Solusi Otomasi Manufaktur

Setelah sebuah perusahaan manufaktur pemutus sirkuit perumahan yang berbasis di Thailand menerima permintaan sebanyak 2 juta unit produk — yang mewakili upaya produksi hampir dua kali lipat dari output tahunan normal mereka — operasi perakitan manual mereka (yang telah mereka gunakan selama sepuluh tahun terakhir) tiba-tiba menjadi kendala. Jalur perakitan manual tersebut memiliki dua belas operator yang masing-masing menyelesaikan satu pekerjaan berulang dan tidak dapat memenuhi peningkatan permintaan pesanan baru tanpa biaya lembur yang tinggi dan cacat yang terkait. Perusahaan tersebut kemudian membeli sistem perakitan terintegrasi. solusi otomatisasi manufaktur Yang mencakup jalur perakitan yang secara otomatis memasukkan komponen untuk membuat mekanisme pemutus arus yang telah dirakit, mengkalibrasi mekanisme trip termal, menguji semua pemutus arus secara menyeluruh, dan menandai setiap unit dengan laser sesuai peringkat yang berlaku. Hasilnya, output perusahaan meningkat tiga kali lipat, sementara unit yang cacat turun sebesar 80%. Mereka mengirimkan produk yang diminta pelanggan tepat waktu dan sepenuhnya mengembalikan investasi mereka dalam otomatisasi manufaktur dalam waktu 14 bulan. Inilah yang dilakukan otomatisasi jika diterapkan dengan benar; menyelaraskan kapasitas produksi dengan kebutuhan pasar; dan, melakukannya dengan tingkat konsistensi yang tidak dapat dicapai dengan metode manual.

Apa Itu Otomatisasi Manufaktur?

Otomatisasi manufaktur Pemanfaatan teknologi (PLC, robot industri, sistem konveyor, visi mesin, dan perangkat lunak komputer) untuk proses produksi dengan intervensi manusia minimal disebut sebagai otomatisasi. Otomatisasi dapat terjadi dalam berbagai skala, dari area pengujian otomatis individual hingga fasilitas berbasis data terintegrasi di mana seluruh fasilitas produksi berkomunikasi dengan satu Sistem Eksekusi Manufaktur (MES) pusat. Tujuan otomatisasi bukanlah untuk menggantikan manusia, tetapi untuk mendelegasikan tugas-tugas yang berulang, akurat, dan berbahaya kepada mesin, yang membebaskan manusia untuk memantau, mengoptimalkan, dan memelihara proses tersebut. Masyarakat Otomasi Internasional (ISA) mendefinisikan otomatisasi sebagai mencakup segala hal mulai dari kontrol hidup-mati sederhana hingga optimasi proses tingkat lanjut, dan standarnya mendasari sistem kontrol industri yang menjalankan pabrik-pabrik modern.

Jenis-Jenis Solusi Otomasi dan Penerapannya

Tidak setiap pabrik membutuhkan tingkat yang sama. otomatisasi manufaktur. Solusi yang tepat bergantung pada volume produksi, variasi produk, dan tuntutan kualitas serta ketertelusuran spesifik dari industri tersebut. Klasifikasi empat tipe klasik memberikan kerangka kerja untuk memahami pilihan-pilihan yang ada.

Suatu pabrik sering kali menggabungkan ketiga kategori otomatisasi ini dalam aplikasi nyata. Misalnya, sebuah perusahaan yang memproduksi pemutus sirkuit tipe molded-case menggunakan otomatisasi tetap di stasiun pengelasan kontak bervolume tinggi; otomatisasi terprogram untuk kalibrasi dan pengujian berbagai peringkat ampere; dan penanganan robotik fleksibel untuk memindahkan komponen antar sel. Proses-proses ini terhubung ke MES terintegrasi, yang menyimpan semua hasil pengujian dengan nomor seri yang sesuai.

Solusi Otomasi di Berbagai Industri

Teknologi dasar yang digunakan untuk menciptakan solusi otomatisasi manufaktur seperti robotika, visi komputer, konveyor, dan data, semuanya merupakan alat yang tepat untuk berbagai barang yang diproduksi dan lingkungan tempat barang-barang tersebut diproduksi.

Peralatan Listrik dan Proteksi Sirkuit

Pemutus sirkuit miniatur (MCB), pemutus sirkuit kotak cetakan (MCCB), kontaktor, dan perangkat arus residual (RCD) semuanya memiliki satu kesamaan – semuanya perlu dikalibrasi dan diuji secara individual sesuai standar keselamatan internasional. Proses kalibrasi manual lambat, bergantung pada kemampuan operator, dan akan mengalami penyimpangan seiring waktu. Jalur kalibrasi dan pengujian otomatis, seperti yang dibangun dan dirancang oleh Benlong Automation, menerapkan arus beban berlebih atau arus pendek yang diketahui ke setiap pemutus sirkuit, mengukur waktu trip pemutus sirkuit, menyesuaikan mekanisme kalibrasi, dan kemudian meloloskan atau menolak perangkat tanpa operator menyentuh bagian tersebut. Pendekatan ini memastikan bahwa setiap pemutus sirkuit yang keluar dari pabrik sesuai dengan kurva waktu/arus yang dipublikasikan, yang tidak layak secara finansial menggunakan proses kalibrasi manual tradisional karena biaya produksi dalam volume tinggi.

Benlong memiliki serangkaian lini perakitan dan pengujian otomatis sepenuhnya untuk MCB, MCCB, dan kontaktor AC. Jalur perakitan otomatis MCB Mengintegrasikan proses pengumpanan komponen, perakitan, kalibrasi, pengujian, penandaan, dan penyortiran ke dalam satu aliran kontinu, menghasilkan pemutus sirkuit yang telah diuji dan disertifikasi setiap beberapa detik. Bagi produsen perangkat pelindung lonjakan arus (SPD), sebuah Jalur produksi otomatis SPD Menggabungkan perakitan, pengujian tegangan tinggi, dan ketertelusuran dalam satu stasiun.

Otomotif dan Kendaraan Listrik

Industri otomotif telah menerapkan otomatisasi dalam berbagai bentuk selama bertahun-tahun; aplikasi ini memanfaatkan robot untuk melakukan tugas-tugas kompleks, seperti pengelasan robot, pengecatan, dan perakitan bodi mobil. Selama beberapa tahun terakhir, pergeseran menuju kendaraan listrik telah menciptakan tantangan baru bagi produsen otomotif dalam menerapkan perubahan pada proses produksi mereka. Beberapa tantangan ini meliputi perakitan modul baterai, penggulungan stator hairpin untuk motor listrik, dan pembuatan rangkaian kabel tegangan tinggi; setiap proses membutuhkan pengukuran yang tepat dan ketertelusuran di seluruh proses manufaktur. FANUC dan KUKA memproduksi robot yang menjadi dasar operasi otomatisasi otomotif baru ini.

Alat Kesehatan dan Farmasi

Manufaktur di bidang perangkat medis membutuhkan sejumlah komponen penting, termasuk proses yang tervalidasi, kompatibilitas dengan ruang bersih, dan catatan yang dapat dilacak dari semua aspek proses manufaktur. Jalur produksi perakitan jarum suntik otomatis, jalur pengisian dan pengencangan inhaler, dan peralatan pengemasan kit diagnostik telah dikembangkan untuk menggabungkan operasi mekanis yang presisi dengan kemampuan inspeksi visual penuh untuk mendokumentasikan secara akurat bagaimana setiap parameter diproses untuk setiap langkah dalam riwayat pasien melalui nomor seri unik. Otomatisasi menjadi bukti validasi.

Pengolahan Makanan dan Minuman

Lini untuk pengisian, penutupan, pelabelan, dan penataan palet otomatis beroperasi dengan kecepatan tinggi dan paparan manusia yang terbatas – yang meminimalkan risiko kontaminasi. Robot dan konveyor dapat dicuci, memungkinkan pembersihan CIP (Cleaning In Place) pada lini; sistem penglihatan memantau tingkat pengisian, penempatan label, dan integritas segel pada kecepatan produksi.

Apa yang Diberikan oleh Otomatisasi Manufaktur: Manfaat yang Terukur

Solusi otomatisasi di sektor manufaktur dapat dibenarkan berdasarkan hasil analisis. Analisis manufaktur digital oleh McKinsey and Company menunjukkan bahwa otomatisasi dan integrasi menghasilkan peningkatan throughput sebesar 25-50%, pengurangan cacat antara 50-80%, dan biaya perawatan yang lebih rendah (20-40%). Angka-angka ini juga didukung oleh pengalaman para produsen di berbagai industri:

• Throughput yang konsisten. Jalur otomatis dirancang untuk waktu siklus tertentu dan beroperasi dengan cara yang sama terlepas dari apakah itu pukul 4 pagi atau setelah makan siang.
• Kualitas bawaan. Semua stasiun otomatis berfungsi sebagai stasiun inspeksi. Ketika pengukuran torsi berada di luar rentang yang dapat diterima, jalur produksi akan berhenti; demikian pula, jika suatu komponen hilang, komponen tersebut akan ditolak. Singkatnya, kualitas tidak diperiksa saat masuk; melainkan dibangun sejak awal.
• Ketertelusuran dan data. Setiap operasi yang dilakukan oleh sistem otomatis menghasilkan catatan elektronik. Di sektor kelistrikan, ini termasuk semua kurva kalibrasi untuk pemutus sirkuit yang dapat diambil dan digunakan untuk klaim garansi.
• Stabilitas tenaga kerja. Otomatisasi memungkinkan produsen untuk mengurangi ketergantungan mereka pada sejumlah besar pekerja perakitan terampil di lokasi di mana tenaga kerja mahal atau langka. Operator yang dipertahankan terampil dalam memantau lini produksi dan memeliharanya.
• Keamanan. Sistem otomatis untuk mengangkut material meliputi konveyor, robot bergerak otonom (AMR), dan robot paletisasi, yang menghilangkan kebutuhan untuk berulang kali mengangkat dan membawa material yang berkontribusi pada tingginya angka kejadian cedera WMS (gangguan muskuloskeletal di tempat kerja).

Tren Masa Depan yang Membentuk Otomatisasi Manufaktur

Berbagai kemajuan dalam teknologi telah mulai memengaruhi cara solusi otomatisasi manufaktur dibuat dan difasilitasi.

• Kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin. Algoritma pemeliharaan prediktif yang menggunakan sensor getaran dan arus motor dapat mendeteksi kerusakan pada bantalan beberapa hari sebelum kerusakan tersebut memengaruhi produksi dengan menganalisis data yang dihasilkan dari sistem visi untuk mengidentifikasi cacat yang tidak dapat dideteksi oleh algoritma berbasis aturan.
• Kembaran digital. Salinan digital dari lini manufaktur atau produksi memungkinkan produsen untuk menguji produk baru, membuat tata letak terbaik, dan melatih operator sebelum menyelesaikan perakitan mesin fisik pertama. Salinan digital ini juga terhubung ke lini nyata atau fisik selama produksi normal sehingga menyediakan dasbor waktu nyata tentang kinerja produksi.
• Robot kolaboratif (cobot). Cobot dapat beroperasi bersama operator dan melakukan tugas-tugas yang membutuhkan pengambilan dan penempatan barang secara berulang. Operator cobot akan melakukan tugas perakitan yang membutuhkan keterampilan tambahan. Cobot bekerja dengan baik dengan sel semi-otomatis.
• Pemantauan keberlanjutan dan energi. Lini produksi otomatis menggunakan lebih banyak sensor untuk mengukur energi yang digunakan per unit yang diproduksi, sehingga memudahkan kedua perusahaan untuk mengurangi biaya dan melaporkan kinerja keberlanjutan mereka kepada pemegang saham.

Cara Memilih Mitra Otomasi yang Tepat

Memilih pemasok untuk solusi otomatisasi manufaktur dapat menjadi keputusan strategis. Faktor-faktor berikut dapat membantu membedakan antara mitra jangka panjang yang tepat dengan pembuat mesin yang hanya melakukan pekerjaan berdasarkan kontrak:

• Pengalaman di bidang terkait. Seorang integrator mungkin belum merancang lini produksi untuk produk atau industri Anda; jika seorang integrator sebelumnya telah menangani kesulitan kalibrasi unit trip termal magnetik atau pengelasan kontak perak tanpa menggunakan uang Anda untuk mencapai titik tersebut, mereka telah berada di jalur untuk mempelajari subjek tersebut.
• Kemampuan integrasi. Apakah mitra ini dapat menyediakan solusi total (MEKANIKAL, ELEKTRIKAL, KONTROL & PERANGKAT LUNAK) ataukah mereka hanya menangani disiplin ilmu utama? Jika mereka memiliki tim internal untuk semua disiplin ilmu teknik, mitra tersebut tidak akan saling menyalahkan ketika terjadi masalah.
• Dukungan purna jual. Mesin yang beroperasi sepanjang hari setiap hari membutuhkan suku cadang dan layanan tepat waktu. Anda harus memastikan bahwa sebelum melakukan pemesanan, Anda meminta untuk melihat kemampuan perbaikan dan suku cadang dari mitra Anda.
• Kesiapan data dan Industri 4.0. Jalur otomatis harus mampu berkomunikasi dengan sistem MES Anda melalui protokol standar dan menyimpan semua data prosesnya dalam basis data. Jalur tersebut juga harus mampu didiagnosis dari jarak jauh melalui koneksinya ke Internet atau intranet. Jika hal-hal ini tidak memungkinkan dari mitra integrasi Anda, Anda akan memiliki Jalur Otomatis yang terisolasi antara Sistem Terhubung dan Sistem Warisan/Terinferensi.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Apa itu otomatisasi manufaktur?

Otomatisasi manufaktur “Otomatisasi” berarti menggunakan alat-alat teknologi sebagai pengganti manusia untuk menjalankan proses produksi. Contoh alat yang digunakan untuk otomatisasi meliputi PLC, Robot Industri, Konveyor, Sistem Visi, dan Perangkat Lunak yang semuanya digunakan bersama-sama untuk membangun, menguji, memeriksa, dan mengemas produk.

Apa saja 4 jenis otomatisasi?

Terdapat empat metode otomatisasi umum: otomatisasi tetap (keras), otomatisasi terprogram, otomatisasi fleksibel (lunak), dan otomatisasi terintegrasi. Otomatisasi tetap (keras) digunakan untuk produksi volume tinggi dari satu produk. Otomatisasi terprogram digunakan untuk produksi batch (yaitu, hanya memproduksi batch sesuai pesanan yang diterima), sedangkan otomatisasi fleksibel (lunak) dan terintegrasi mendukung produk campuran di seluruh pabrik (yaitu, berbagai fasilitas yang memproduksi berbagai lini produk).

Apa saja 5 alat otomatisasi teratas?

Pengontrol logika yang dapat diprogram (PLC), robot industri, sistem visi mesin, kendaraan berpemandu otomatis (AGV), dan robot bergerak otonom (AMR), serta sistem eksekusi manufaktur (MES), yang menghubungkan semua komponen ini dengan data, adalah alat otomatisasi yang paling umum digunakan dalam manufaktur.

Apa contoh otomatisasi dalam bidang manufaktur?

Sistem yang sepenuhnya otomatis adalah contohnya: pengumpanan komponen, perakitan pemutus sirkuit, kalibrasi, pengujian trip termal, pengujian trip magnetik, pencetakan label peringkat, dan penyortiran berdasarkan "lulus" atau "gagal" pada pemutus sirkuit dilakukan tanpa intervensi operator pada titik mana pun dalam proses tersebut. Hal ini memastikan adanya konsistensi di antara produk yang diproduksi pada jalur perakitan/pengujian ini, semua produk memiliki riwayat pembuatan yang dapat didokumentasikan (ketelusuran), dan semua produk yang diproduksi sesuai dengan Standar Keselamatan Internasional.

Referensi

• Masyarakat Otomasi Internasional (ISA) — Standar, pelatihan, dan sumber daya untuk sistem otomatisasi dan kontrol industri.
• McKinsey & Company — Manufaktur Digital dan Industri 4.0 — Penelitian tentang dampak produktivitas dan kualitas otomatisasi dalam manufaktur.
• FANUC Corporation — Robot Industri dan Otomasi Pabrik — Produsen global terkemuka untuk robot, sistem CNC, dan solusi otomatisasi.
• KUKA Robotics — Solusi Manufaktur Otomatis — Produsen robot industri dan sel produksi otomatis asal Jerman.
• Institut Penanganan Material (MHI) — Laporan Industri Tahunan — Data dan tren adopsi otomatisasi dalam penanganan material dan logistik.

Solusi otomatisasi manufaktur Ini bukan tentang menggantikan manusia dengan mesin. Ini tentang menugaskan mesin tugas-tugas yang paling baik dilakukan oleh mesin — mengulang, mengukur, mencatat — sehingga manusia dapat melakukan apa yang paling baik dilakukan manusia: memecahkan masalah, meningkatkan proses, dan membangun produk berikutnya. Baik itu jalur kalibrasi otomatis untuk pemutus sirkuit miniatur, sel pengelasan robotik untuk bodi mobil, atau stasiun pengambilan yang dipandu visi di ruang bersih farmasi, tujuannya sama: kualitas yang konsisten, hasil yang dapat diprediksi, dan data untuk membuktikannya. Benlong Automation membangun solusi otomatisasi terintegrasi untuk sektor manufaktur listrik, karena perangkat pelindung yang tidak boleh gagal harus dibangun dengan presisi yang hanya dapat diberikan oleh proses otomatis dan terverifikasi.