Productieautomatisering Onder de Loep: Strategieën, Voordelen en Industry 4.0 Inzichten

Te zeggen dat de effecten van de COVID-19-pandemie verstrekkend zijn geweest is een understatement. Weinig industrieën zijn ongeraakt gebleven door de COVID-19-pandemie, de productiesector inbegrepen. Terwijl veel sectoren al de voordelen van Industry 4.0 aan het omarmen waren voor de pandemie, heeft het afgelopen jaar de dramatische opkomst van automatisering in de productie gezien.

Geconfronteerd met de pandemie en mondiale arbeidstekorten, vonden veel fabrikanten zich met lege fabrieken of staggerende werkdiensten door lockdowns en sociale afstandsprotocollen. Dit leidde ertoe dat ze slimme technologieën, remote monitoring, real-time dataverzameling, en automatisering in hun productieprocessen incorporeren als een middel om wervingsuitdagingen te compenseren terwijl de productiviteit en efficiëntie van hun teams verhoogd werd.

De voordelen van automatisering in de productiesector zullen waarschijnlijk duren zelfs nadat de pandemie bedaald is - slimme productiepartners weten dat het benutten van automatisering waar mogelijk de sleutel is om voorop te lopen op de concurrentie en hun bedrijfsprocessen te optimaliseren. Dit artikel zal verkennen hoe automatisering eruit kan zien in de productie-industrie en de belangrijkste voordelen benadrukken van het samenwerken met een productiebedrijf dat de kracht van automatisering kent.

De primaire vormen van productieautomatisering

De drie hoofdtypen automatisering in de productie zijn vast, flexibel, en programmeerbaar.

Vaste automatisering

Vaste automatisering, of "harde automatisering", wordt doorgaans geïmplementeerd in productieomgevingen met grootserie-behoeftes en gespecialiseerde apparatuur gewijd aan vaste taken. Over het algemeen worden de meeste vaste automatiseringsoplossingen geïmplementeerd op individuele machines, en de reeks operaties die de machines uitvoeren is zowel vooraf ingesteld als eindig.

Vaste automatisering is ideaal voor het produceren van grote hoeveelheden van hetzelfde onderdeel omdat de hoge productievolumes niet economisch toestaan voor apparatuur- en proceswissels. Het aanbrengen van wijzigingen in een vast automatiseringssysteem vereist vaak dat de machines worden afgesloten en ingenieurs handmatig gereedschappen wisselen. Deze downtime verhoogt de productiekosten en tijd dramatisch. Als zodanig zijn laagvolume productielopjes, onderdelen met veranderende dimensies of kenmerken, en die met kortere levenscycli beter geschikt voor programmeerbare automatiseringssystemen in plaats van vaste automatisering.

Voorbeelden van vaste automatiseringsoplossingen zijn geautomatiseerde assemblage-machines, machine overbrengingslijnen (vaak gebruikt in auto-productie), materiaalafhandeling transportbandsystemen, verf- of coatingprocessen, en meer.

Programmeerbare automatisering

Programmeerbare automatiseringssystemen maken het mogelijk om machineconfiguraties en operaties aan te passen met behulp van elektronische controles. Dit stelt teams in staat om onderdelen in batches te creëren door de machines en operatiereseen te herprogrammeren. CNC (Computer Numerical Control) machines zijn een veelvoorkomend voorbeeld van programmeerbare automatisering.

Een voordeel van programmeerbare automatisering is dat de apparatuur specifiek ontworpen is om een breed scala aan onderdelen te produceren met minimale gereedschapswisseling, wat batchhoeveelheden toestaat om te variëren van zo laag als tientallen stukken tot duizenden onderdelen per batch.

Flexibele automatisering

Flexibele automatiseringssystemen zijn uitbreidingen van programmeerbare automatisering. Deze hoogst aanpasbare systemen hebben vier componenten - onderdeelverwerkingsmachines (doorgaans CNC-bewerkingsgereedschappen), een materiaalafhandelingssysteem, een centraal computerbesturingssysteem, en menselijke invoer. Deze systemen koppelen meerdere machines samen via een materiaalafhandelingssysteem, en menselijke operators geven opdrachten via computercode of een Human Machine Interface (HMI), wat hen in staat stelt om productie en operaties te beheren vanaf een gecentraliseerd bedieningspaneel. Een belangrijk verschil tussen vaste en flexibele systemen is dat de laatste beter geschikt is om meerdere onderdelen tegelijkertijd te hanteren.

Gegeven dat de invoer voor flexibele automatiseringssystemen per job verandert, zijn deze systemen vaak in netwerk verbonden, wat remote monitoring en controles mogelijk maakt en de noodzaak voor fysieke nabijheid tussen controller en machine elimineert. Terwijl flexibele automatiseringssystemen gereedschapswissels automatisch kunnen uitvoeren zonder de noodzaak voor handmatige interventie, moet u de deelproductie beperken tot die welke geproduceerd kunnen worden met een vergelijkbare set gereedschappen. Flexibele automatisering is goed geschikt voor laag- tot middelhoeveelheid productie, jobs met hoge productvariëteit, en omstandigheden waar veranderingen in vraag verwacht worden.

Flexibele automatiseringssystemen worden veel gebruikt in chemische verwerking en de productie van veelvoorkomende metalen zoals ijzer, staal, aluminium, en anderen.

Voordelen van automatisering in de productie

Automatisering biedt fabrikanten een breed scala aan voordelen die afdalen naar hun klanten en partners alsook.

Robotica en automatisering kunnen veel hogere efficiëntie en consistentie tussen onderdelen en over jobs heen bieden. Geautomatiseerde oplossingen helpen ook arbeidskosten te verlagen door de behoefte aan handmatige operaties te minimaliseren terwijl tegelijkertijd de arbeidsproductiviteit verhoogd wordt - een combinatie die in het voordeel van de klant werkt door onderdeelkosten te verlagen en productieschema's te verkorten.

Niet alleen dat, meer efficiënte processen en kortere tijdlijnen geven productteams meer tijd om zich te bezighouden met productontwerp en productie, wat resulteert in hogere-kwaliteit onderdelen. Automatisering kan ook helpen materiaalverspilling te minimaliseren en menselijke fout uit het productieproces te halen, uiteindelijk de veiligheid van productieprocessen verbeterend.

Ten slotte zijn sommige productieprocessen eigenlijk onmogelijk om handmatig uit te voeren. Rapide prototyping en geïntegreerde schakelingfabricatie zijn voorbeelden van veel processen die op geometrische en tolerantievereisten vertrouwen die niet met de hand bereikt kunnen worden, wat automatisering essentieel maakt in deze gevallen.

Vandaag nog beginnen met productieautomatisering

Gegeven de significante voordelen van het incorporeren van automatiseringssystemen in productie, is het productteams aanbevolen om samen te werken met een fabrikant die de juiste tools en oplossingen heeft om onderdeelontwerp, machineoperatiereseen, en andere processen te optimaliseren.

Bij Fast Radius geloven we dat high-tech technologische vooruitgang de sleutel is tot het verbeteren van de kwaliteit en efficiëntie van ons werk. We hebben de tools, de technologie, en de expertise om ervoor te zorgen dat u een superieur onderdeel krijgt elke keer. Klaar om te beginnen? Neem vandaag nog contact met ons op.

Om meer te leren over Fast Radius' volledige reeks productiediensten, ontwerpgidsen, en meer, bezoek ons kenniscentrum.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?

Start uw offerteaanvraag