Yüksek Hızlı Otomasyon Çözümleri

Bir Alman kontaktör üreticisi, ek alan kullanmadan üretimini saatte 600’den 2.000 adede çıkarmak zorluğuyla karşılaştı ve çözümü yüksek hızlı otomasyon hattına yatırım yapmakta buldu. Bu üretim hattı, montaj, kalibrasyon, test ve işaretlemeyi saniyelerle ölçülen çevrim süreleriyle sürekli senkronize bir süreçte içerir. Döner indeksleme tablası, görsel rehberli alma ve yerleştirme makineleri, otomatik vidalama istasyonları ve PLC ile MES programcısının merkezi kontrolü altında yüzde 100 elektrikli test istasyonlarından oluşur. Geri ödeme süresi zaten 20 ay oldu ve hata oranı %0,1’in altındadır. Burada yüksek hızlı otomasyon, daha hızlı üretim anlamına gelir, ancak bunun ötesinde, iş gücü yoğun süreçlerle elde edilemeyen doğruluk, tekrarlanabilirlik ve üretim süreçlerinin dokümantasyonu ile ilgilidir. Tüm üreticiler, erişebilecekleri yüksek hızlı otomasyon teknolojileri, mevcut üreticiler ve bu teknolojilerin kurulumu için fiyatlar hakkında bilgi edinmelidir.

Yüksek Hızlı Otomasyonu Tanımlayan Nedir

Yüksek hızlı otomasyon sadece geleneksel otomasyonun daha hızlı bir versiyonu değildir. Üretim sisteminin her bir parçasının — makine kullanımı, sürecin yürütülmesi, bilgi toplanması ve kalite kontrolü — en yavaş istasyonun çevrim süresini minimize etmek amacıyla geliştirildiği bir tasarım fikridir. Yüksek hızlı otomasyonda, takt süreleri genellikle beş saniyenin altındadır ve bazı sektörlerde, örneğin ilaç dolum ve elektronik cihaz montajında, bir saniyenin altındadır. Bu hızlara ulaşmak sadece hızlı aktüatörlerle ilgili değildir, aynı zamanda mekanik, elektronik ve kontrolün tam entegrasyonunu gerektirir; üretimin herhangi bir aşamasında manuel müdahale ve karar alma olasılığını ortadan kaldırır; her öğeyi herhangi bir darboğaz yaratmadan incelemek için yüksek hızlı görsel sistemler ve veri işleme kullanır.

Bu düzeyde bir yatırım yaparken, her üretici gereken verim, ürünün fiziksel özellikleri (ağırlık, boyut, kırılganlık gibi), gereken doğruluk ve tekrarlanabilirlik, yasal kısıtlamalar ve ürün yaşam döngüsü gibi çeşitli faktörleri dikkate almalıdır. Bir üretim hattı yıllarca sabit bir ürün üretmek üzere tasarlandıysa, sabit otomasyon tasarımını tercih etmek uygun olur. Üretim hattı sık sık değiştirilecekse, ürün tariflerinin hızlı değişimine izin veren programlanabilir veya esnek otomasyon türü kullanmak önemlidir. Bizim genel bakışımız otomasyon nedir bu farklı seviyeleri anlamak için temel çerçeveyi sağlar.

Ana Endüstrilerde Yüksek Hızlı Otomasyon

Elektrik Koruma Cihazları (MCB'ler, MCCB'ler, Kontaktörler)

Elektrik üretim endüstrisi, küçük devre kesici ve elektromekanik röleleri her iki-dört saniyede üreten üretim hattı sayesinde yüksek hızlı otomasyonun kullanımıyla oldukça ilerlemiştir. Ve en kritik nokta, bu üretim süreci için toplanan verilerin dijital olarak kaydedilmesidir. Kalibrasyon ve testin her koruma cihazı için zorunlu olmasına rağmen, otomatikleştirilmediği takdirde manuel sürecin darboğazı haline gelir. Yüksek hızlı akım enjeksiyonu, gerçek zamanlı trip-zaman ölçümü ve motorlu kalibrasyon ayarı zincirin darboğazını ortadan kaldırır ve her serbest bırakılan cihazın belirtilen zaman-akım eğrisine uygun olmasını sağlar. Bir MCB otomatik montaj hattı besleme, montaj, kalibrasyon, test ve işaretlemeyi tek bir yüksek hızlı dizide entegre eder ve saniyeler içinde tam sertifikalı bir kesici üretir. Kontaktör üreticileri için, AC contactor automatic assembly and testing production line temas kaynak işleminden nihai elektrik testine kadar olan tüm süreci yönetir. Bu sistemler, IEC ve UL sertifikasyonunu küresel hacimlerde ekonomik olarak uygulanabilir kılan üretim kapasitesini sağlar.

Otomotiv ve Elektrikli Araçlar

Otomotiv sektörü uzun zamandır yüksek hızlı üretim alanında lider olarak kabul edilmektedir. Örneğin, mevcut gövde kaynak hatları saatte 60 ila 90 kaynak işi tamamlayabilirken, motor montaj hatları motorlar arasında 30 ila 60 saniye hızlara ulaşmıştır. Son yıllarda, elektrikli arabalar söz konusu olduğunda, statorun saç tokası sarımı işlemi, batarya modüllerinin kaynaklanması ve elektrikli motorlardaki yüksek voltajlı konektörlerin montajı gibi birkaç yüksek hızlı süreç teknolojideki gelişmelerle tanıtılmıştır. FANUC ve KUKA, yüksek hızlı üretim için robot üretiminde lider firmalardan bazılarıdır.

Tıbbi Cihazlar ve İlaçlar

Medikal sektörde, düzenlemeler yüksek hızlı otomasyonu hız ile birlikte tanımlamada önemli bir rol oynar. Dakikada 400 birim otomatik olarak şırınga dolduran bir sistem, sterilite ihtiyacını, her durumda ağırlık kontrollerini ve cihaz geçmiş kaydında hacim kaydını dikkate almak zorundadır. Yüksek hız ve tam doğrulama ile izlenebilirlik, inhalerlerin montajı, tanı kitlerinin paketlenmesi ve cerrahi ipliklerin üretimi süreçlerinde el ele gider. Entegratörler gibi ATS Otomasyonu hız ve uyumluluğun bu zorlu kesişiminde uzmanlaşmıştır.

Gıda ve İçecek İşleme

Gıda ve içecek sektöründe, yüksek hızlı şişeleme, kapak kapama ve etiketleme hatları dakikada yüzlerce veya binlerce şişe üzerinde çalışır ve görsel sistemler doğru dolum seviyelerini, şişe kapaklarını ve etiketleri sağlar. Ayrıca yerinde temizlik (CIP) ve hızlı ürün SKU değişimi gereksinimleri vardır. Otomasyonun ana zorlukları, Krones ve Tetra Pak gibi şirketler tarafından sağlanan paketleme ekipmanlarının mekanik taşıma, temizlik ve yüksek hızda çalışmasıdır.

Tüketici Elektroniği

Akıllı telefonlar, giyilebilir cihazlar ve küçük elektroniklerin üretim süreci, yüzlerce bileşenin bir araya getirilmesini içeren karmaşık bir süreçtir. Bileşenler arasında cıvatalar, konektörler ve esnek devreler bulunacak ve montaj süreci, bileşenleri mikrometre seviyesinde hassasiyetle yerleştirecek robotların kullanımı, lazer kaynak teknolojisi ve optik muayene üzerine dayanacaktır. Montaj sadece saniyeler sürer ve montaj hatları hızla değişen ürün modellerine uyum sağlayabilir.

Otomatik vs. Manuel: Hız ve Kalite Ayrımı

Geleneksel üretim hatları ile yüksek mekanize eşdeğeri karşılaştırıldığında, hatırlanması gereken kritik bir nokta, yüksek verimliliğin sadece saatte üretilen birim sayısı kapasitesiyle ilgili olmadığıdır. Gerçekten iki üretim süreci türünü ayıran şey, işteki tutarlılık seviyesi, dokümantasyon kalitesi ve uygun ihracat pazarları tarafından belirlenen kalite standartlarına uyumdur. Tablo, herhangi bir üretim yöneticisi veya satın alma uzmanı için önemli kriterlere göre karşılaştırmanın bir özetini sunar.

Yüksek Hızlı Otomasyon Sistemi Ne Kadar Maliyetlidir?

Sermaye yatırımı yüksek hızlı otomasyon ürünün karmaşıklığına, gereken üretim hacmine ve entegrasyon seviyesine bağlı olarak geniş bir aralıkta değişir. Aşağıdaki tablo, bina altyapısı ve ürün özel takımlarının maliyeti hariç, anahtar teslim otomatik hatlar için gösterge niteliğinde bütçe aralıkları sunmaktadır.

İyi tanımlanmış yüksek hızlı üretim hattında yatırım getirisi genellikle işçilik tasarrufları, artan kargo hacmi ve garanti maliyetleri ile atıkların azaltılması dikkate alındığında 12 ila 24 ay arasında değişir. Üretici, otomatik hattın insan işçilere kıyasla daha düşük üretim giderleri ve daha yüksek kalite oranlarıyla ürün ürettiğini gösterirse, bu proje kolayca finanse edilebilir ve yatırım getirisi kolayca hesaplanabilir. McKinsey & Company ve Deloitte gibi farklı araştırma kuruluşları, doğru süreçlerde uygulanan yüksek hızlı otomasyonun üreticiler için en karlı ve etkili yatırım fırsatlarından biri olduğunu kanıtlamıştır.

Doğru Yüksek Hızlı Otomasyon Ortağını Seçmek

Yüksek hızlı otomasyon çözümleri tedarikçisi seçmek, üretim alanınızın en az on yıl boyunca bağlı kalacağı stratejik bir karardır. Güvenilir bir ortak bulmak için aşağıdaki kriterleri kullanabilirsiniz:

• Ürün kategorinizde özel deneyim. Devre kesiciler için hızlı kalibrasyon ve test hatları kurmuş bir firma, elektriksel test gereksinimleri, kontakların işlenmesiyle ilgili problemler ve sertifikasyon kriterleri hakkında bilgi sahibidir. Bir şirket bu bilgiye sahip değilse, öğrenmesi zaman ve kaynak gerektirir.
• Dahili mühendislik ve üretim kapasitesi. Ortak, mekanik yapı, elektrik mühendisliği, kontrol mühendisliği ve yazılım geliştirmeyi tek çatı altında yönetmelidir. Kritik alanların bölünmesi, farklı alanlar arasında uyumsuzluk riskini doğurur.
• Kanıtlanmış çevrim süresi ve verim garantileri. Saygın bir entegratör, kabul şartlarında takt süresi ve ilk geçiş verimini belirlemeli ve fabrika kabul testinde (FAT) gerçekleşmediği durumlar için çözümler sunmalıdır.
• Kurulum sonrası destek ve yedek parçalar. 7 gün 24 saat çalışan bir operasyon, birkaç saat içinde teknik destek ve kritik yedek parçalara ihtiyaç duyar. Hizmet altyapısı, ortağın mühendislik yetkinliği kadar önemlidir.

Sıkça Sorulan Sorular

Otomasyon sistemlerinin 4 türü nelerdir?

Dört tür otomasyon vardır: biri büyük ölçekli tek tip ürün üretimi için tasarlanmış sabit veya sert otomasyon, ikincisi parti üretiminde kullanılan programlanabilir otomasyon, üçüncüsü karma üretim hatlarında uygulanan esnek veya yumuşak otomasyon ve son olarak üretimin bilgisayarlar tarafından yapıldığı ve verilerin tüm süreçlerde kullanıldığı entegre otomasyon. Yüksek hızlı otomasyon, yukarıda belirtilen her iki sistemde de kullanılabilir.

Dünyanın en büyük otomasyon şirketi kimdir?

Siemens, gelir ve küresel etki açısından endüstriyel otomasyon sektöründeki en büyük firmadır ve ABB, Rockwell Automation ve Schneider Electric’in önünde birinci sıradadır. Bahsedilen firmalar, günümüzde var olan otomatik fabrikaların çoğunu oluşturan PLC’ler, sürücüler ve kontrol sistemlerini üretmektedir.

En iyi 10 otomasyon aracı nelerdir?

Günümüzde üretimde yaygın olarak kullanılan ortak otomasyon araçları, PLC'ler, endüstriyel robotlar, makine görme, işbirlikçi robotlar (cobot olarak da bilinir), otonom mobil robotlar (AMR olarak kısaltılır), MES yazılımı, dijital ikiz simülasyon platformları, yapay zeka destekli öngörücü bakım çözümleri, IIoT sensör ağları ve hızlı veri toplama sistemlerinden oluşmaktadır.

ABD'deki en büyük otomasyon şirketi hangisidir?

Rockwell Otomasyonu Merkezi Milwaukee, Wisconsin'de bulunan Rockwell Automation, Amerika Birleşik Devletleri'nin en büyük saf endüstriyel otomasyon şirketidir. Allen-Bradley PLC ailesi ve FactoryTalk ürünleri, Kuzey Amerika ve dünyanın diğer bölgelerindeki tesislerde kullanılmaktadır.

Kaynakça

• McKinsey & Company — Üretim ve Otomasyonun Geleceği. Yüksek hızlı otomasyonun sektörler genelindeki verimlilik ve yatırım getirisi (ROI) üzerine araştırmalar.
• Deloitte — Dijital Üretim ve Endüstri 4.0. Otomatik üretimin geri dönüşü ve rekabet avantajı hakkında içgörüler.
• FANUC Corporation — Yüksek Hızlı Robotik ve Fabrika Otomasyonu. Endüstriyel robotlar ve CNC sistemlerinin önde gelen küresel üreticisi.
• ATS Automation — Yüksek Hızlı Montaj ve Test Sistemleri. Yaşam bilimleri, ilaç ve tüketim malları için otomatik üretim sistemlerinin küresel entegratörü.

Yüksek hızlı otomasyon çözümleri İnsan hızına, dikkatine ve tutarlılığına bağlı bir süreci, makinenin hassasiyetine, tekrarlanabilirliğine ve veri kaydına dayanan bir sürece dönüştürür. Elektrik üreticisi, otomotiv tedarikçisi ve medikal cihaz üreticisi için, saniyeler içinde dönen bir hatta yatırım yapmak, yerel pazarda fiyat rekabeti ile küresel pazarda kalite ve hacim rekabeti arasındaki farktır. Benlong Automation, elektrik üretim sektörü için yüksek hızlı montaj ve test hatları kurar, çünkü bin kez güvenilir şekilde devreyi açması gereken bir devre kesici, yalnızca otomatik ve doğrulanmış bir süreçle sağlanabilecek hız ve hassasiyetle üretilmelidir.