Dari Konsep ke Mainstream: Kemunculan Teknologi Manufaktur Modern

Oleh Bob Beckmann, artikel untuk Ag Innovator Magazine.

Ketika Henry Ford mengoptimalkan garis montirnya sekitar 100 tahun yang lalu, perubahan dan kemajuan yang dilakukan olehnya dengan cepat meninggalkan batas dinding pabriknya dan menjadi bahan bakar untuk revolusi industri yang telah kami optimalkan sejak saat itu.

Sekarang kami melihat perubahan yang didorong oleh teknologi. Konsep yang dulu mimpi 10 tahun yang lalu adalah bagian dari operasi pabrik kami saat ini. Sulit membayangkan bahwa kami hidup di dunia dengan ponsel yang memiliki daya komputasi lebih besar dari kapsul ruang Apollo. Kami memiliki hal-hal yang George Jetson tidak akan percaya. Teknologi bergerak dengan kecepatan yang membuat sebagian besar kami mengejar daripada menjaga langkah.

Manufaktur mengalami kesulitan pertumbuhan ketika datang untuk teknologi. Pabrik yang telah beroperasi dengan cara yang sama selama 70 tahun sekarang dipaksa untuk beradaptasi dengan dunia kustomisasi dan kecepatan. Ini adalah revolusi industri yang sebenarnya, dan jika sejarah telah menunjukkan sesuatu kepada kami, tingkat teknologi berikutnya tentang untuk melompat dari operasi besar ke pabrik kecil dan menengah di seluruh dunia.

Di sini, kami mengeksplorasi apa beberapa teknologi ini dan bagaimana mereka digunakan.

Operasi Digital

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

Rantai Pasokan

Seseorang sekarang dapat memesan mobil online. Mereka dapat memasukkan model dan setiap opsi yang mereka inginkan. Mereka menekan tombol "beli" dan segera sistem perusahaan mulai bekerja. Selamat tinggal hari-hari penjadwal, pembeli, perencana, dan kertas kerja. Sekarang data segera dikirim ke pabrik, serta pemasok tingkat pertama dan kedua, dan kembali ke pelanggan. Tanggal produksi segera dikonfirmasi, bagian dipesan, dan pelanggan tahu tepat kapan kendaraan baru mereka akan tiba. Mereka bahkan dapat pergi online dan melihat tepat di mana dalam proses produksi kendaraan berada.

Engineering/Lantai Pabrik Digital

Hari-hari gambar teknis secepatnya memudar. Sekarang model CAD dibuat di departemen teknik dan model-model tersebut digunakan untuk membuat bagian. File-file dikirim ke pembuat cetakan—atau sentra pemesinan atau printer 3D—dan proses dimulai. Ketika bagian jadi tiba, model yang sama digunakan untuk inspeksi (kadang-kadang dilakukan dengan laser perbandingan digital) dan pengarang menggunakan layar di stasiun mereka untuk melihat model yang sama untuk memastikan bagian akhir dipasang dengan benar.

Keamanan Siber

Dengan semua data ini, setiap perusahaan perlu sangat sadar akan ancaman yang menghadapi perusahaan mereka. Ini bukan tentang seseorang mencuri data produksi Anda, melainkan tentang seseorang mencuri hal paling berharga di komputer Anda—uang Anda.

Setiap perusahaan memiliki daftar karyawan saat ini (dan beberapa masa lalu). Mereka memiliki nama, alamat, nomor telepon, nomor sosial security dan kemungkinan besar nomor rekening bank karyawan itu untuk deposit langsung. Oh, harta karun untuk pelaku jahat!

Kapan terakhir kali Anda melakukan tes keamanan siber yang benar pada sistem Anda? Anda mungkin bilang Anda baik-baik saja karena komputer Anda memiliki perangkat lunak antivirus yang terbaru, tapi bagaimana dengan komputer di lantai pabrik yang berjalan pada Windows 95 karena mesin yang terhubung padanya tidak pernah ditingkatkan?

Pencetakan 3D/Manufaktur Tambahan

Teknologi untuk manufaktur tambahan (AM) telah ada selama beberapa dekade tetapi hanya tersedia untuk perusahaan yang memiliki dompet dalam dan penggunaan berkelanjutan. Sekarang, versi dari jenis peralatan ini tersedia di toko kotak atau online. Ini telah menjadi begitu mainstream sehingga digunakan di sekolah dasar. Menggunakannya dalam manufaktur jarang bahkan lima tahun yang lalu, tetapi hari ini itu adalah upgrade teknologi yang tumbuh paling cepat dalam operasi manufaktur. Di sini mengapa:

Pengurangan biaya: Karena produksi bagian menggunakan manufaktur tambahan tidak memerlukan biaya setup dan tooling, biaya produksi hanya dibebankan untuk bagian-bagian itu sendiri pada waktu mereka diproduksi. Bahkan produksi run kecil dan bagian satu per satu tidak menambahkan biaya. Selain itu, bagian sistem yang dirancang untuk fungsi optimum seringkali dapat direalisasikan sebagai satu bagian, menyederhanakan pemasangan dan jaminan kualitas.

Desain ringan: Bagian yang diproduksi secara cerdas menggunakan proses sintering laser menggabungkan kekuatan tinggi dengan pengurangan berat 40 hingga 60 persen. Penghematan materi diterjemahkan menjadi lebih banyak fleksibilitas dalam desain dan teknik. Akibatnya, mobil atau pesawat mengonsumsi bahan bakar jauh lebih sedikit dan memantulkan karbon dioksida lebih sedikit.

Tanpa Tooling: Teknologi pencetakan 3D memungkinkan fleksibilitas maksimum dalam perencanaan produksi. Selain itu, proses produksi tanpa alat memerlukan lebih sedikit energi dan bahan baku daripada operasi manufaktur konvensional. Bagian yang dimodifikasi, upgrade, dan bagian cadangan dapat diproduksi sesuai kebutuhan, menghilangkan kebutuhan untuk penyimpanan. Pantau industri ini dengan baik. Bahan baru seperti logam, epoksi, plastik, keramik dan bahkan makanan sekarang dicetak. Jadi, jika perusahaan Anda melewatkan teknologi ini di masa lalu, Anda mungkin ingin melihat apa yang telah berubah sejak Anda mulai membaca artikel ini!

Realitas Virtual/Realitas Terkaya

Realitas virtual (VR), kadang-kadang disebut sebagai realitas terkaya (AR), dengan cepat memasuki lingkungan manufaktur. Pertumbuhan cepat ini seharusnya menyebabkan lebih banyak vendor memasuki bidang, sehingga menurunkan biaya dan membuat teknologi lebih mudah diakses.

VR didefinisikan sebagai “lingkungan tiga dimensi yang dihasilkan komputer yang dapat dieksplorasi dan berinteraksi oleh seseorang. Orang itu menjadi bagian dari dunia virtual ini, atau tercelup dalam lingkungan ini, dan saat berada di sana, dapat memanipulasi objek atau melakukan serangkaian tindakan.”

Jadi bagaimana VR memberikan manfaat bagi sektor manufaktur? Dengan meningkatkan keselamatan pekerja, menciptakan produk yang lebih baik, dan menghemat uang produsen. Di sini mengapa:

Meningkatkan Keselamatan Pekerja. Sementara sektor manufaktur secara dramatis telah meningkatkan program keselamatan mereka selama bertahun-tahun, setiap cedera atau kecelakaan adalah satu terlalu banyak. VR memungkinkan manajer pabrik untuk mensimulasikan proses produksi dan konfigurasi garis montir, mengidentifikasi situasi yang potensial berbahaya. Realitas virtual juga dapat mencelupkan karyawan di stasiun kerja masa depan, lalu menangkap gerakan karyawan untuk mengevaluasi kelayakan dan keahlian tugas. Menggunakan VR, raksasa otomotif Ford telah menurunkan tingkat cedera karyawan hingga 70 persen.

Menciptakan Produk yang Lebih Baik. VR membuat pemasangan hampir sempurna menjadi mungkin. Menggunakan kacamata yang menggunakan kamera, sensor kedalaman, dan sensor gerakan untuk meletakkan gambar pada lingkungan kerja nyata, pekerja dan insinyur dapat “melihat” bagian yang tepat dan instruksi bagaimana 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. Menggunakan VR, produsen menghilangkan kebutuhan untuk membangun model skala penuh. Menggunakan teknologi VR Microsoft, insinyur dapat melihat setiap peralatan yang terlibat dalam desain produk dan memasangnya di dunia virtual sebelum membangunnya untuk nyata. Ini akan memotong waktu pelatihan sebesar 75 persen per orang, menghemat jutaan.

Cobot

Seiring tumbuhnya internet of things secara eksponensial, robot kolaboratif menjadi umum dalam siklus produksi manufaktur. Robot kolaboratif, atau cobot untuk pendek, adalah robot yang bekerja di ruang fisik bersama dengan manusia, memungkinkan manusia dan robot bekerja bersama. Cobot telah naik popularitas sejak 2010 dan sering disukai dibandingkan robot manufaktur tradisional yang dirancang untuk bekerja di area terpisah dengan sedikit atau tidak ada interaksi dengan orang.

Mereka dirancang untuk berhenti bergerak ketika rekan kerja manusia, atau siapa pun, menyentuh mereka. Pasar cobot diharapkan tumbuh secara signifikan dalam dekade depan untuk beberapa alasan. Ada permintaan yang meningkat untuk otomatisasi di semua industri, namun khususnya manufaktur di mana tugas-tugas sering berulang, sehingga risiko cedera. Sementara itu, teknologi cobot maju setiap tahun. Mereka lebih luas tersedia dan lebih murah, saat ini diperkirakan rata-rata $24.000 per unit. Harga yang menurun ini dan fungsi yang meningkat kemungkinan akan mendorong adopsi cobot di perusahaan kecil dan menengah yang mungkin telah melewatkan teknologi di masa lalu.

Robot yang bekerja bersama karyawan dapat mengarah ke proses produksi yang sangat efisien, fleksibel, dan andal. Cobot dapat digunakan dalam pemasangan produk, proses ambil-taruh produk, cetak injeksi, penempatan bagian, dan inspeksi kualitas.

Mereka dapat sangat membantu dalam pengangkatan beban berat dengan meningkatkan efisiensi dalam siklus produksi dan mengurangi risiko cedera. Beberapa cobot dirancang untuk bekerja pada pekerjaan pengangkatan beban berat yang berulang.

Satu contoh luar biasa tentang bagaimana robot dan manusia dapat bekerja bersama adalah tugas pengangkatan beban berat di mana manusia menempatkan objek yang akan diangkat, dan cobot mengangkatnya.

Manusia mengurangi risiko kerusakan pada barang dengan menempatkan apa yang akan diangkat. Robot menghemat 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 baru saja mimpi beberapa tahun yang lalu. Hari ini mereka adalah kenyataan dan mengubah cara manufaktur dilakukan di seluruh dunia. Dengan kekurangan tenaga kerja yang diharapkan akan 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 membuat bisnis Anda lebih kuat.