Otomatisasi dalam Manufaktur: Masa Depan Telah Tiba

Fasilitas manufaktur masa depan akan menerapkan otomatisasi yang sangat mudah digunakan, aman, fleksibel, dan terjangkau yang didukung oleh AI dan antarmuka perangkat lunak dan perangkat keras yang distandardisasi. Dalam beberapa aspek kunci, teknologi transformatif yang diperlukan untuk membuat semua ini terjadi telah ada, didorong oleh permintaan dari dalam sektor manufaktur itu sendiri. Teknologi ini memberikan sekilas mengagumkan tentang masa depan otomatisasi manufaktur.

Perspektif Manufaktur

Sektor manufaktur menghadapi krisis tenaga kerja terampil dan tidak terampil yang akan berlanjut lama ke masa depan. Kesenjakan keterampilan manufaktur di Amerika Serikat sendirian bisa menyebabkan hingga 2,1 juta pekerjaan yang tidak terisi pada 2030 dengan biaya USD 1 triliun bagi ekonomi nasional, menurut studi terbaru oleh Deloitte dan Manufacturing Institute.

Itu adalah pola yang diulang di seluruh dunia dan itu mendorong pertumbuhan adopsi otomatisasi. Laporan Resiliensi Global Deloitte 2021 terpisah menemukan bahwa 57% responden manufaktur telah menggunakan teknologi canggih untuk meredesain tugas pekerjaan termasuk mengotomatisasi tugas yang sebelumnya manual.

Pada saat yang sama, produsen menghadapi permintaan yang meningkat untuk produk mereka, didorong oleh sektor e-commerce yang makin subur. Dan di atas semuanya, kebutuhan pelanggan berubah. Ada tren yang signifikan menuju kustomisasi yang semakin besar dari produk akhir, yang mendorong permintaan akan otomatisasi fleksibel yang cepat dan mudah untuk diprogram ulang dan diredeploy. Tren terkait terhadap produksi campuran tinggi/volume rendah telah ada dan juga diharapkan tumbuh ke masa depan.

Produsen akan membutuhkan lebih banyak otomatisasi di masa depan. Itu adalah hal yang pasti. Tetapi seperti yang akan kita lihat, mereka akan semakin membutuhkan otomatisasi dengan karakteristik tertentu; yaitu, otomatisasi yang tinggi dalam kegunaan, aman, fleksibel, terstandarisasi, dan terjangkau.

Kembali ke Masa Depan

Dua puluh tahun yang lalu, otomatisasi industri tradisional adalah satu-satunya permainan di kota dan hanya perusahaan besar yang diundang untuk bermain karena biaya dan kompleksitas yang terlibat. Otomatisasi industri tradisional paling cocok untuk produksi campuran rendah/volume tinggi, memerlukan ahli yang mahal untuk memprogram, dan memiliki jejak yang besar. Ini juga memerlukan pengaman dan pagar keselamatan yang luas untuk melindungi pekerja manusia.

Otomatisasi industri tradisional tetap menjadi segmen terbesar dari pasar robotika industri global. Namun segmen yang tumbuh paling cepat dari pasar robot industri adalah robot kolaboratif (atau cobot) dan di sini kita mendapatkan petunjuk penting mengenai arah otomatisasi manufaktur bergerak.

Dikenali dengan kemudahan penggunaan, investasi modal rendah, jejak kecil, fleksibilitas, dan operabilitas yang aman di sekitar manusia, kemunculan cobot dan robot industri ringan selama 15 tahun terakhir memungkinkan perusahaan kecil hingga menengah (SME) untuk mendapat manfaat otomatisasi untuk pertama kalinya. Ini juga telah menunjukkan kepada perusahaan otomatisasi semua jenis pentingnya memberikan solusi kepada pelanggan yang tinggi dalam keselamatan, kegunaan, dan fleksibilitas.

Sebelum kita menyelami fitur utama otomatisasi manufaktur masa depan — bertanya pertanyaan, “Seberapa dekat dengan masa depan teknologi saat ini?” di samping jalan — catat bahwa cobot bukan solusi untuk setiap masalah otomatisasi manufaktur, terutama ketika kecepatan sangat tinggi dan beban berat diperlukan. Dan meskipun tumbuh cepat dalam popularitas, cobot tetap menjadi segmen nich dari pasar otomatisasi industri.

Namun, dalam hal menghilangkan hambatan mengenai keterjangkauan, kegunaan, keselamatan, dan fleksibilitas, efek transformatif dari cobot terasa di semua jenis robot dan membentuk lanskap otomatisasi masa depan.

Keselamatan

Teknologi saat ini seperti pintu cahaya dan sensor kedekatan memungkinkan produsen untuk membuat hampir semua jenis sel otomatisasi aman untuk digunakan di sekitar manusia (subjek pada penilaian risiko). Ini berarti keselamatan bukan lagi milik eksklusif dari robot kolaboratif karena itu juga mencakup penerapan sel robot industri tradisional yang aman. Ketika datang ke operasi yang aman, masa depan telah ada.

Kegunaan

Analis pasar dan ahli memprediksi penurunan aplikasi robot tetapi agar itu terjadi, kita harus meminimalkan waktu penerapan pada setiap aplikasi dengan membuat otomatisasi lebih mudah diterapkan.

Di sisi perangkat lunak, ini berarti perangkat lunak dengan antarmuka intuitif yang dapat diterapkan oleh operator dengan pelatihan minimal, menghemat waktu dan uang pada pemrograman dan teknik. Di sisi perangkat keras, ini berarti fitur plug-and-play dan interoperabilitas mudah antara berbagai jenis robot dan komponen robot. Ini juga berarti end-effector click-on/click-off dan kehilangan tooling yang ditempatkan dengan 60 baut kecil.

Semua produsen produk otomatisasi memikirkan hal-hal ini tetapi ada banyak variasi di antara penawaran yang tersedia. Misalnya, sudah mungkin untuk menemukan komponen otomatisasi yang mudah digunakan, siap digunakan langsung dari kotak yang dapat diterapkan pada berbagai jenis robot industri yang berbeda. Namun jenis penawaran “one-stop shop” ini adalah pengecualian bukan aturan.

Di masa depan, fitur-fitur ini akan menjadi aturan untuk semua penawaran otomatisasi. Dan salah satu katalis utama untuk perubahan tersebut akan pertumbuhan standarisasi di kedua sisi perangkat keras dan perangkat lunak.

Standarisasi

Mengapa integrator harus menghabiskan waktu untuk menemukan kembali roda dengan solusi kustom saat mereka dapat membeli produk yang distandardisasi? Otomatisasi yang distandardisasi menyediakan interoperabilitas yang luas antara komponen, lebih murah daripada merancang sistem dari nol, dan membebaskan integrator untuk fokus pada penerapan robot dan menjalankan aplikasi.

Hari ini, semakin banyak integrator yang melakukan paket dengan produk yang distandardisasi. Ini berarti penghematan biaya untuk pelanggan manufaktur pada pemasangan dan pemeliharaan. Seiring menyebarnya standarisasi, itu juga akan berarti bahwa integrator yang dapat menginstal lima proyek hari ini segera akan dapat menginstal 50. Integrator akan menagih lebih sedikit per pemasangan, mendorong biaya turun dan membuat otomatisasi dapat diakses bagi SME yang kekurangan dana, sambil juga memungkinkan integrator untuk menghasilkan lebih uang dari yang sebelumnya mungkin.

Produk yang distandardisasi tersedia hari ini dan ada upaya yang sedang berlangsung untuk mengembangkan standar perangkat lunak dan perangkat keras robotika tetapi industri masih perlu waktu untuk mencapai sesuatu yang mirip standarisasi universal.

Fleksibilitas: Peran yang Berubah dari Integrator

Fleksibilitas adalah banyak hal, tetapi pada intinya, itu adalah seperangkat alat untuk memastikan produksi Anda lean, agile, dan dapat diredeploy dan berubah dengan cepat.

Masa depan otomatisasi manufaktur berarti otomatisasi fleksibel yang dirancang untuk memenuhi kebutuhan kustomisasi pelanggan perusahaan manufaktur. Ini juga berarti setup produksi yang fleksibel dan mudah disesuaikan dan otomatisasi yang mudah diprogram dan mudah untuk (re)deploy, meminimalkan waktu henti dan mengurangi biaya selama perpindahan proses produksi.

Memberi produsen kemampuan untuk mengontrol penerapan sendiri, termasuk sebagian besar pemeliharaan dan pemrograman, adalah memberdayakan bagi pengguna akhir. Dan otomatisasi sedang bergerak cepat dalam arah ini. Seiring pengguna akhir semakin diberdayakan oleh kegunaan yang meningkat, peran integrator juga akan berubah. Integrator akan dapat fokus lebih dan lebih pada penerapan otomatisasi, daripada merancang dan memprogram aplikasi.

Robot industri tradisional yang sulit diprogram, sebagian besar untuk satu tujuan, tetap menjadi segmen terbesar dari pasar robotika industri saat ini. Jadi, meskipun ada beberapa pengecualian — ditemukan terutama dalam segmen cobot dan robot industri ringan yang tumbuh cepat — industri masih perlu waktu ketika datang menyediakan fleksibilitas yang diperlukan produsen.

Di masa depan, namun, seiring semakin banyak perusahaan yang menerapkan fleksibilitas dalam desain robot dan komponen robot mereka, produsen akan dapat (re)deploy otomatisasi dengan cepat dan mudah sebagai hal biasa.

Kecerdasan yang Tumbuh

Harapkan melihat lebih banyak fitur kecerdasan buatan (AI) yang digabungkan dalam seluruh garis produksi termasuk di dalam setiap robot dan end-effector. AI adalah pendorong kunci dari proses pengumpulan dan analisis data yang mendukung Industri 4.0.

AI sudah dapat digunakan untuk menyediakan kemampuan pemantauan jarak jauh dengan memberikan transparansi ke masalah yang timbul ketika, karena alasan apa pun, robot Anda tidak bekerja atau gagal bekerja pada tingkat efisiensi yang diperlukan untuk aplikasi Anda. Di masa depan, transparansi ini akan menjadi komponen standar dari setiap pemasangan. Harapkan aplikasi pemantauan jarak jauh yang didukung AI, misalnya, akan menjadi standar dalam beberapa tahun mendatang, bersama dengan pertumbuhan besar dalam pemeliharaan jarak jauh yang diaktifkan AI dan aplikasi inspeksi berbasis visi.

Akhirnya, pemrograman akan dilakukan oleh platform AI yang dibangun di atas antarmuka perangkat lunak universal yang digunakan dalam semua robot.

Otomatisasi-sebagai-Layanan

Seiring berkembangnya model bisnis “sebagai-Layanan”, membangun pada penawaran Robot-sebagai-Layanan dan Fixtures-sebagai-Layanan yang kita lihat hari ini, kita dapat menantikan untuk dapat menggunakan aplikasi smartphone sederhana seperti Uber untuk memesan teknologi yang diperlukan untuk mengotomatisasi bagian tertentu dari proses produksi. Kemampuan untuk membayar otomatisasi dengan tarif per bagian yang diproduksi, misalnya, menghilangkan investasi modal awal, memungkinkan manajemen biaya yang lebih efektif, dan menghilangkan hambatan lain bagi adopsi otomatisasi. Harapkan melihat kenaikan besar dalam penawaran sebagai-Layanan dalam beberapa tahun mendatang — tren yang akan memberdayakan SME lebih jauh untuk menerima solusi otomatisasi.

Apakah masa depan otomatisasi di sektor manufaktur telah ada? Ya dan tidak. Kita melihat sekilas tentang itu dalam kemunculan cobot, lengan robot industri ringan, dan dalam beberapa penawaran end-effector dan end-of-arm-tooling. Dalam hal lain, upaya yang besar akan diperlukan dari pihak sektor otomatisasi untuk mengubah janji otomatisasi masa depan menjadi kenyataan, khususnya dalam hal upaya standarisasi. Hal satu yang pasti: sinergi antara sektor manufaktur dan sektor otomatisasi akan intensif, mendorong kemajuan teknologi dari yang terakhir dan produktivitas yang ditingkatkan serta keuntungan yang lebih besar untuk yang pertama.

Artikel ini ditulis oleh Kristian Hulgard, General Manager, Divisi Amerika di OnRobot, Irving, TX. Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi di sini.