Jarenlang zijn polijsten, slijpen, schuren en polijsten sterk afhankelijk geweest van geschoolde werknemers.
In fabrieken over de hele wereld staan operators dagelijks vele uren naast slijpbanden, polijstschijven, schuurmachines en polijststations. Ze gebruiken hun ervaring om druk, hoek, snelheid en beweging te controleren.
Deze traditionele methode kan goede resultaten opleveren.
De productie verandert echter.
De arbeidskosten stijgen. Geschoolde polijstarbeiders worden steeds moeilijker te vinden. Klanten eisen een stabielere oppervlaktekwaliteit. De productieschema's worden steeds krapper. Tegelijkertijd staan fabrieken onder druk om de veiligheid te verbeteren, herbewerking te verminderen en de automatisering te vergroten.
Vanwege deze uitdagingen beginnen steeds meer fabrikanten over te stappen van handmatig polijsten naar polijstenrobotachtige polijstautomatisering.
Robotachtige polijstsystemen worden nu gebruikt voor kranen, deurgrepen, auto-onderdelen, aluminium gietstukken, roestvrijstalen producten, sanitair, meubelonderdelen, machineonderdelen en vele andere metalen producten.
Het doel is niet simpelweg om werknemers te vervangen door robots.
Het grotere doel is het creëren van een stabieler, efficiënter, veiliger en controleerbaar afwerkingsproces.
Waarom maken steeds meer fabrikanten de overstap?
Het antwoord hangt samen met verschillende belangrijke veranderingen die plaatsvinden in de maakindustrie.
Handmatig polijsten is altijd afhankelijk geweest van ervaring
Polijsten ziet er eenvoudig uit vanaf een afstand.
Een arbeider houdt een onderdeel tegen een draaiende polijstschijf of beweegt een slijpgereedschap over een oppervlak.
Maar in werkelijkheid is oppervlakteafwerking een vakkundig proces.
De werknemer moet veel dingen tegelijkertijd begrijpen.
Hoeveel druk moet worden uitgeoefend?
Welke hoek moet worden gebruikt?
Hoe snel moet het product bewegen?
Hoe lang moet elk oppervlak gepolijst worden?
Welk schuurmiddel moet eerst worden gebruikt?
Wanneer moet de werknemer overstappen op een fijnere polijstschijf?
Te veel druk kan het onderdeel beschadigen.
Te weinig druk verwijdert mogelijk niet voldoende materiaal.
De verkeerde hoek kan zichtbare markeringen veroorzaken.
Als u één gebied te lang polijst, kan de vorm van het onderdeel veranderen of overmatige hitte ontstaan.
Ervaren operators leren deze vaardigheden in de loop van de tijd.
Dat betekent dat traditionele polijstfabrieken vaak sterk afhankelijk zijn van een klein aantal hooggekwalificeerde werknemers.
Dit brengt een groot bedrijfsrisico met zich mee.
Als deze werknemers vertrekken, met pensioen gaan of onbeschikbaar worden, kan de productiekwaliteit onmiddellijk worden aangetast.
Geschoolde polijstarbeiders worden steeds moeilijker te vinden
Een van de grootste redenen waarom fabrikanten robotautomatisering overwegen, is de beschikbaarheid van arbeidskrachten.
Slijp- en polijstklussen kunnen fysiek zwaar zijn.
Werknemers moeten mogelijk lange tijd staan, zware onderdelen optillen, dezelfde bewegingen herhalen en dicht bij stof, lawaai, trillingen en roterende apparatuur werken.
Voor jongere werknemers zijn deze banen vaak minder aantrekkelijk dan schonere en meer technische banen in de productie.
Als gevolg hiervan vinden veel fabrieken het moeilijk om nieuwe polijstoperators te werven.
Zelfs als er werknemers kunnen worden aangenomen, kost het trainen ervan tijd.
Een nieuwe medewerker begrijpt misschien snel de basisbediening van een polijstmachine, maar het kan veel langer duren om te leren hoe u een stabiele oppervlakteafwerking op ingewikkelde producten kunt bereiken.
Voor fabrikanten met groeiende orders kan een tekort aan arbeidskrachten de productiecapaciteit direct beperken.
Robotachtig polijsten biedt een andere aanpak.
In plaats van meer handmatige polijstoperators toe te voegen, kan de fabrikant een robot gebruiken om het afwerkingsproces automatisch te herhalen.
Eén operator kan dan toezicht houden op meerdere machines of robotcellen.
Dit verandert de rol van arbeid van herhaaldelijk polijsten naar bediening, inspectie, onderhoud en productiecontrole van apparatuur.
Consistentie wordt steeds belangrijker
In veel industrieën is uiterlijk onderdeel van de productkwaliteit.
Een kraan met een oneffen oppervlak kan worden afgekeurd.
Een deurklink met zichtbare polijstsporen komt mogelijk niet door de keuring.
Een aluminium onderdeel met inconsistent slijpen kan herbewerking vereisen.
Een roestvrijstalen decoratief onderdeel met een verschillende oppervlaktehelderheid van de ene kant naar de andere voldoet mogelijk niet aan de verwachtingen van de klant.
Handmatig polijsten kan voor variatie zorgen omdat iedere werknemer net iets anders werkt.
Eén werknemer kan meer druk uitoefenen.
Een ander kan sneller bewegen.
De ene operator geeft misschien de voorkeur aan een bepaalde polijsthoek, terwijl de ander een andere techniek hanteert.
Zelfs dezelfde werknemer produceert mogelijk niet precies hetzelfde resultaat aan het begin en aan het einde van een lange dienst.
Vermoeidheid kan ook de kwaliteit beïnvloeden.
Robots bieden een ander niveau van herhaalbaarheid.
Zodra het afwerkingsproces goed is geprogrammeerd, kan de robot dezelfde beweging steeds opnieuw herhalen.
Het kan soortgelijke zaken behouden:
- Robotpaden
- Contacthoeken
- Verwerkingssnelheden
- Polijsttijden
- Contactdrukken
- Processequenties
Dit helpt fabrieken een meer gestandaardiseerd productieproces te creëren.
Voor fabrikanten die auto's, sanitair, hardware, consumentenproducten of hoogwaardige componenten leveren, kan een betere consistentie een van de sterkste redenen zijn om te investeren in robotpolijsten.
Robots worden niet moe tijdens repetitief werk
Slijpen en polijsten zijn repetitieve handelingen.
Het kan zijn dat een werknemer hetzelfde oppervlak tijdens elke dienst honderden keren moet bewerken.
Naarmate de uren verstrijken, kan fysieke vermoeidheid de prestaties beïnvloeden.
De werknemer kan langzamer gaan werken.
De druk kan minder consistent worden.
Kleine gebieden kunnen gemist worden.
Cyclustijden kunnen veranderen.
Robots ervaren fysieke vermoeidheid niet op dezelfde manier.
Zodra het systeem correct werkt, kan het de geprogrammeerde cyclus blijven herhalen.
Dit maakt de productie voorspelbaarder.
Een fabriek kan nauwkeuriger inschatten hoeveel onderdelen er in één ploegendienst kunnen worden afgewerkt.
Stabiele cyclustijden maken het ook eenvoudiger om de productie stroomopwaarts en stroomafwaarts te plannen.
Als een robotcel bijvoorbeeld elke 80 seconden één onderdeel afwerkt, wordt de productieplanning veel voorspelbaarder dan een proces waarbij handmatige cyclustijden aanzienlijk variëren van werknemer tot werknemer.
De veiligheid van werknemers is een groot probleem
Polijst- en slijpomgevingen kunnen verschillende beroepsuitdagingen met zich meebrengen.
Afhankelijk van het proces kunnen werknemers worden blootgesteld aan:
- Metaalstof
- Schurend stof
- Lawaai
- Trillingen
- Draaiende wielen met hoge snelheid
- Vliegende deeltjes
- Repetitieve armbewegingen
- Zware onderdelen
- Scherpe randen
- Polijstmiddelen
Zelfs met persoonlijke beschermingsmiddelen en een goede stofafzuiging blijft polijsten een veeleisende klus.
Dankzij robotautomatisering kunnen werknemers verder weg blijven van het directe afwerkingsproces.
De robot kan in een veiligheidsbehuizing werken terwijl operators onderdelen laden vanuit een beschermd gebied of een automatisch laadsysteem.
Stofafzuiging kan ook rechtstreeks in de robotcel worden geïntegreerd.
Dit kan de werkomgeving verbeteren en de directe menselijke blootstelling aan moeilijke polijstomstandigheden verminderen.
Voor veel fabrikanten wordt veiligheid een belangrijke factor bij de evaluatie van automatiseringsprojecten.
Arbeidskosten zijn slechts een deel van de berekening
Veel bedrijven overwegen eerst robots omdat ze de arbeidskosten willen verlagen.
Arbeidsbesparing kan zeker belangrijk zijn.
De werkelijke economische waarde van robotpolijsten is echter vaak veel breder.
Fabrikanten moeten ook rekening houden met de kosten van:
- Herwerken
- Schroot
- Opleiding
- Verloop van werknemers
- Productieonderbrekingen
- Kwaliteitsvariatie
- Overwerk
- Veiligheidsbeheer
- Gemiste bezorgschema's
Stel je bijvoorbeeld voor dat een fabriek zes werknemers gebruikt voor het handmatig polijsten.
Als de productie toeneemt, heeft het bedrijf mogelijk acht tot tien werknemers nodig.
Maar het inhuren van extra bekwame polijsters kan moeilijk zijn.
Het bedrijf mag overuren uitbetalen aan bestaande werknemers.
Tijdens drukke periodes kan de kwaliteit afnemen.
Bij meer onderdelen kan herbewerking nodig zijn.
Levertijden kunnen langer worden.
In deze situatie vervangt automatisering niet simpelweg arbeid.
Het helpt de fabriek de productie te verhogen zonder dezelfde arbeidsdruk te creëren.
Hogere productiecapaciteit zonder meer operators toe te voegen
Een groot voordeel van robotautomatisering is schaalbaarheid.
Wanneer de bestellingen toenemen, vereist handmatige productie normaal gesproken meer werknemers.
Maar het toevoegen van werknemers kan lastig zijn.
Robotachtige polijstsystemen kunnen de productie helpen verhogen zonder het afwerkingspersoneel in hetzelfde tempo uit te breiden.
Afhankelijk van de toepassing kunnen robots ook langere productieperioden aanhouden.
Een robotcel kan tijdens pauzes of tussen normale diensten door met het verwerken van onderdelen, op voorwaarde dat de laad-, onderhouds- en veiligheidsomstandigheden dit toelaten.
Dit kan het gebruik van apparatuur verbeteren.
Voor fabrieken met een sterke exportvraag of groeiende klantenorders kan de mogelijkheid om de productie te verhogen zonder voortdurend meer polijstpersoneel in dienst te nemen een belangrijk concurrentievoordeel opleveren.
Robotachtig polijsten kan 24-uursproductie ondersteunen
Sommige fabrikanten werken met twee of drie ploegen.
Anderen willen de productie van de ene op de andere dag verhogen.
Handmatig polijsten maakt continue productie moeilijk omdat voor elke ploegendienst geschoold personeel nodig is.
Robotsystemen kunnen uitgebreide productie eenvoudiger maken.
Met automatisch laden en lossen kan een polijstrobot met beperkte menselijke tussenkomst lange tijd blijven werken.
Dit betekent niet dat een fabriek de robot zomaar kan aanzetten en kan vertrekken.
Regelmatige inspectie, vervanging van schuurmiddelen, onderhoud, kwaliteitscontroles en veiligheidsmonitoring zijn nog steeds noodzakelijk.
De benodigde hoeveelheid directe arbeid kan echter aanzienlijk lager zijn.
Voor producenten van grote volumes kan dit de dagelijkse productiecapaciteit helpen vergroten.
Betere controle van de polijstdruk
Een van de grootste technische uitdagingen bij robotpolijsten is het beheersen van de contactdruk.
Polijsten is anders dan eenvoudige robot-pick-and-place-bewerkingen.
De robot moet fysiek contact maken met het schuurgereedschap.
De hoeveelheid kracht is van belang.
Te veel druk kan het oppervlak beschadigen.
Te weinig druk kan een onvolledige afwerking veroorzaken.
Dit is de reden waarom moderne robotpolijstsystemen steeds vaker gebruik maken van krachtcontroletechnologieën.
Afhankelijk van de toepassing kan krachtbeheersing worden verzorgd door:
- Robotkrachtsensoren
- Conforme polijstapparatuur
- Pneumatische compensatie
- Servogestuurde afwerkingsstations
- Actieve krachtcontrolesystemen
Deze technologieën helpen het systeem een stabieler contact tussen het product en het schuurmiddel te behouden.
Dit is vooral belangrijk bij het polijsten van gebogen producten zoals kranen, deurgrepen, badkameraccessoires, auto-onderdelen en onregelmatige gietstukken.
Een betere krachtcontrole maakt robotpolijsten geschikter voor gecompliceerde driedimensionale oppervlakken.
Robots kunnen complexe vormen aan
In het verleden geloofden sommige fabrikanten dat robots alleen geschikt waren voor eenvoudige platte onderdelen.
Moderne robotachtige afwerkingssystemen kunnen veel complexere producten verwerken.
Industriële robots met zes assen kunnen het werkstuk vanuit vele richtingen benaderen.
De robot kan het product roteren, hoeken veranderen en gebogen paden volgen.
Hierdoor kan robotpolijsten worden gebruikt voor producten zoals:
- Kranen
- Kleppen
- Messing fittingen
- Deurgrepen
- Aluminium gietstukken
- Motorfiets onderdelen
- Accessoires van roestvrij staal
- Auto-onderdelen
- Meubelonderdelen
De robot kan in één cyclus verschillende oppervlakken bewerken.
Het kan bijvoorbeeld eerst de voorkant polijsten, het onderdeel draaien, de zijkant afwerken en vervolgens vanuit een andere hoek een gebogen hoek benaderen.
Deze flexibiliteit is een van de redenen waarom robots steeds vaker de traditionele polijstmachines voor één doel vervangen.
Automatisering kan herbewerking verminderen
Nabewerking is vaak een onzichtbare kostenpost op handmatige polijstafdelingen.
Een product kan er tijdens de eerste inspectie acceptabel uitzien, maar later de laatste kwaliteitscontrole niet doorstaan.
Het onderdeel keert vervolgens terug naar het polijststation.
Een werknemer moet het opnieuw verwerken.
Dit kost extra arbeid, schuurmiddelen, energie en productietijd.
Te veel herwerk kan ook verzendingen vertragen.
Omdat robotpolijsten consistentere procesomstandigheden biedt, kan het de variatie verminderen.
Wanneer robotpaden, kracht, snelheid, schuurmiddelkeuze en verwerkingstijd worden geoptimaliseerd, volgt elk product dezelfde afwerkingsvolgorde.
Hierdoor kan het aantal onderdelen dat extra polijsten vereist, worden verminderd.
Voor fabrieken die grote hoeveelheden produceren, kan zelfs een kleine vermindering van het herwerk aanzienlijke jaarlijkse besparingen opleveren.
Lagere schroottarieven
Sommige afwerkingsfouten kunnen niet worden gerepareerd.
Als er te veel materiaal wordt verwijderd, kan het onderdeel permanent beschadigd raken.
Als een decoratief oppervlak vervormd raakt, moet het product mogelijk worden gesloopt.
Als een scherpe rand te agressief wordt gepolijst, voldoet de geometrie mogelijk niet meer aan de maatvereisten.
Handmatige fouten kunnen kostbaar worden bij het verwerken van hoogwaardige onderdelen.
Robotsystemen kunnen helpen de materiaalverwijdering zorgvuldiger te controleren.
Stabiele beweging en herhaalbaar contact verminderen het risico op overbehandeling van bepaalde gebieden.
Dit is vooral waardevol voor dure componenten of producten met strenge maateisen.
Efficiënter gebruik van schuurmiddelen
Schuurbanden, polijstschijven, lamellenschijven, schuurschijven en polijstmiddelen zijn belangrijke bedrijfskosten.
Handmatige operators kunnen deze verbruiksartikelen op verschillende manieren gebruiken.
Sommige werknemers drukken harder, wat de slijtage door schuren kan vergroten.
Anderen vervangen mogelijk de riemen of wielen eerder dan nodig.
Robotprocessen kunnen het gebruik van schuurmiddelen standaardiseren.
De robot maakt gebruik van gecontroleerde druk en cyclustijden.
Dit kan fabrikanten helpen beter te voorspellen wanneer gereedschappen moeten worden vervangen.
Meer geavanceerde cellen kunnen ook automatisch wielslijtage compenseren.
Naarmate de polijstschijf kleiner wordt, kan het systeem de positie van de robot aanpassen om goed contact te behouden.
Hierdoor kunnen fabrikanten een voorspelbaardere levensduur van hun verbruiksartikelen halen.
Een stabieler proces voor plaatvoorbereiding
Voor producten zoals kranen, badkameraccessoires, hardware en decoratieve metalen onderdelen wordt polijsten vaak uitgevoerd vóór het plateren.
De kwaliteit van het gepolijste oppervlak kan het uiteindelijke geplateerde uiterlijk rechtstreeks beïnvloeden.
Krassen, ongelijkmatige slijpsporen of oppervlaktedefecten kunnen na het plateren nog steeds zichtbaar zijn.
Dit betekent dat de voorbereiding van het oppervlak consistent moet zijn.
Robotachtig polijsten kan helpen een uniformer oppervlak te creëren vóór verchromen, vernikkelen, PVD-coating of andere afwerkingsprocessen.
Voor fabrikanten die hoogwaardige decoratieve producten produceren, kan een stabiele kwaliteit van het pre-plating het uiteindelijke uiterlijk verbeteren en klachten van klanten verminderen.
Robots kunnen meer dan één afwerkingsproces uitvoeren
Moderne robotachtige afwerkingscellen zijn niet beperkt tot polijsten.
Dezelfde robot kan meerdere bewerkingen uitvoeren.
Een typisch systeem kan zijn:
- Ruw slijpen
- Fijn slijpen
- Schuren
- Ontbramen
- Polijsten
- Polijsten
De robot verplaatst het werkstuk tussen verschillende stations.
Een messing kraanlichaam kan bijvoorbeeld eerst worden geslepen met een grove schuurband.
Vervolgens verplaatst de robot het naar een fijnere band.
Daarna mag het product naar een polijstwiel.
Ten slotte voert de robot een polijstbeurt uit om een helder oppervlak te creëren.
Al deze stappen kunnen plaatsvinden binnen dezelfde robotcel.
Dit vermindert de handmatige productoverdracht en maakt het afwerkingsproces meer geïntegreerd.
Flexibele automatisering ondersteunt verschillende producten
Veel fabrieken produceren niet slechts één onderdeel.
Ze kunnen meerdere productfamilies hebben.
Traditionele specifieke automatisering kan lastig zijn als productmodellen regelmatig veranderen.
Robots bieden meer flexibiliteit.
Verschillende producten kunnen verschillende programma's gebruiken.
Bij het veranderen van de productie hoeven operators mogelijk alleen:
- Selecteer een nieuw robotprogramma.
- Vervang het armatuur.
- Vervang indien nodig het schuur- of polijstgereedschap.
- Laad het nieuwe product.
Dit maakt robotpolijsten steeds aantrekkelijker voor productie met een hoge mix.
Dezelfde robot kan gedurende zijn levensduur voor verschillende producten worden gebruikt.
Dat helpt de langetermijnwaarde van de investering te verbeteren.
Productie met een hoge mix en een laag volume wordt steeds belangrijker
Fabrikanten zien meer aangepaste bestellingen en kleinere batchgroottes.
Klanten willen steeds vaker verschillende uitvoeringen, maten en productspecificaties.
Dit schept een probleem voor de traditionele automatisering.
Een machine die zich specifiek op één product richt, is mogelijk niet economisch als dat product slechts af en toe wordt geproduceerd.
Robotsystemen zijn flexibeler.
Programma's kunnen worden opgeslagen en hergebruikt.
Als een fabriek enkele maanden later opnieuw een bestelling ontvangt voor hetzelfde product, kan het vorige polijstprogramma opnieuw worden geladen.
Hierdoor kan proceskennis digitaal bewaard worden.
In plaats van volledig afhankelijk te zijn van een ervaren medewerker die zich herinnert hoe het product is gepolijst, worden de productieparameters opgeslagen in het automatiseringssysteem.
Digitalisering van de ervaring van geschoolde werknemers
Kennis van handmatig polijsten bestaat meestal binnen de ervaring van de werknemer.
Het is moeilijk te meten.
Een werknemer kan zeggen:
"Gebruik hier wat meer druk."
'Beweeg sneller rond deze rand.'
"Poets dit gebied twee keer."
Deze instructies kunnen voor een ervaren operator zinvol zijn, maar ze zijn moeilijk te standaardiseren.
Robotautomatisering zet een deel van deze ervaring om in procesdata.
Het systeem kan opslaan:
- Robotpad
- Snelheid
- Contactkracht
- Soort gereedschap
- Verwerkingstijd
- Snelheid van het wiel
- Procesvolgorde
Hierdoor ontstaat een herhaalbaar productierecept.
Digitale procescontrole wordt vooral waardevol wanneer fabrieken meerdere productielijnen of meerdere productielocaties exploiteren.
Eenvoudiger kwaliteitsbeheer
Kwaliteitsmanagement wordt moeilijker als elke werknemer een iets andere methode gebruikt.
Robotsystemen maken het proces eenvoudiger te documenteren.
Fabrikanten kunnen standaardprogramma's definiëren voor specifieke producten.
Productiemanagers kunnen cyclustijden en procesparameters vergelijken.
Als zich een kwaliteitsprobleem voordoet, kunnen ingenieurs het robotprogramma, de staat van het gereedschap, de nauwkeurigheid van de opspanning en de variatie van de binnenkomende onderdelen onderzoeken.
Dit zorgt voor een meer gestructureerde aanpak van procesverbetering.
Voor bedrijven die streven naar slimme productie kunnen dit soort productiegegevens steeds belangrijker worden.
Integratie met andere machines
Robotachtig polijsten hoeft niet als een geïsoleerd proces te functioneren.
Het kan worden aangesloten op andere productieapparatuur.
Een complete productielijn kan het volgende omvatten:
- CNC-bewerking
- Gieten
- Snijden
- Slijpen
- Polijsten
- Inspectie
- Schoonmaak
- Verpakking
Robots kunnen onderdelen tussen deze fasen overbrengen.
Een aluminium onderdeel kan bijvoorbeeld een bewerkingscentrum verlaten en automatisch naar een robotontbraamstation bewegen.
Na het ontbramen kan het in een inspectiesysteem terechtkomen.
Dit vermindert de handmatige materiaalhantering.
Naarmate fabrieken meer geautomatiseerd worden, kan robotachtige oppervlakteafwerking onderdeel worden van een grotere slimme productielijn.
Beter gebruik van de fabrieksruimte
Handmatige polijstafdelingen bevatten vaak veel individuele werkplekken.
Elke werknemer heeft een machine, werkruimte, materiaalopslagruimte en veiligheidszone nodig.
Een robotcel kan meerdere nabewerkingen combineren in één gecontroleerde ruimte.
Eén robot kan omringd zijn door meerdere slijp- en polijststations.
Hierdoor kan een compactere productie-indeling worden gecreëerd.
Voor fabrieken met een beperkt vloeroppervlak kan een beter ruimtegebruik een belangrijk voordeel zijn.
Het kan ook de stofopvang en het veiligheidsbeheer eenvoudiger maken, omdat de afwerkingswerkzaamheden geconcentreerd zijn in een gecontroleerde cel.
Schonere en beter georganiseerde productie
Traditionele polijstwerkplaatsen kunnen moeilijk te beheren zijn vanwege stof, schurende deeltjes, polijstmiddelen en handmatige materiaalbewegingen.
Automatisering stimuleert een meer gestructureerd celontwerp.
Het systeem kan het volgende omvatten:
- Veiligheid hekwerk
- Stofafzuiging
- Gereedschapsopslag
- Automatische levering van polijstmiddel
- Georganiseerd laden van werkstukken
- Automatische afvalinzameling
Dit kan de algehele organisatie van de workshop verbeteren.
Een schonere, beter georganiseerde productieomgeving kan ook een betere indruk achterlaten bij klanten die de fabriek bezoeken.
Snellere training voor nieuwe medewerkers
Het opleiden van een ervaren polijstwerker kan veel tijd in beslag nemen.
Het bedienen van een robotcel vergt ook training, maar de aard van de training is anders.
Werknemers hoeven niet handmatig dezelfde fysieke polijstvaardigheid te ontwikkelen.
In plaats daarvan leren ze:
- Hoe producten laden
- Programma's selecteren
- Hoe schuurmiddelen te vervangen
- Hoe u afgewerkte onderdelen kunt inspecteren
- Hoe te reageren op alarmen
- Hoe u basisonderhoud uitvoert
Zodra het proces door ingenieurs is ontwikkeld, kan de dagelijkse werking meer gestandaardiseerd worden.
Dit kan de afhankelijkheid van enkele ervaren handmatige operators verminderen.
Verbetering van de leveringsbetrouwbaarheid
Klanten vinden de leverdata belangrijk.
Wanneer handmatig polijsten een productieknelpunt wordt, kan de hele fabriek vertraging oplopen.
De bewerking kan op tijd klaar zijn.
Het gieten kan op tijd klaar zijn.
De montage is mogelijk klaar.
Maar als de polijstcapaciteit onvoldoende is, kan de uiteindelijke zending de fabriek nog steeds niet verlaten.
Robotautomatisering kan de afwerkingscapaciteit voorspelbaarder maken.
Dankzij stabiele cyclustijden kunnen managers de dagelijkse output nauwkeuriger berekenen.
Dit helpt de productieplanning en leverbetrouwbaarheid te verbeteren.
Voor exportfabrikanten met strikte verzendschema's kan dit vooral belangrijk zijn.
Robots worden steeds gemakkelijker te programmeren
Een andere reden waarom robotpolijsten groeit, is dat de robotprogrammeertechnologie steeds beter wordt.
Traditionele robotprogrammering kan tijdrovend zijn, vooral voor gecompliceerde oppervlakken.
Tegenwoordig kunnen fabrikanten het volgende gebruiken:
- Offline programmeren
- 3D CAD-modellen
- Simulatiesoftware
- Force-control systemen
- Digitale procesbibliotheken
Deze tools kunnen het gemakkelijker maken om afwerkingspaden te ontwikkelen en te optimaliseren.
Voor nieuwe producten kunnen ingenieurs vaak al aan de slag met 3D-modellen voordat de fysieke monsters arriveren.
Fysiek testen is nog steeds belangrijk voor de uiteindelijke procesvalidatie, maar digitale engineering kan de vroege ontwerpfase aanzienlijk versnellen.
De rol van armaturen
Armaturen zijn een van de belangrijkste onderdelen van een robotpolijstsysteem.
De robot moet precies weten waar het product zich bevindt.
Als het werkstuk elke keer beweegt of anders wordt gepositioneerd, kan de polijstkwaliteit instabiel worden.
Een goede armatuur moet zorgen voor:
- Nauwkeurige positionering
- Betrouwbare klemming
- Gemakkelijk laden
- Snelle omschakeling
- Toegang tot belangrijke oppervlakken
Voor meerdere productmodellen kunnen fabrikanten snelwissel- of modulaire armaturen gebruiken.
Hierdoor kan de robotcel efficiënter schakelen tussen producten.
Niet elk polijstproces moet worden geautomatiseerd
Robotisch polijsten biedt veel voordelen, maar automatisering is niet automatisch voor iedere toepassing de beste oplossing.
Sommige onderdelen kunnen extreem lage productievolumes hebben.
Sommige producten kunnen te vaak veranderen.
Voor sommige oppervlakken is mogelijk een speciale handmatige beoordeling vereist.
Er moet ook rekening worden gehouden met de kosten van armaturen en programmering.
Fabrikanten moeten hun toepassing zorgvuldig evalueren.
Belangrijke factoren zijn onder meer:
- Productievolume
- Aantal productmodellen
- Huidige arbeidskosten
- Handmatige cyclustijd
- Eisen aan oppervlaktekwaliteit
- Productmateriaal
- Productgeometrie
- Afwerkingsproces
- Huidig herbewerkingspercentage
- Beschikbare fabrieksruimte
Het beste automatiseringsproject is niet altijd het meest ingewikkelde systeem.
Het is het systeem dat de juiste balans biedt tussen investeringen, flexibiliteit, productiviteit en kwaliteit.
Hoe fabrikanten het automatiseringsproces kunnen starten
Een robotpolijstproject begint normaal gesproken met toepassingsanalyse.
Fabrikanten kunnen informatie verstrekken zoals:
- Productfoto's
- 2D-tekeningen
- 3D CAD-modellen
- Productafmetingen
- Materiaal
- Productgewicht
- Maandelijks productievolume
- Huidige handmatige polijsttijd
- Vereiste oppervlakteafwerking
- Huidig polijstproces
- Video's van werknemers die het proces uitvoeren
Deze informatie helpt automatiseringsingenieurs het project te begrijpen.
Vervolgens kan een eerste technisch concept worden ontwikkeld.
Later kunnen fysieke monsters worden gebruikt voor polijsttests, procesvalidatie, selectie van schuurmiddelen en optimalisatie van de cyclustijd.
Deze stapsgewijze aanpak helpt het projectrisico te verminderen.
Het rendement op investeringen gaat verder dan vervanging van werknemers
Bij het evalueren van de ROI moeten fabrikanten zich niet alleen richten op het aantal vervangen werknemers.
Een meer volledige berekening zou het volgende moeten omvatten:
- Arbeidsbesparing
- Minder nabewerking
- Minder schroot
- Meer consistente kwaliteit
- Lagere opleidingskosten
- Hogere productiecapaciteit
- Beter schuurmiddelgebruik
- Minder overuren
- Verbeterde veiligheid
- Betere leverbetrouwbaarheid
- Verhoogde productie-uren
In veel gevallen zijn deze gecombineerde voordelen belangrijker dan alleen directe arbeidsbesparingen.
Automatisering kan ook waarde op de lange termijn opleveren, omdat de robot opnieuw kan worden geprogrammeerd voor toekomstige producten.
Robotachtig polijsten wordt onderdeel van slimme productie
Fabrieken evolueren naar meer digitale en verbonden productiesystemen.
Robotachtig polijsten wordt onderdeel van deze transformatie.
Toekomstige afwerkingscellen zullen steeds meer gebruik maken van sensoren en productiegegevens.
Systemen kunnen automatisch monitoren:
- Slijtage van gereedschap
- Contactkracht
- Cyclustijd
- Robotstatus
- Productmodel
- Productiehoeveelheid
- Onderhoudsvereisten
Visiesystemen kunnen helpen bij het identificeren van producten.
Automatische gereedschapswisselaars kunnen ervoor zorgen dat één robot meer processen kan uitvoeren.
Productiebeheersoftware kan gegevens van elk voltooid onderdeel registreren.
Dit maakt de oppervlakteafwerking intelligenter en gemakkelijker te controleren.
De menselijke rol verandert
Automatisering betekent niet dat mensen uit de productie verdwijnen.
In plaats daarvan veranderen hun rollen.
Handmatige polijstwerkers voeren de fysieke afwerking rechtstreeks uit.
In geautomatiseerde fabrieken kunnen werknemers zich meer concentreren op:
- Procesoptimalisatie
- Robotprogrammering
- Kwaliteitscontrole
- Onderhoud van apparatuur
- Productieplanning
- Gegevensanalyse
Dit kan meer technische en minder fysiek veeleisende banen creëren.
Ervaren polijstwerkers kunnen ook een belangrijke rol spelen bij de ontwikkeling van robotprocessen, omdat ze begrijpen hoe materialen en schuurmiddelen zich gedragen.
Hun kennis kan ingenieurs helpen betere robotprogramma’s te maken.
Waarom de overstap nu plaatsvindt
Robotachtige polijsttechnologie bestaat al vele jaren.
Dus waarom zijn er nu meer fabrikanten geïnteresseerd?
Er doen zich meerdere trends tegelijkertijd voor.
Het tekort aan arbeidskrachten wordt steeds ernstiger.
De arbeidskosten stijgen.
Klanten verwachten een hogere kwaliteit.
Fabrieken hebben meer productieflexibiliteit nodig.
Robottechnologie wordt steeds beter.
Programmeertools worden steeds praktischer.
Force-control-systemen worden steeds geavanceerder.
Fabrikanten voelen zich ook steeds meer op hun gemak met automatisering.
Samen versnellen deze trends de verschuiving van handmatige afwerking naar robotproductie.
Van handmatig werkstation tot geautomatiseerde afwerkingscel
Het verschil tussen een traditioneel polijststation en een robotcel is aanzienlijk.
Op een handmatige werkplek is de productie sterk afhankelijk van de operator.
In een robotcel wordt het proces bestuurd door programma's, armaturen, gereedschappen en automatiseringsparameters.
Het doel is om polijsten van een individuele vaardigheid om te zetten in een herhaalbaar productieproces.
Dit betekent niet dat polijsten gemakkelijk wordt.
Oppervlaktebewerking vereist nog steeds een sterke proceskennis.
Zodra het juiste proces eenmaal is ontwikkeld, kunnen robots dit echter consistent herhalen.
Dat is de echte waarde van automatisering.
Conclusie
De overstap van handmatig polijsten naar robotautomatisering is niet alleen een technologische trend.
Het weerspiegelt diepere veranderingen in de moderne productie.
Fabrieken kampen met een tekort aan arbeidskrachten.
Klanten verwachten betere kwaliteit.
De productievolumes moeten omhoog.
Productmodellen veranderen vaker.
Fabrikanten hebben behoefte aan veiligere en voorspelbaardere productieprocessen.
Robotachtig polijsten kan veel van deze uitdagingen helpen oplossen.
Het kan de consistentie verbeteren, herbewerking verminderen, de productiecapaciteit vergroten, de afhankelijkheid van geschoolde handarbeid verminderen, de veiligheid op de werkplek verbeteren en een flexibelere productie ondersteunen.
Handmatig polijsten zal blijven bestaan, vooral voor specialistisch en kleinschalig werk.
Maar voor repetitieve productie waarbij kwaliteit, productiviteit en stabiliteit van belang zijn, wordt robotautomatisering een steeds praktischere keuze.
De vraag voor veel fabrikanten verandert daardoor.
Het is niet langer simpelweg:
"Kan een robot onze producten polijsten?"
In plaats daarvan beginnen bedrijven zich af te vragen:
"Hoeveel zou onze productie kunnen verbeteren als het polijsten geautomatiseerd zou worden?"
Naarmate robottechnologie, krachtcontrole, digitale programmering en flexibele productiesystemen zich blijven ontwikkelen, zullen waarschijnlijk meer fabrieken de overstap maken.
Van kranen en deurgrepen tot auto-onderdelen en metalen gietstukken: de toekomst van oppervlakteafwerking wordt steeds geautomatiseerder, consistenter en intelligenter.
Voor veel fabrikanten is de reis van handmatig polijsten naar robotautomatisering al begonnen.
