Pick-and-place robots: Productie versnellen en output verhogen

Pick-and-place robots zijn de sleutel tot verhoogde output en snellere productietijden. Leer hoe ze kosten, menselijke fouten en productieknelpunten kunnen verminderen.

De term pick-and-place verwijst naar elke toepassing waarbij een onderdeel op één locatie wordt opgepakt, verplaatst en op een andere locatie wordt geplaatst. Het wordt het meest geassocieerd met verpakkings- en palletiseringsapplicaties. Dit kan een kritieke taak zijn in hoog-volume productieprocessen. Maar wanneer en hoe moet u dit doen?

In dit artikel leert u:

• Welke sectoren pick-and-place robots gebruiken?
• Wanneer moet u uw pick-and-place proces automatiseren?
• Welke robots kunnen pick-and-place toepassingen uitvoeren?
• Een woord over eindwerktuigingen
• Kosten

Welke sectoren gebruiken pick-and-place robots?

Pick-and-place toepassingen komen veelvuldig voor in diverse productiefaciliteiten. Het is een fundamentele automatiseringstaak. Dit wil zeggen dat zelfs gecompliceerde taken zoals montage, verpakking, palletiseren, etc. pick-and-place als subtak omvatten. Hierdoor vindt u pick-and-place robots in bijna elke sector. Veelvoorkomende sectoren zijn:

• Verpakking
• Voedings- en drankenindustrie
• Farmaceutica
• Detailhandel
• Contractproductie
• Kunststof
• Automotive

Moderne productieomgevingen benutten pick-and-place technologie in veel toepassingen. Voorbeelden zijn cartesiaanse robots die medicijnflessen vullen en delta-robots die babydoekjes in dozen pakken. Hoewel deze taken kunnen worden opgeschaald tot zeer complexe processen, vereisen ze allemaal pick-and-place vermogen. Het is een noodzakelijk onderdeel van veel industriële toepassingen. Taken die pick-and-place omvatten zijn:

• Montage
• Geautomatiseerde opslag
• Palletiseren
• Dozen vullen (case packing)
• Scheiding
• Vullen

Montagetaken vereisen dat onderdelen uit bakken worden gepikt en op de juiste locatie op het product worden geplaatst. Geautomatiseerde magazijnen vereisen robots om producten te pikken en te plaatsen. De robot moet eerst naar de positie van het product bewegen. Op dat moment pikt het het product van de plank of uit de bak. Dit product wordt vervolgens in een staginggebied geplaatst. Palletiseren en dozen vullen zijn vanuit een pick-and-place perspectief heel vergelijkbaar. Maar beide vereisen deze fundamentele vaardigheid om de taak te voltooien. Het is waarschijnlijk dat sommige taken in uw faciliteit een pick-and-place component hebben.

Wanneer moet u uw pick-and-place proces automatiseren?

Veel pick-and-place taken vinden plaats op montages- of verpakkingslijnen. Vaak wordt dit een knelpunt wanneer het handmatig wordt uitgevoerd. Grote winsten in doorvoer en efficiëntie kunnen worden gerealiseerd door hier te automatiseren. Wat voor danken moeten rode vlaggen zijn voor automatisering?

• Er is behoefte aan doorvoertoename of er is een knelpunt aanwezig
• U zoekt kostenreductie
• Veiligheidsrisico's bij het handmatige proces
• Er zijn kwaliteitscontroleproblemen

Doorvoer

Robots zijn simpelweg sneller dan gemiddelde menselijke operators. Dit betekent dat wanneer doorvoer een zorg is, automatisering een primaire overweging moet zijn. Dit is vooral het geval wanneer een handmatig proces een knelpunt creëert. Knelpunten ontstaan wanneer één deel van een proces de potentiële snelheid van het hele proces vertraagt. Op een montagelijntje betekent dit bijvoorbeeld dat de band vertraagd kan worden om de montage snelheid stroomafwaarts te compenseren. Snellere montage betekent dat de band versneld kan worden. Dit leidt tot meer onderdelen per minuut, uur of dag. Hogere doorvoer betekent meer omzet voor u en uw faciliteit.

Alleen doorvoerzorgen zijn niet altijd een direct groen licht voor automatisering. Bepaalde situaties kunnen automatisering onnodig of zelfs slechter voor uw proces maken. Stel u een proces voor met een ongelofelijk moeilijk te automatiseren subtak. Een klassiek voorbeeld is iets wat fijnmotoriek of "gevoel" vereist. Het automatiseren van zo'n proces kan u een beter volume geven. Maar u zult waarschijnlijk de deelkwaliteit en consistentie verliezen die u met handmatige bediening krijgt. Een robotproject in dit scenario zou worstelen om te slagen.

Kostenreductie

Veel fabrikanten kijken naar automatisering wanneer kostenreductie nodig is. Automatiseringsprojecten dragen een zware vooraf prijs. Echter, ze hebben immense rendementen op investering. Operators moeten het hele jaar betaald worden. Het ideale robotproject bereikt netto ROI op een 12-18 maand tijdlijn. Na dit punt is de investering volledig terugverdiend en zullen geringe onderhoudskosten deze geldmaker lange tijd laten werken. Pick-and-place taken zijn vaak simpel en saai. Een menselijke operator betalen om deze taak uit te voeren is vaak niet de optimale oplossing. Veel faciliteiten ontdekken dat ze deze vervangende arbeid kunnen herbestemmen naar gebieden die moeilijk te automatiseren zijn of niet geautomatiseerd kunnen worden.

Het is belangrijk om een greep te hebben op het ROI-plaatje voordat u investeert. Als een robot wordt ingezet in een taak waar het geen significant voordeel heeft ten opzichte van menselijke operators, wordt het ROI-nummer lastig te halen. Bovendien, als een robot slecht wordt ondersteund en lokale technici niet zijn opgeleid om problemen op te lossen, kunnen servicediensten erg duur zijn. Niettegenstaande de extra kosten van downtime. Het simpelweg vervangen van operators door robots kan in de verkeerde omstandigheden duur uitpakken.

Veiligheid

Soms moeten processen geautomatiseerd worden vanwege veiligheidszorgen. Bij pick-and-place taken is dit vaak omdat de componenten groot of zwaar zijn. Dergelijke componenten kunnen zachtweefselletsels veroorzaken die tot langetermijncomplicaties voor werknemers kunnen leiden. Deze letsels kunnen duur zijn voor fabrikanten. Kosten liggen in zowel potentiële rekeningen en boetes als de verloren omzet door personeelstekorten. Het automatiseren van deze taken met robots verwijdert een groot deel van het veiligheidsrisico voor menselijke werknemers.

Kwaliteitscontroleproblemen

Mislukte of afgekeurde onderdelen zijn verspilde omzet voor fabrikanten. Soms kunnen deze producten worden herwerkt of gerepareerd. Maar vaak worden mislukte of afgekeurde onderdelen simpelweg gesloopt. Als deze mislukte onderdelen worden veroorzaakt door menselijke fouten, kan automatisering een oplossing zijn. Robots zijn precies en hoog herhaalbaar. Dit betekent dat ze zeer exact in hun bewegingen zijn. Ze zullen dezelfde taak op dezelfde manier elke keer uitvoeren. Ze raken niet vermoeid wat leidt tot langzamere en mindere kwaliteit werk zoals menselijke operators. Er is ook geen opstartperiode waar ze hun taak moeten leren. Robots verhogen de consistentie van kwaliteit in uw toepassing. Dit leidt tot efficiëntiewinst met minder schroot en veldfouten.

Welke robots kunnen pick-and-place toepassingen uitvoeren?

De robots die pick-and-place taken kunnen uitvoeren zijn even gevarieerd als de sectoren die ze implementeren. Enkele meer voorkomende voorbeelden zijn:

• Zes-as robots (collaboratief en niet-collaboratief)
• Delta
• SCARA
• Cartesiaans

Omdat het een fundamentele toepassing is, kunnen de meeste robots pick-and-place taken uitvoeren. De grotere vraag voor u is echter welke er geschikt is voor uw toepassing. Deze vraag is moeilijker te beantwoorden zonder meer details. Gelukkig hebben we een hulpmiddel voor u. Ons netwerk van onafhankelijke adviseurs kan u helpen bij het maken van de juiste keuze op basis van uw specifieke eisen. We kunnen u helpen verbinding te maken en te beginnen met bespreken of en hoe automatisering voor u geschikt is.

Een woord over eindwerktuigingen

Het is belangrijk om de rol van eindwerktuigingen in deze toepassingen te benadrukken. Eindwerktuigingen zijn het stuk aan het einde van de robotarm dat het onderdeel in de ruimte manipuleert. Vaak worden aangepaste eindwerktuigingen specifiek voor de toepassing gemaakt. Soms kan dit een zuignap-eindwerktuiging zijn. Andere keren kan het een gripper of elektromagneet zijn. In elk geval moet dit een gefocuste discussie zijn tijdens de planningfase van uw project. Het kiezen van de juiste eindwerktuiging is cruciaal om de winsten van uw investering te maximaliseren. De verkeerde eindwerktuiging kan de output die u wint door de taak te automatiseren verminderen. Zorg ervoor dat u dit in detail bespreekt met uw consultant of integrator.

Over de kosten

Hoeveel kunt u verwachten te betalen voor uw pick-and-place robot? Dit is een moeilijke vraag om te beantwoorden omdat het breed varieert op basis van de toepassing. Eenvoudige en kleine toepassingen kunnen in de $10.000 USD range liggen. Grote en complexe toepassingen kunnen echter wel meer dan $100.000 USD kosten. Het is belangrijk om vroegtijdig met een adviseur te spreken om ruwe schattingen voor uw project te begrijpen. Ons offertehulpmiddel kan u helpen om te beginnen. We kunnen u in contact brengen met leveranciers en u helpen offertes voor uw project te ontvangen.

Het belangrijste om in gedachten te houden is de algehele opbrengst, niet alleen de aanbiedingsprijs. Stel u voor dat u een $250.000 USD robotproject voor uw verpakkingslijn overweegt. Afhankelijk van uw grootte kan dit een enorme investering zijn. Stel u echter voor dat de ROI-berekening laat zien dat dit project zich in 12 maanden terugverdient. Na dat eerste jaar heeft de robot zichzelf betaald en leidt nu tot veel grotere winsten voor uw faciliteit. U kunt onze investeringscalculator hier bekijken om te beginnen met het maken van een budget en ROI te schatten voor uw project.