 20 jam dalam sehari. Untuk mengatasi kendala sederhana ini, perusahaan sedang menjajaki solusi sederhana:sistem rak vertikal yang secara dramatis akan meningkatkan output sel.