Üretim Otomasyon Çözümleri

Tayland merkezli bir konut tipi devre kesici üreticisi, normal yıllık üretimlerinin neredeyse iki katı olan 2 milyon adet ürün siparişi aldıktan sonra, son on yıldır kullandıkları manuel montaj operasyonu birdenbire yetersiz kalmaya başladı. Manuel montaj hattında her biri tekrarlayan bir işi tamamlayan on iki operatör bulunuyordu ve bu hat, ciddi fazla mesai maliyetleri ve buna bağlı kusurlar olmadan yeni siparişin artan talebini karşılayamıyordu. Şirket entegre bir sistem satın aldı. üretim otomasyon çözümü Bu sistem, otomatik olarak bileşenleri besleyerek birleştirilmiş devre kesici mekanizmasını oluşturan, termal açma mekanizmasını kalibre eden, tüm devre kesicileri kapsamlı bir şekilde test eden ve her bir üniteyi ilgili nominal değerle lazerle işaretleyen bir montaj hattını içeriyordu. Sonuç olarak, şirketin üretimi üç katına çıkarken, arızalı ünite sayısı 80% azaldı. Müşterilerinin talep ettiği ürünleri zamanında teslim ettiler ve üretim otomasyonuna yaptıkları yatırımı 14 ay içinde tamamen geri kazandılar. Doğru uygulandığında otomasyon işte bunu yapar; üretim kapasitesini pazarın gereksinimleriyle uyumlu hale getirir ve bunu manuel yöntemlerle elde edilemeyecek bir tutarlılık seviyesiyle yapar.

Üretim Otomasyonu Nedir?

Üretim otomasyonu Üretim süreçlerinde insan müdahalesini en aza indirgeyerek teknoloji (PLC'ler, endüstriyel robotlar, konveyör sistemleri, makine görüşü ve bilgisayar yazılımları) kullanılmasına otomasyon denir. Otomasyon, bireysel otomatik test alanından, tüm üretim tesisinin tek bir merkezi Üretim Yürütme Sistemi (MES) ile iletişim kurduğu entegre veri odaklı bir tesise kadar çeşitli ölçeklerde gerçekleşebilir. Otomasyonun amacı insanları değiştirmek değil, tekrarlayan, hassas ve tehlikeli görevleri makinelere devretmektir; bu da insanların süreci izlemesine, optimize etmesine ve sürdürmesine olanak tanır. Uluslararası Otomasyon Derneği (ISA) Otomasyonu, basit açma-kapama kontrolünden gelişmiş süreç optimizasyonuna kadar her şeyi kapsayan bir kavram olarak tanımlar ve standartları, modern fabrikaları çalıştıran endüstriyel kontrol sistemlerinin temelini oluşturur.

Otomasyon Çözümlerinin Türleri ve Kullanım Alanları

Her fabrikanın aynı seviyede desteğe ihtiyacı yoktur. üretim otomasyonu. Doğru çözüm, üretim hacmine, ürün çeşitliliğine ve sektörün özel kalite ve izlenebilirlik gereksinimlerine bağlıdır. Klasik dört tipli sınıflandırma, seçenekleri anlamak için bir çerçeve sunar.

Bir fabrika, gerçek uygulamalarda sıklıkla bu üç otomasyon kategorisini bir arada kullanır. Örneğin, kalıplanmış gövdeli devre kesiciler üreten bir şirket, yüksek hacimli, temaslı kaynak istasyonunda sabit otomasyon; farklı amper değerlerinin kalibrasyonu ve test edilmesi için programlanabilir otomasyon; ve hücreler arasında parça transferi için esnek robotik taşıma kullanır. Bu süreçler, tüm test sonuçlarını ilgili seri numarasıyla birlikte saklayan entegre bir MES'e bağlıdır.

Çeşitli Sektörlerde Otomasyon Çözümleri

Robotik, görüntüleme, konveyörler ve veri gibi üretim otomasyon çözümü oluşturmak için kullanılan temel teknolojilerin tümü, üretilen farklı ürünler ve bu ürünlerin üretildiği ortamlar için uygun araçlardır.

Elektrikli Ekipmanlar ve Devre Koruması

Minyatür devre kesiciler (MCB'ler), kalıplanmış gövdeli devre kesiciler (MCCB'ler), kontaktörler ve kaçak akım cihazları (RCD'ler) ortak bir özelliğe sahiptir: Hepsinin uluslararası güvenlik standartlarına göre ayrı ayrı kalibre edilmesi ve test edilmesi gerekir. Manuel kalibrasyon işlemi yavaştır, operatörün yeteneklerine bağlıdır ve zamanla sapma gösterebilir. Benlong Automation tarafından üretilen ve tasarlanan otomatik kalibrasyon ve test hatları, her bir devre kesiciye bilinen bir aşırı yük veya kısa devre akımı uygular, devre kesicinin açma süresini ölçer, kalibrasyon mekanizmasını ayarlar ve operatör parçaya dokunmadan cihazı onaylar veya reddeder. Bu yaklaşım, fabrikadan çıkan her devre kesicinin yayınlanmış zaman/akım eğrisine uygun olmasını sağlar; bu da yüksek hacimli üretim maliyetleri nedeniyle geleneksel manuel kalibrasyon işlemi kullanılarak finansal olarak mümkün değildir.

Benlong, MCB'ler, MCCB'ler ve AC kontaktörler için tam otomatik montaj ve test hatları yelpazesine sahiptir. MCB otomatik montaj hattı Parça besleme, montaj, kalibrasyon, test, işaretleme ve sıralama işlemlerini tek bir sürekli akışta birleştirerek, her birkaç saniyede bir test edilmiş ve sertifikalandırılmış bir devre kesici sunar. Aşırı gerilim koruma cihazları (SPD) üreticileri için, SPD otomatik üretim hattı Montaj, yüksek voltaj testi ve izlenebilirliği tek bir istasyonda birleştirir.

Otomotiv ve Elektrikli Araçlar

Otomotiv endüstrisi uzun yıllardır birçok biçimde otomasyon uygulamaktadır; bu uygulamalar, robotik kaynak, boyama ve otomobil gövdelerinin montajı gibi karmaşık görevleri gerçekleştirmek için robotlardan yararlanmaktadır. Son birkaç yıldır, elektrikli araçlara geçiş, otomotiv üreticileri için üretim süreçlerinde değişiklik yaparken yeni zorluklar yaratmıştır. Bu zorluklardan bazıları, batarya modüllerinin montajı, elektrik motorları için saç tokası şeklindeki statorların sarılması ve yüksek voltajlı kablo demetlerinin imalatını içermektedir; her işlem, tüm üretim süreci boyunca hassas ölçüm ve izlenebilirlik gerektirir. FANUC ve KUKA, bu yeni otomotiv otomasyon işlemlerinin temelini oluşturan robotları üretmektedir.

Tıbbi Cihazlar ve İlaçlar

Tıbbi cihaz alanında üretim, doğrulanmış süreçler, temiz odalarla uyumluluk ve üretim sürecinin tüm yönlerinin izlenebilir kayıtları da dahil olmak üzere bir dizi kritik bileşen gerektirir. Otomatik şırınga montaj üretim hatları, inhaler dolum ve sıkıştırma hatları ve tanı kiti paketleme ekipmanları, hassas mekanik işlemleri tam görsel inceleme yeteneğiyle birleştirerek, bir hastanın geçmişindeki her adımda her parametrenin nasıl işlendiğini benzersiz bir seri numarası aracılığıyla doğru bir şekilde belgelemek üzere geliştirilmiştir. Otomasyon, doğrulamanın kanıtı haline gelir.

Gıda ve İçecek İşleme

Otomatik dolum, kapaklama, etiketleme ve paletleme hatları, insan müdahalesini en aza indirerek yüksek hızlarda çalışır; bu da kontaminasyon riskini azaltır. Robotlar ve konveyörler yıkanabilir, bu da hatların CIP temizliğine olanak tanır; görüntüleme sistemleri, üretim hızlarında dolum seviyelerini, etiket yerleşimini ve sızdırmazlık bütünlüğünü izler.

Üretim Otomasyonunun Sağladığı Ölçülebilir Faydalar

Üretim alanında otomasyon çözümü, analiz sonuçlarına dayanarak gerekçelendirilebilir. McKinsey & Company'nin dijital üretim analizi, otomasyon ve entegrasyonun verimlilikte -501 artış, hata oranında -801 azalma ve daha düşük bakım maliyetleri (20-401111) sağladığını göstermektedir. Bu rakamlar, sektörler genelinde üreticilerin deneyimleriyle de desteklenmektedir:

• Tutarlı verimlilik. Otomatik hatlar belirli bir döngü süresi için tasarlanmıştır ve ister sabah 4 olsun ister öğle yemeğinden sonra olsun aynı şekilde çalışır.
• Dahili kalite. Tüm otomatik istasyonlar aynı zamanda denetim istasyonu görevi görür. Tork ölçümü kabul edilebilir aralığın dışında kaldığında hat durur; aynı şekilde, bir parça eksikse reddedilir. Kısacası, kalite dışarıdan kontrol edilmez; aksine, üretim aşamasına entegre edilir.
• İzlenebilirlik ve veri. Otomatik bir sistem tarafından gerçekleştirilen her işlem elektronik bir kayıt oluşturur. Enerji sektöründe bu, garanti talepleri için alınabilen ve kullanılabilen tüm kalibre edilmiş devre kesici eğrilerini içerir.
• İşgücü istikrarı. Otomasyon, üreticilerin işgücünün pahalı veya yetersiz olduğu yerlerde büyük ve nitelikli montaj işçilerine olan bağımlılıklarını azaltmalarına olanak tanır. Üretim hattında kalan operatörler ise hattı izleme ve bakım konusunda yeteneklidir.
• Emniyet. Malzeme taşıma için kullanılan otomatik sistemler arasında konveyörler, otonom mobil robotlar (AMR'ler) ve robotik paletleyiciler bulunur; bu sistemler, işyerinde kas-iskelet sistemi rahatsızlıklarına (WMS) neden olan yaralanmaların yüksek oranına katkıda bulunan malzemelerin tekrar tekrar kaldırılması ve taşınması ihtiyacını ortadan kaldırır.

Üretim Otomasyonunu Şekillendiren Gelecek Trendler

Teknolojideki birçok gelişme, üretim otomasyon çözümlerinin oluşturulma ve kolaylaştırılma biçimini etkilemeye başladı.

• Yapay zeka ve makine öğrenimi. Titreşim sensörleri ve motor akımı kullanan öngörücü bakım algoritmaları, kural tabanlı algoritmalarla tespit edilemeyen kusurları belirlemek için görüntüleme sisteminden elde edilen verileri analiz ederek, rulmanda üretim etkilenmesinden birkaç gün önce arızayı tespit edebilir.
• Dijital ikizler. Üretim hattının dijital bir kopyası, üreticinin yeni ürün tanıtımlarını test etmesine, en iyi yerleşim düzenini oluşturmasına ve ilk fiziksel makinenin montajı tamamlanmadan önce operatörleri eğitmesine olanak tanır. Dijital kopya ayrıca, üretim performansına ilişkin gerçek zamanlı bir gösterge paneli sağlamak amacıyla normal üretim sırasında gerçek veya fiziksel hatta bağlanır.
• İşbirlikçi robotlar (kobotlar). İşbirlikçi robotlar, operatörlerle birlikte çalışabilir ve tekrarlayan şekilde eşya alma ve yerleştirme gerektiren görevleri yerine getirebilir. İşbirlikçi robot operatörleri, ek beceri gerektiren montaj görevlerini yapacaklardır. İşbirlikçi robotlar, yarı otomatik hücrelerle iyi çalışır.
• Sürdürülebilirlik ve enerji izleme. Otomatik hatlar, üretilen birim başına kullanılan enerjiyi ölçmek için daha fazla sensör kullanır; bu da hem şirketlerin maliyetleri düşürmesini hem de sürdürülebilirlik performanslarını hissedarlara raporlamasını kolaylaştırır.

Doğru Otomasyon Ortağını Nasıl Seçersiniz?

Üretim otomasyon çözümleri için tedarikçi seçimi stratejik bir karar olabilir. Aşağıdaki faktörler, uygun bir uzun vadeli ortak ile yalnızca sözleşmeli iş yapan bir makine üreticisi arasında ayrım yapmanıza yardımcı olabilir:

• Alanında uzmanlık. Bir entegratör, ürününüz veya sektörünüz için hatlar tasarlamamış olabilir; ancak bir entegratör, termal manyetik tetikleme ünitesinin kalibrasyonu veya gümüş kontak kaynağı gibi zorlukların üstesinden gelmek için sizin paranızı kullanmadan bu işlemleri gerçekleştirmişse, konuyu öğrenme yolunda ilerliyor demektir.
• Entegrasyon yeteneği. Bu iş ortağı toplam çözüm (MEKANİK, ELEKTRİK, KONTROL VE YAZILIM) sağlayabiliyor mu, yoksa ana disiplinleri alt yüklenicilere mi veriyor? Tüm mühendislik disiplinlerini kendi bünyesinde sağladığında, sorunlar çıktığında başkalarını suçlamaz.
• Satış sonrası destek. Gün boyu çalışan makinelerin yedek parçalara ve zamanında servise ihtiyacı vardır. Sipariş vermeden önce iş ortağınızın onarım ve yedek parça kapasitesini görmeyi talep etmelisiniz.
• Veri ve Endüstri 4.0'a hazırlık. Otomatik bir hat, standartlaştırılmış protokoller aracılığıyla MES sisteminizle iletişim kurabilmeli ve tüm proses verilerini bir veritabanında saklayabilmelidir. Ayrıca, internet veya intranet bağlantısı üzerinden uzaktan teşhis edilebilmelidir. Entegrasyon ortağınız bu özelliklere sahip değilse, bağlı ve eski/çıkarımsal sistemler arasında izole bir otomatik hat elde edersiniz.

Sıkça Sorulan Sorular

Üretim otomasyonu nedir?

Üretim otomasyonu “Otomasyon”, bir üretim sürecini yürütmek için insanlar yerine teknolojik araçların kullanılması anlamına gelir. Otomasyon için kullanılan araçlara örnek olarak PLC'ler, endüstriyel robotlar, konveyörler, görüntüleme sistemleri ve yazılımlar verilebilir; bunların tümü ürünlerin üretilmesi, test edilmesi, incelenmesi ve paketlenmesi için birlikte kullanılır.

Otomasyonun 4 türü nelerdir?

Dört yaygın otomasyon yöntemi vardır: sabit (sert) otomasyon, programlanabilir otomasyon, esnek (yumuşak) otomasyon ve entegre otomasyon. Sabit (sert) otomasyon, tek bir ürünün yüksek hacimli üretimi içindir. Programlanabilir otomasyon, parti bazında üretim içindir (yani, yalnızca sipariş alındıkça partiler halinde üretim yapılır), esnek (yumuşak) ve entegre otomasyon ise tüm fabrika genelinde karışık ürünleri destekler (yani, birden fazla ürün hattı üreten çeşitli tesisler).

En iyi 5 otomasyon aracı hangileri?

Programlanabilir mantık kontrolörleri (PLC'ler), endüstriyel robotlar, makine görüş sistemleri, otomatik yönlendirmeli araçlar (AGV'ler) ve otonom mobil robotlar (AMR'ler) ile tüm bu parçaları verilerle birbirine bağlayan üretim yürütme sistemleri (MES), üretimde kullanılan en yaygın otomasyon araçlarıdır.

Üretimde otomasyona bir örnek nedir?

Tamamen otomatikleştirilmiş bir sistem buna örnek teşkil eder: bileşen besleme, devre kesici montajı, kalibrasyon, termal açma testi, manyetik açma testi, derecelendirme etiketlerinin basılması ve devre kesicinin "geçti" veya "kaldı" şeklinde sıralanması, sürecin hiçbir noktasında operatör müdahalesi olmadan yapılır. Bu, bu montaj/test hattında üretilen ürünler arasında tutarlılık olmasını, tüm ürünlerin belgelenebilir bir üretim geçmişine (izlenebilirlik) sahip olmasını ve üretilen tüm ürünlerin Uluslararası Güvenlik Standartlarına uygun olmasını sağlar.

Kaynakça

• Uluslararası Otomasyon Derneği (ISA) — Endüstriyel otomasyon ve kontrol sistemleri için standartlar, eğitim ve kaynaklar.
• McKinsey & Company — Dijital Üretim ve Endüstri 4.0 — Üretimde otomasyonun verimlilik ve kalite üzerindeki etkisine ilişkin araştırma.
• FANUC Şirketi — Endüstriyel Robotlar ve Fabrika Otomasyonu — Robotlar, CNC sistemleri ve otomasyon çözümleri alanında önde gelen küresel üretici.
• KUKA Robotik — Otomatik Üretim Çözümleri — Endüstriyel robotlar ve otomatik üretim hücreleri üreten Alman üretici.
• Malzeme Taşıma Enstitüsü (MHI) — Yıllık Sektör Raporu — Malzeme taşıma ve lojistikte otomasyonun benimsenmesine ilişkin veriler ve trendler.

Üretim otomasyon çözümleri Burada amaç insanları makinelerle değiştirmek değil. Amaç, makinelerin en iyi yaptığı işleri (tekrarlama, ölçme, kayıt) makinelere atamak, böylece insanlar en iyi yaptıkları işi yapabilsinler: sorunları çözmek, süreçleri iyileştirmek ve bir sonraki ürünü geliştirmek. İster minyatür devre kesiciler için otomatik bir kalibrasyon hattı, ister otomobil gövdeleri için robotik bir kaynak hücresi, isterse bir ilaç steril odasında görüş yönlendirmeli bir toplama istasyonu olsun, amaç aynıdır: tutarlı kalite, öngörülebilir çıktı ve bunu kanıtlayacak veriler. Benlong Automation, elektrikli üretim sektörü için entegre otomasyon çözümleri geliştiriyor, çünkü asla arıza yapmaması gereken bir koruyucu cihazın kendisi, yalnızca otomatikleştirilmiş ve doğrulanmış bir sürecin sağlayabileceği hassasiyetle üretilmelidir.