Ist Ihre Fabrik bereit für Roboterintegration? Ein praktischer Leitfaden

Vielleicht war es die letzte verpasste Schicht, der letzte verpasste Auftrag oder ein drohender Ruhestand eines Ihrer langjährigen Mitarbeiter – bereit für einen Roboter zu sein, ist etwas, das im Hintergrund lauert, aber dann plötzlich eintritt.

Roboter haben ihre Vorteile, aber die Entscheidung, ob jetzt der richtige Zeitpunkt für den Roboter-Einsatz ist, hängt immer von einer grundlegenden Kosten-Nutzen-Analyse ab. Da Hardwarekosten meist maximal ein Drittel der Gesamtkosten der Roboterintegration ausmachen, ist es oft schwierig einzuschätzen, wie viel man langfristig durch Investition in einen Roboter heute einspart.

Mit intensiver Programmierung und Positionsspannen – plus der Tatsache, dass Roboter nur mit Teilen arbeiten, für die sie programmiert wurden – sehen die meisten Fabriken heute noch keine schwarzen Zahlen aus Robotikprojekten, was bei vielen zu stillgelegten Einheiten in Hinterräumen geführt hat. Schade, wenn ihr wahres Potenzial so viel größer sein könnte.

Doch mit Selbstprogrammierungs-Technologie für Roboter darf eine neue Generation von Fabriken endlich bereit sein, Roboter in ihre Produktionslinien zu integrieren. Mit bis zu 70 % der nordamerikanischen Industriehersteller, die als High-Product-Mix gelten (generell Losgrößen unter 1000 oder mehr als 100 SKUs pro Jahr), könnte Ihre Fabrik eine von Tausenden sein, die zum ersten Mal von industrieller Robotik profitieren können.

Warum sind Roboter so gut?

Zu verstehen, was einen Roboter vorteilhaft macht, erfordert zu verstehen, wie fundamental anders ein Roboter von einem Menschen ist.

Im Gegensatz zu einem Menschen wird ein Roboter nicht müde, macht keine Pausen, braucht Richtung aber keine Motivation, ist immer konsistent und arbeitet so, wie programmiert, zu hoher Geschwindigkeit, rund um die Uhr und mit minimaler Wartung. Firmen wie Fanuc, ABB, Yaskawa, Universal Robots und mehr arbeiten seit Jahrzehnten daran, Industrieroboter zu schaffen, die diese Ausgabe auf bisher für unmöglich gehaltene Weise erreichen, und ihre makellose Zuverlässigkeit ist bis heute manchmal schwer zu glauben.

Für einen menschlichen Arbeiter ist es schlicht nicht möglich, mitzuhalten – aber warum sollten sie auch? Man kann einen Arbeiter nicht genug bezahlen, um Anstrengung aufzubringen, die einer High-Performance-Maschine entspricht.

Die Ausnahme von den Roboter-Vorteilen ist natürlich, dass ein Roboter für jede neue Aufgabe umfangreiche Programmierung benötigt. Ein Mensch kann schnell lernen und sich neuen Herausforderungen anpassen, weshalb viele High-Mix-Industrieprozesse noch so stark auf qualifizierte menschliche Arbeit angewiesen sind.

Gleichzeitig ist industrielle Arbeit in vielen Teilen der Welt knapp geworden – nicht zuletzt in Nordamerika. Zwar können Menschen sich schnell neuen Aufgaben anpassen, doch dieselben Aufgaben werden schnell eintönig und unstimulierend, was letztlich die Arbeitsqualität mindert. Auf humorvolle Weise: Vielleicht ist der wahre Unterschied zwischen Robotern und Menschen, dass Roboter keine „Selbstverwirklichung“ brauchen, um gute Arbeit zu leisten.

Nimmt man diesen Unterschied heraus, kann die Tatsache, dass Roboter so konstant und konsistent so lange funktionieren, den Output um Vielfache gegenüber einer menschlichen Belegschaft steigern, Energie- und Verbrauchsmaterialverbrauch reduzieren, viele Gesundheits- und Sicherheitsrisiken eliminieren und bestehende Arbeiter produktiver machen, indem sie sicherere oder angenehmere Aufgaben übernehmen.

Natürlich passiert dies nur, wenn – und nur wenn – der Roboter weiß, was er tut, und die Umgebung sich nie ändert.

Was Sie bisher von Robotern abgehalten hat

Es ist schwer, die obere Grenze der Amortisation zu verstehen, die man aus Roboter-Einsatz ziehen kann, aber um den massiven Impact zu verstehen, den sie haben, hilft es vielleicht zu wissen: Es wird geschätzt, dass bis zu 10 % des Pro-Kopf-BIP-Wachstums in der OECD zwischen 1993 und 2006 direkt aus industrieller Robotik stammte. Es gibt wenige andere Technologien, die man für dieselben Produktivitätsvorteile in Betracht ziehen könnte.

Wie oben erwähnt: Wenn ein Mensch und ein Roboter immer wieder am selben Teil arbeiten, gewinnt der Roboter jedes Mal haushoch.

Wenn mehrere Teile involviert sind – ob wechselnde Formen, Reihenfolgen oder Prozesse – gewinnt ein qualifizierter menschlicher Arbeiter eher in puncto Produktivität.

Und doch, warum können wir die Produktivität, die Roboter haben, nicht auf eine große Teilevielfalt gleichzeitig anwenden? Hier sind zwei Kosten zu berücksichtigen: Roboterprogrammierung und Positionsspannen – beide erfordern große Mengen Zeit und Geld, um sie richtig hinzubekommen, und ohne präzise Ausführung können sie signifikante Nacharbeitskosten, Stillstände und Ausschuss verursachen. Roboterprogrammierung und -integration ist teuer und zeitaufwändig.

Diese Programmierungs- und Spannkosten übersteigen fast immer die Kosten des Roboters selbst, und das nur für ein Teil. Mit Industrierobotern, die oft 50.000 $ oder mehr pro Einheit kosten, bedeuten die zusätzlichen Kosten der Programmierung – sowie die strukturierten Umgebungen, Arbeitsaufträge und Positionsspannen, die nötig sind, um sie zum Laufen zu bringen – dass sich all diese Kosten für High-Mix-Hersteller zu schnell addieren, um zu profitieren.

Wenn Sie 10, 20 oder 100 Teile haben, an denen Ihr Roboter potenziell arbeiten könnte, hat traditionelle Roboterprogrammierung bedeutet, dass Sie im Grunde keinen Industrieroboter nutzen konnten – und es auch nie in Betracht ziehen sollten.

Was ist also der richtige Zug? Laut Sameer Hasija und Aarti Gumaledar von der Harvard Business Review sollten Sie Roboter dort in Betracht ziehen, wo zwei grundlegende Bedingungen erfüllt sind: (1) die zu automatisierende Aufgabe ist ein Flaschenhals und (2) die Aufgabenumgebung muss hochkontrolliert sein. Dies waren lange die Standards für Robotik-Integration, aber mit Selbstprogrammierungs-Technologie werden die Grenzen der Standards signifikant reduziert.

Was ist Selbstprogrammierungs-Technologie für Roboter?

Selbstprogrammierende Robotik ist ein neues Feld, basierend auf den neuen Kräften der KI, zunehmend komplexe Aufgaben in kurzer Zeit zu automatisieren. Bei Robotik involviert dies, ihnen Sensorfähigkeiten zu geben – beispielsweise 3D-Vision bei Sprüh- oder Veredelungsprozessen – und die von diesen Sinnen gelieferten Informationen in funktional selbstprogrammierende Roboterbewegungen, Werkzeugpfade und Prozessergebnisse zu übersetzen.

Im Fall von industrieller Lackierung oder Pulverbeschichtung kann ein Roboter mit Selbstprogrammierungsfähigkeiten Teileformen, -flächen, -größen und -positionen in Echtzeit identifizieren. Dies eliminiert erstens den Bedarf an intensiven Positionsspannen, weil eine Selbstprogrammierungslösung inhärent Teile in jeder Orientierung adaptieren kann.

Dann, mit KI-Fähigkeiten und einfachen Instruktionen, können selbstprogrammierende Roboter ihre eigenen Bewegungen und Werkzeugpfade generieren und den vollständigen Job eines Sprüh- oder Veredelungsprozesses auf die intuitive Art eines qualifizierten Menschen erledigen – aber mit der Konsistenz und Wiederholbarkeit, die ein Mensch nie erreichen könnte.

Gleichzeitig erlauben diese Protokolle, Sprühprozess-Know-how wie bevorzugte Muster, Finishes, Dicke und Gleichmäßigkeit der Applikation zu berücksichtigen, sowie technische Herausforderungen wie Faradayscher Käfig. Über eine einfache Software-Schnittstelle können minimal geschulte Bediener sogar bestimmte Teilflächen oder -oberflächen spezifizieren, damit unterschiedliche Farben und Beschichtungsbedürfnisse auf denselben Teilen leicht respektiert werden können.

Also, wenn Sie bisher nicht bereit für einen Roboter waren, weil er entweder a) Ihre gesamte Produktion neu gestalten erforderte oder b) Ihre Teilemix-Bedürfnisse nicht erfüllen konnte, sind Sie vielleicht jetzt bereit. Mit dieser Technologie können Sie an einer unbegrenzten Vielfalt arbeiten, alle sequentiell bei nahen Echtzeit-Raten verarbeitet, während Sie sogar Teilflächen und unterschiedliche Prozesse gemäß diesen Flächen über Tools wie CAD-Dateien spezifizieren können. All dies befähigt Ihren Betrieb, zu wachsen, ohne das kurzfristige Ergebnis zu opfern, und während Energie-, Verbrauchsmittel- und Arbeitskosten gemindert werden, die langfristig nur steigen werden.

Wie Sie wissen, ob Sie bereit für einen Roboter sind

Wenn Sie sich Roboter zuvor angesehen, aber für zu teuer befunden haben, oder nie in Betracht gezogen haben, ob Roboter-Einsatz möglich ist, sollten Sie vielleicht darüber nachdenken, ob Selbstprogrammierungs-Technologie für Sie richtig ist.

Selbstprogrammierungs-Technologie macht es nicht nur einfacher, einen Roboter zu integrieren, sondern endlich profitabel für High-Mix-Hersteller, dies zu tun. Wie können Sie erkennen, ob Sie davon profitieren werden? Je mehr Arbeiter, Schichten, Sprühprozesse oder Positionen in Ihrer Veredelungsabteilung unbesetzt geblieben sind, desto mehr kann eine moderate Investition in einen Roboter langfristig sowohl Gehälter, Verbrauchsmaterialien, Nacharbeit und – letztlich – den Rest Ihrer Belegschaft befähigen, mehr zu tun und sogar Einstellungen für Jobs zu ermöglichen, die Menschen tatsächlich gerne machen.

Also, wenn Sie es leid sind, auf die Veredelungsabteilung zu warten, bis sie den Job fertig hat, oder wenn Sie komplexe Teileformen haben, die intensives Thermisches Spritzen oder Sandstrahlen erfordern, das mit Ihrem bestehenden Workflow schlicht nicht erledigt wird, kontaktieren Sie Omnirobotic, um mehr darüber zu erfahren, was Selbstprogrammierungs-Technologie für Sie tun kann.

Omnirobotic bietet Selbstprogrammierungs-Technologie für Roboter, die es ihnen erlaubt, zu sehen, zu planen und kritische industrielle Sprüh- und Veredelungsprozesse auszuführen. Diese Shape-to-Motion™-Technologie generiert einzigartige Roboterbewegungen für jedes Teil, wie auch immer sie in Ihrem Produktionsprozess geordnet oder positioniert sind. Sehen Sie, welche Amortisation Sie daraus ziehen können.