Uzun yıllar boyunca robotik cilalama esas olarak binlerce aynı parçayı üreten büyük fabrikalarla ilişkilendirildi. Geleneksel fikir basitti: Bir üreticinin istikrarlı bir ürünü, uzun bir üretim süreci ve yeterli hacmi varsa, robotik cilalama sistemine yatırım yapmak mantıklıydı. Ürün tasarımları sık sık değişiyorsa veya sipariş miktarları küçükse, manuel cilalama daha pratik görünüyordu.
Artık bu görüş değişiyor.
Sıhhi tesisat, otomotiv bileşenleri, metal mobilya, kapı donanımı, tencere seti, havacılık, tıbbi ekipman ve genel metal işleme gibi sektörlerdeki üreticiler yeni bir üretim ortamıyla karşı karşıyadır. Müşteriler daha fazla ürün seçeneği, daha kısa teslimat süreleri, daha küçük sipariş miktarları ve daha özelleştirilmiş tasarımlar istiyor. Sonuç olarak fabrikalar her modelden daha az parça üretirken birçok farklı parçayı işlemek zorunda kalıyor.
Buna yüksek karışımlı, düşük hacimli üretim denir.
Robotik cilalama bu ortamda etkili bir şekilde çalışabilir mi? Kısa cevap evettir; ancak yalnızca sistem esneklik için tasarlandığında.
Modern robotik cilalama sistemleri artık tek bir ürün üzerinde sabit bir hareketin tekrarlanmasıyla sınırlı değil. Kuvvet kontrolü, hızlı değiştirilebilen takımlar, esnek donanımlar, dijital proses tarifleri, 3D programlama ve akıllı algılama sayesinde bir robot, farklı parçalar arasında eskisinden çok daha hızlı geçiş yapabilir.
Ancak böyle bir sistemin başarısı, bir robotun kurulumundan daha fazlasına bağlıdır. Üreticilerin ürün karışımlarını, cilalama gereksinimlerini, değişim sıklığını, takım ihtiyaçlarını ve üretim hedeflerini anlamaları gerekir. Bu faktörler dikkatle ele alındığında robotlu cilalama, küçük partiler ve sık sık değişen ürünler için bile pratik bir çözüm haline gelebilir.
Yüksek Karışımlı, Düşük Hacimli Üretimi Anlamak
Yüksek karışımlı, düşük hacimli üretim, bir fabrikanın birçok farklı ürün modeli üretmesi ancak her ürünün miktarının nispeten küçük olması anlamına gelir.
Örneğin bir banyo donanımı üreticisi onlarca musluk gövdesi, kulp, vana ve aksesuar üretebilir. Bir siparişte belirli bir musluk modelinden 200 adet gerekebilirken diğer bir siparişte sadece 50 adet özel kulp gerekebilir. Malzeme, boyut, şekil ve gerekli yüzey kalitesi bir siparişten diğerine değişebilir.
Bir metal mobilya tedarikçisi de benzer bir durumla karşı karşıya kalabilir. Sabahları paslanmaz çelik sandalye ayaklarını, öğleden sonra alüminyum masa desteklerini ve ertesi gün küçük bir parti özelleştirilmiş dekoratif parçaları cilalamanız gerekebilir.
Bu üretim modeli çeşitli zorluklar yaratmaktadır:
- Ürün şekilleri sıklıkla değişmektedir.
- Parti boyutları küçüktür.
- Üretim programlarını tahmin etmek zordur.
- Parlatma yolları farklı parçalar için ayarlanmalıdır.
- Demirbaşların ve aletlerin sık sık değiştirilmesi gerekebilir.
- Yüzey kalitesi tutarlı kalmalıdır.
- Birçok farklı süreç için yetenekli operatörlere ihtiyaç vardır.
- Kurulum süresi toplam üretim süresinin büyük bir bölümünü temsil edebilir.
Geleneksel otomasyon genellikle tek bir ürün ve uzun bir üretim döngüsü için tasarlandı. Sabit bir robot hücresi, yüksek hız ve istikrarlı kalite sağlayabilir, ancak sistemi yeni bir ürünü işleyecek şekilde değiştirmek kapsamlı programlama, yeni donanımlar ve uzun test süreleri gerektirebilir.
Yüksek karışımlı üretim için bu tür esnek olmayan otomasyon yeterli değildir. Sistem ürünleri hızlı ve ekonomik bir şekilde değiştirebilmelidir.
Manuel Parlatma Neden Hala Yaygın?
Elle cilalama yaygın olmaya devam ediyor çünkü insan işçiler doğal olarak esnektir. Deneyimli bir operatör yeni bir parçaya bakabilir, şeklini anlayabilir, aşındırıcıyı seçebilir ve cilalama basıncını hissederek ayarlayabilir.
Bu yetenek özellikle sipariş miktarlarının küçük olduğu veya ürün türlerinin düzenli olarak değiştiği durumlarda kullanışlıdır.
Ancak manuel cilalama da ciddi sorunlar yaratır.
Birincisi, kalite büyük ölçüde operatörün deneyimine ve fiziksel durumuna bağlıdır. İki işçi aynı parçayı farklı şekilde cilalayabilir. Aynı işçi bile sabahları ve uzun bir vardiyanın sonunda farklı sonuçlar üretebilir.
İkincisi, cilalama fiziksel olarak zahmetlidir. İşçiler titreşime, gürültüye, toza, ısıya ve tekrarlanan kol hareketlerine maruz kalır. Ağır veya düzensiz parçalar da yaralanma riskini artırabilir.
Üçüncüsü, birçok üretim bölgesinde vasıflı cilalama işçilerinin işe alınması ve işte tutulması zorlaşıyor. Yeni bir operatörün eğitimi, özellikle karmaşık eğrilere veya katı görünüm gereksinimlerine sahip parçalar için aylar, hatta yıllar sürebilir.
Son olarak, manuel üretimin ölçülmesi zordur. Fabrikalar kaç parçanın tamamlandığını biliyor olabilir ancak genellikle parlatma basıncı, takım aşınması, çevrim süresi veya proses stabilitesi hakkında sınırlı bilgiye sahiptirler.
Robotik cilalama bu sorunların çoğunu çözebilir. Buradaki zorluk, robota değişen ürünlerle başa çıkabilmesi için yeterli esnekliği sağlamaktır.
Ana Zorluk: Hızlı Ürün Değişimi
Yüksek hacimli üretimde, robotik bir programın kurulumu için birkaç saat harcamak kabul edilebilir çünkü sistem daha sonra binlerce aynı parçayı üretecektir.
Düşük adetli üretimde ise durum farklıdır. Bir fabrikanın yalnızca 50 parçayı cilalaması gerekiyorsa, uzun kurulum süresi otomasyonun ekonomik değerini ortadan kaldırabilir.
Bu nedenle geçiş süresi, yüksek karışımlı robotik cilalama sistemi için en önemli ölçümlerden biridir.
Tam bir geçiş şunları içerebilir:
- Yeni bir robot programı yükleniyor.
- Armatürün değiştirilmesi veya ayarlanması.
- Doğru aşındırıcı aletin seçilmesi.
- Parlatma hızını ve temas basıncını ayarlama.
- İş parçası konumunun kontrol edilmesi.
- Bir deneme bölümü çalıştırıyorum.
- Yüzey kalitesinin incelenmesi.
- Son proses ayarlarının yapılması.
Esnek bir sistem bu adımların her biri için gereken süreyi azaltmalıdır. İdeal durumda, operatörler kayıtlı bir ürün tarifini seçebilmeli, doğru fikstürü kurabilmeli, aleti onaylayabilmeli ve sınırlı manuel ayarlamayla üretime başlayabilmelidir.
Geçiş süreci ne kadar kolay olursa, ekonomik olarak otomatikleştirilebilecek parti boyutu da o kadar küçük olur.
Dijital Tarifler Küçük Seri Üretimi Kolaylaştırıyor
Modern robotik cilalamanın en kullanışlı özelliklerinden biri dijital işlem tarifidir.
Tarif, belirli bir parçanın üretim ayarlarını saklar. Aşağıdakileri içerebilir:
- Robot hareket yolları.
- Parlatma açıları.
- Temas basıncı.
- Takım dönüş hızı.
- Robotun seyahat hızı.
- Parlatma geçişlerinin sayısı.
- Aşındırıcı tip.
- Tazminat değerleri.
- İş parçası yükleme konumu.
- Muayene gereksinimleri.
Bir proses test edilip onaylandıktan sonra reçete sisteme kaydedilebilir. Aynı ürün haftalar veya aylar sonra geri geldiğinde operatör, süreci yeniden geliştirmek yerine tarifi yeniden yükleyebilir.
Bu, özellikle küçük miktarlarda tekrarlanan siparişler alan üreticiler için değerlidir.
Örneğin bir musluk üreticisi bir modelden bu ay 300 adet üretip üç ay sonra 150 adetlik sipariş daha alabiliyor. Parlatma tarifi doğru şekilde saklanırsa fabrika, benzer yüzey kalitesini korurken üretime hızlı bir şekilde yeniden başlayabilir.
Dijital tarifler aynı zamanda proses bilgisini de korur. Fabrika, tamamen deneyimli bir işçinin hafızasına güvenmek yerine, önemli üretim parametrelerini makinede saklayabilir.
İşçinin bilgisi süreçten çıkarılmaz. Tekrarlanabilir ve yönetilebilir bir üretim yöntemine dönüştürülür.
Esnek Parlatma için Kuvvet Kontrolü Esastır
Parlatma, basit al ve yerleştir otomasyonundan farklıdır. Robot, uygun basınç uygulanırken iş parçasıyla temas halinde kalmalıdır.
Basınç çok düşükse alet yeterli miktarda malzemeyi kaldıramayabilir. Basınç çok yüksekse sistem yüzeye zarar verebilir, cila izleri oluşturabilir, parçanın geometrisini değiştirebilir veya aşındırıcıyı çok çabuk aşındırabilir.
Eğrileri, kenarları, döküm varyasyonları, kaynak dikişleri veya küçük boyut farklılıkları olan parçaları işlerken bu daha da zorlaşır.
Modern robotik cilalama sistemleri bu sorunu yönetmek için sıklıkla kuvvet kontrolü veya uyum cihazlarını kullanır.
Kuvvet kontrolü, yüzey konumu biraz değiştiğinde bile sistemin daha istikrarlı bir temas kuvvetini korumasını sağlar. Uyumlu bir parlatma ünitesi, programlanan yol ile gerçek iş parçası arasındaki küçük farkları absorbe edebilir.
Bu, yüksek karışımlı üretimde önemlidir çünkü her parça ailesi aynı şekil veya boyutsal doğruluğa sahip değildir.
Örneğin döküm bileşenler bir parçadan diğerine küçük farklılıklar gösterebilir. Tamamen katı bir sistem tutarlı teması sürdürmekte zorlanabilir. Kuvvet kontrollü bir sistem bu farklılıklara daha iyi uyum sağlayabilir.
Kuvvet kontrolü, robotun bilinmeyen herhangi bir parçayı otomatik olarak işleyebileceği anlamına gelmez. Programlama ve süreç geliştirme hala gereklidir. Ancak sistemi daha toleranslı hale getirir ve mükemmel parça konumlandırma ihtiyacını azaltır.
Esnek Fikstürler Kurulum Süresini Azaltır
Şirketler robotik cilalamayı değerlendirirken fikstürler genellikle göz ardı edilir. Gerçekte, fikstür tasarımı yüksek karışımlı otomasyonun başarılı olup olmayacağını belirleyebilir.
Parlatma sırasında bir fikstür parçayı güvenli bir şekilde tutmalıdır. Ayrıca iş parçasını doğru bir şekilde konumlandırması ve robotun gerekli yüzeylere ulaşmasını sağlaması gerekir.
Pek çok ürünü olan bir fabrika için, her parça için tamamen farklı bir fikstür oluşturmak pahalı ve zahmetli olabilir. Ayrıca depolama ve geçiş sorunları da yaratabilir.
Esnek fikstür stratejileri şunları içerebilir:
- Ayarlanabilir sıkma noktaları.
- Modüler fikstür plakaları.
- Değiştirilebilir yerleştirme blokları.
- Ortak fikstür tabanları.
- Hızlı kilitleme mekanizmaları.
- Pnömatik veya hidrolik kelepçeler.
- Ürün ailesi fikstür tasarımları.
- Otomatik fikstür tanımlama.
Üreticiler bazen her ürün için tek bir fikstür oluşturmak yerine benzer parçaları ürün aileleri halinde gruplandırabilirler.
Örneğin, birkaç musluk gövdesi farklı dış tasarımlara sahip olabilir ancak aynı bağlantı konumunu veya dahili montaj noktasını paylaşabilir. Ortak bir sabitleme platformu, yalnızca küçük bir yerleştirme bileşenini değiştirerek hepsini tutabilir.
İyi tasarlanmış bir fikstür, geçiş süresini azaltabilir, konumlandırma doğruluğunu artırabilir ve operatörün işini çok daha kolay hale getirebilir.
Hızlı Değiştirme Araçları Esnekliği Artırır
Farklı cilalama görevleri farklı araçlar gerektirir.
Bir parçanın ilk taşlama için kaba bir aşındırıcı banta, ardından daha ince bir bant ve bir parlatma diskine ihtiyacı olabilir. Başka bir parçanın yalnızca hafif yüzey işlemine ihtiyacı olabilir. Karmaşık bileşenlerin farklı alanlara ulaşması için birden fazla tekerlek boyutu gerekebilir.
Esnek bir robotik hücre, birden fazla cilalama istasyonu veya otomatik takım değiştirme sistemi kullanabilir.
Uygulamaya bağlı olarak robot, iş parçasını farklı takımlar arasında hareket ettirebilir. Diğer sistemlerde ise robot parlatma aletini tutar ve kol sonu ekipmanını otomatik olarak değiştirir.
Hızlı değiştirme teknolojisi, manuel müdahaleyi azaltmaya yardımcı olur ve farklı ürünlerin aynı hücrede işlenmesini kolaylaştırır.
Takım yönetimi de aynı derecede önemlidir. Sistem hangi aletin takılı olduğunu, ne kadar süredir kullanıldığını ve değiştirilmesi gerekip gerekmediğini bilmelidir.
Aşınmış bir aşındırıcı, yeni bir aşındırıcı gibi performans göstermez. Proses parametreleri değişmeden kalırsa yüzey kalitesi ve çevrim süresi kararsız hale gelebilir. Takım aşınma telafisi, parlatma diski küçüldükçe veya aşındırıcı bant kesme performansını kaybettikçe robotun hareketini ayarlamasına yardımcı olabilir.
Yüksek karışımlı üretim için bu bilgi mümkün olduğunca ürün tarifine dahil edilmelidir.
Çevrimdışı Programlama Hazırlık Süresini Kısaltabilir
Geleneksel robot programlaması genellikle bir mühendisin robotu üretim hücresi içinde noktadan noktaya hareket ettirmesini gerektirir. Bu yöntem etkili olabilir ancak karmaşık parçalar için uzun zaman alabilir.
Bu aynı zamanda yeni bir ürün programlanırken makinenin durması gerekebileceği anlamına da gelir.
Çevrimdışı programlama başka bir yaklaşım sunar.
Mühendisler parçanın, fikstürün, robotun ve cilalama ekipmanının 3 boyutlu modelini kullanarak bilgisayarda robot yolları oluşturabilir ve test edebilir. Programı gerçek sisteme aktarmadan önce ulaşılabilirliği, robotun duruşunu, olası çarpışmaları ve tahmini döngü süresini kontrol edebilirler.
Bu, yüksek karışımlı üretim için çeşitli avantajlar sunar:
- Robot üretime devam ederken yeni programlar hazırlanabilir.
- Karmaşık yollar daha verimli bir şekilde geliştirilebilir.
- Çarpışma riskleri daha erken belirlenebilir.
- Döngü süreleri fiziksel testlerden önce tahmin edilebilir.
- Benzer programlar kopyalanabilir ve ilgili ürünler için ayarlanabilir.
- Üretim planlaması kolaylaşır.
Çevrimdışı programlama, gerçek dünya testlerine olan ihtiyacı tamamen ortadan kaldırmaz. Gerçek parlatma sonuçları basınca, aşındırıcı duruma, malzeme özelliklerine ve parça değişimine bağlıdır. Genellikle makinede son ayarlamaların yapılması gerekir.
Ancak temel robot yolunu geliştirmek için harcanan zamanı büyük ölçüde azaltabilir.
Müşterinin dijital bilgilerinin kalitesi de önemlidir. Doğru 3D modeller, 2D çizimler, malzeme detayları, yüzey gereksinimleri ve net ürün fotoğrafları, ön cila konseptinin hazırlanmasını kolaylaştırır.
Görüntü Sistemleri Parça Değişikliğine Yardımcı Olabilir
Robotik üretimde görüş sistemleri giderek daha yaygın hale geliyor. Kameralar ve 3D sensörler parçaların yerini tespit etmeye, ürün modellerini tanımlamaya ve iş parçası konumundaki farklılıkları tespit etmeye yardımcı olabilir.
Bazı uygulamalarda bir görsel denetim sistemi, bir bileşenin nasıl yerleştirildiğini kontrol edebilir ve robotun yolunu buna göre ayarlayabilir. Bu, son derece hassas manuel yükleme ihtiyacını azaltabilir.
Görme aynı zamanda robotik hücreye hangi ürünün girdiğinin belirlenmesine de yardımcı olabilir. Sistem daha sonra doğru cilalama tarifini otomatik olarak yükleyebilir.
Daha gelişmiş denetim sistemleri, cilalamadan önce veya sonra yüzeyi kontrol edebilir. Ancak cilalanmış metal yüzeylerin incelenmesi kolay değildir. Yansımalar, farklı aydınlatma koşulları, ince çizikler ve değişen yüzey açıları otomatik incelemeyi zorlaştırabilir.
Birçok fabrika için vizyonun adım adım tanıtılması gerekiyor. Temel parça tanımlama ve konum düzeltme, kalite kontrolünün her yönünü aynı anda otomatikleştirmeye çalışmaktan daha hızlı değer sağlayabilir.
Ürünleri Ailelere Göre Gruplandırma
Yaygın bir hata, her ürünü tamamen ayrı bir otomasyon projesi olarak ele almaktır.
Birçok fabrikada ürünler; malzemesine, şekline, boyutuna, tutma yöntemine, yüzey kalitesine veya cilalama işlemine göre gruplara ayrılabilir.
Örneğin bir sıhhi tesisat fabrikası aşağıdaki gibi gruplar oluşturabilir:
- Pirinç musluk gövdeleri.
- Musluk kolları.
- Valf gövdeleri.
- Banyo aksesuarları.
- Paslanmaz çelik bağlantı parçaları.
Aynı ailedeki ürünler benzer aparatları, aşındırıcıları, cilalama basınçlarını ve robot hareketlerini kullanabilir. Yeni bir model genellikle mevcut bir programın kopyalanması ve belirli yol noktalarının değiştirilmesiyle oluşturulabilir.
Bu, mühendislik süresini azaltır ve sistemin yönetilmesini kolaylaştırır.
Üreticilerin robotik cila sistemi satın almadan önce geçmiş siparişlerini incelemeleri ve bir ürün matrisi oluşturmaları gerekir. Matris şunları gösterebilir:
- Ürün adı ve modeli.
- Malzeme.
- Boyutlar ve ağırlık.
- Yıllık veya aylık miktar.
- Toplu boyut.
- Geçerli manuel parlatma süresi.
- Gerekli yüzey kalitesi.
- Mevcut kusur veya yeniden işleme oranı.
- Gerekli aletler ve aşındırıcılar.
- Benzer ürün aileleri.
- Gelecekteki talep bekleniyor.
Bu analiz, öncelikle hangi ürünlerin otomatikleştirilmesi gerektiğinin belirlenmesine yardımcı olur.
En iyi başlangıç ürünleri her zaman en yüksek hacimli ürünler değildir. İyi bir aday aynı zamanda zor, tehlikeli, tekrarlayan veya vasıflı işgücüne oldukça bağımlı olan bir parça da olabilir.
Bir Robot Her Ürünü İşleyebilir mi?
Teknik olarak bir robot birçok farklı parça için programlanabilir. Uygulamada, bir fabrikadaki her ürünü tek bir sistemin ele almasını beklemek gereksiz karmaşıklık yaratabilir.
Çok geniş bir ürün yelpazesi farklı malzemeleri, boyutları, cilalama standartlarını ve işlem dizilerini içerebilir. Bazı parçalar bantla taşlama gerektirebilirken bazıları için parlatma, çapak alma, saten cilalama veya ayna cilalama gerekebilir.
Tüm bu süreçleri tek bir hücrede birleştirmeye çalışmak, ekipman maliyetini artırabilir ve programlama, takım oluşturma, toz toplama ve bakımı daha zor hale getirebilir.
Daha iyi bir strateji genellikle gerçekçi bir çalışma aralığı tanımlamaktır.
Örneğin bir robot hücresi, ağırlığı 0,5 ila 15 kilogram arasında, belirli bir boyut aralığında ve ilgili üç ürün ailesine ait parçaları işleyecek şekilde tasarlanabilir. Sistem iki taşlama ve bir polisaj aşaması gerçekleştirebilmektedir.
Bu aralığın dışındaki ürünler manuel olarak işlenmeye devam edebilir veya başka bir makineye atanabilir.
Odaklanmış bir sistem genellikle olası her durumu ele almak üzere tasarlanmış bir sistemden daha verimlidir ve çalıştırılması daha kolaydır.
Robotik Parlatma için Hangi Parti Boyutu Uygundur?
Her fabrika için geçerli olan tek bir minimum parti büyüklüğü yoktur.
Uygun miktar çeşitli faktörlere bağlıdır:
- Ürün programlama süresi.
- Fikstür değiştirme süresi.
- Takım değiştirme süresi.
- Manuel parlatma çevrim süresi.
- Robot parlatma çevrim süresi.
- İşçilik maliyeti.
- Yüzey kalitesi gereksinimleri.
- Yeniden çalışma ve reddetme oranları.
- Tekrarlanan siparişlerin sıklığı.
- Geliştirilmiş güvenliğin değeri.
- Günlük vardiya sayısı.
Yeni bir parça sekiz saatlik programlama gerektiriyorsa ve bir daha asla üretilmeyecekse robotik parlatma ekonomik olmayabilir.
Bir parti yalnızca 50 parça içeriyorsa ancak her ay aynı sipariş geri dönüyorsa, onaylanan program yeniden kullanılabileceğinden otomasyon yine de mantıklı olabilir.
Benzer şekilde, eğer her bir parça 30 dakikalık zorlu manuel taşlama gerektiriyorsa, nispeten küçük bir parti bile saatlerce süren bir işçiliği temsil edebilir. Sürecin otomatikleştirilmesi yararlı bir getiri sağlayabilir.
Bu nedenle fabrikalar yalnızca tek bir siparişin miktarını değil, toplam yıllık talebi ve tekrar sıklığını da değerlendirmelidir.
İnsan Operatörlerin Rolü Değişiyor
Robotik cilalama insana olan ihtiyacı ortadan kaldırmaz. İnsanların yaptığı işin türünü değiştirir.
Operatör, tüm vardiya boyunca ağır bir parçayı cilalama çarkına karşı tutmak yerine fikstürleri yükleyip boşaltabilir, tarifleri seçebilir, bitmiş parçaları inceleyebilir, aşındırıcıları değiştirebilir ve üretimi izleyebilir.
Deneyimli cilalama çalışanları proses geliştirme sırasında özellikle değerli kalır. Hangi alanların daha fazla basınç gerektirdiğini, hangi yüzeylerin hassas olduğunu ve farklı malzemelerin aşındırıcılara nasıl tepki verdiğini anlıyorlar.
Deneyimleri mühendislerin daha iyi robot yolları ve süreç ayarları oluşturmasına yardımcı olabilir.
Başarılı bir otomasyon projesinde üretim bilgisi ve robot teknolojisi bir arada çalışır. Amaç, insan süreç deneyimini yakalamak ve bunu tekrarlanabilir bir üretim tarifine dönüştürmektir.
Temel operatör eğitimi şunları kapsamalıdır:
- Güvenli makine çalışması.
- Ürün tarifi seçimi.
- Fikstür değişimi.
- Alet ve aşındırıcının değiştirilmesi.
- Kalite denetimi.
- Ortak alarm yönetimi.
- Temel parametre ayarı.
- Günlük bakım ve temizlik.
Kullanıcı arayüzü, üretim çalışanlarının gelişmiş robot programlama bilgisine ihtiyaç duymadan çalışabilmesi için yeterince basit olmalıdır.
Yüksek Karışımlı Üretimde Kalite Kontrol
Birçok üründe tutarlı kaliteyi korumak, robotik cilalamayı düşünmenin en güçlü nedenlerinden biridir.
Bir süreç uygun şekilde geliştirildiğinde robot aynı yolu, hızı, açıyı, basıncı ve geçiş sayısını tekrarlayabilir. Bu, yorgunluktan veya çalışanlar arasındaki farklılıklardan kaynaklanan değişkenliği azaltır.
Ancak robotik tekrarlama tek başına iyi kaliteyi garanti etmez. Gelen parçalar çok farklıysa veya aşındırıcı aşınmışsa robot yanlış işlemi çok tutarlı bir şekilde tekrarlayabilir.
Tam bir kalite stratejisi şunları içermelidir:
- Gelen parça kontrolleri.
- Fikstür konumu doğrulaması.
- Takım durumu izleme.
- Geçişten sonra ilk parça denetimi.
- Net yüzey kalitesi standartları.
- Düzenli numune denetimi.
- Tarif versiyon kontrolü.
- Bakım kayıtları.
- İzlenebilir üretim verileri.
İlk parça muayenesi özellikle önemlidir. Yeni bir tarif yükledikten veya bir fikstürü değiştirdikten sonra operatör, partiyi tam üretime bırakmadan önce tamamlanan ilk parçayı incelemelidir.
Küçük ayarlamalar gerekiyorsa, bir dahaki sefere en son onaylanmış tarifin kullanılması için bunların doğru şekilde kaydedilmesi gerekir.
Yatırım Getirisinin Hesaplanması
Robotik cilalamanın değeri yalnızca robotun çevrim süresi ile bir işçinin çevrim süresi karşılaştırılarak ölçülmemelidir.
Hesaplamada ayrıca aşağıdakiler de dikkate alınmalıdır:
- İşgücü tasarrufu.
- Daha düşük yeniden işleme ve reddetme maliyetleri.
- İşyerinde yaralanmaların azalması.
- Geliştirilmiş üretim tutarlılığı.
- Daha uzun çalışma saatleri.
- Daha iyi teslimat güvenilirliği.
- Kıt vasıflı emeğe olan bağımlılığın azalması.
- Daha düşük eğitim gereksinimleri.
- Geliştirilmiş üretim verileri.
- Fabrika alanının daha iyi kullanılması.
- Daha hızlı tekrarlı sipariş kurulumu.
Yüksek karışımlı üretim için mühendislik ve değişim maliyetleri de dahil edilmelidir.
Bir sistem her parçayı hızlı bir şekilde cilalayabilir ancak operatörler her partiyi hazırlamak için çok fazla zaman harcarsa gerçek kullanım oranı düşük kalacaktır.
Üreticiler, programlama, test etme, fikstürleri değiştirme, aletleri değiştirme ve malzeme beklemeye kıyasla robotun onaylanmış parçaları üretmek için ne kadar zaman harcayacağını hesaplamalıdır.
Hedef mutlaka %100 robot kullanımına ulaşmak değildir. Esnek bir üretim ortamında bir miktar hazırlık süresi beklenir. Amaç, toplam sistemin mevcut yönteme göre daha iyi maliyet, kalite, güvenlik ve teslimat performansı sağlamasını sağlamaktır.
Başlamanın Pratik Bir Yolu
Fabrikaların tüm ürün yelpazesini hemen otomatikleştirmesi gerekmiyor.
Daha düşük riskli bir yaklaşım, seçilmiş bir temsili ürün grubuyla başlamaktır. Bu parçalar, bazı ortak özellikleri paylaşmaya devam ederken sistemin esnekliğini test etmek için yeterli çeşitliliği sağlamalıdır.
Pratik bir uygulama süreci aşağıdaki aşamaları içerebilir:
1. Ürün Bilgilerini Toplayın
2B çizimler, 3B modeller, fotoğraflar, malzemeler, boyutlar, ağırlıklar, üretim miktarları, manuel işlem süreleri ve yüzey kalitesi gereksinimleri hazırlayın.
2. Ürünleri Sınıflandırın
Parçaları şekle, malzemeye, işleme, sabitleme yöntemine ve gerekli kaplamaya göre gruplayın.
3. Deneme Parçalarını Seçin
Basit bir parça, tipik bir parça ve daha zor bir parça dahil olmak üzere çeşitli temsili ürünler seçin.
4. Bir Ön Konsept Geliştirin
Robot boyutunu, parlatma istasyonlarını, fikstür stratejisini, yükleme yöntemini, kuvvet kontrol yöntemini, güvenlik sistemini ve toz toplama gereksinimlerini tanımlayın.
5. Süreç Testini Gerçekleştirin
Nihai süreç onaylanmadan önce normalde fiziksel numune testine ihtiyaç vardır. Aşındırıcı seçimini, çevrim süresini, ulaşılabilir kaliteyi, takım ömrünü ve fikstür tasarımını doğrular.
6. Tarifleri Oluşturun ve Saklayın
Her ürün için onaylanmış bir dijital tarif oluşturun ve net adlandırma ve sürüm kontrolü kuralları oluşturun.
7. Tren Operatörleri
Çalışanlara ürünleri nasıl değiştireceklerini, tarifleri nasıl seçeceklerini, kaliteyi nasıl denetleyeceklerini ve rutin bakımı nasıl gerçekleştireceklerini öğretin.
8. Kademeli Olarak Genişletin
İlk ürün ailesi stabil hale geldikten sonra, gerçek üretim ihtiyaçlarına göre daha fazla ürün ekleyin.
Bu aşamalı yaklaşım, fabrikanın ilk projeyi gereksiz yere karmaşık hale getirmeden gerçek üretimden öğrenmesine olanak tanır.
Robotik Parlatma Ne Zaman En İyi Seçim Olmayabilir?
Robotik cilalama daha esnek hale gelmesine rağmen her yüksek karışımlı, düşük hacimli uygulama için uygun değildir.
Manuel cilalama şu durumlarda daha pratik kalabilir:
- Her parça benzersizdir.
- Dijital ürün bilgisi mevcut değil.
- Gerekli cilalama alanı tahmin edilemeyecek şekilde değişir.
- Üretim miktarları son derece küçüktür.
- Parçalar güvenli veya tutarlı bir şekilde tutulamaz.
- Yüzey gereksinimleri esas olarak öznel sanatsal yargıya bağlıdır.
- Bir programın yeniden kullanılabilmesi için ürün tasarımı değişir.
- Demirbaşların ve programlamanın maliyeti potansiyel faydadan daha yüksektir.
Bazı durumlarda yarı otomatik çözüm daha iyi bir ilk adım olabilir. Bir fabrika, uyumlu bir taşlama makinesini, programlanabilir bir cilalama makinesini veya bir robotu yalnızca en çok tekrarlanan proses aşaması için kullanabilir.
Otomasyonun değer yaratmak için tüm süreci kapsaması gerekmez.
Örneğin, vasıflı işçiler son kozmetik cilalamayı tamamlarken, bir robot ilk ağır taşlamayı gerçekleştirebilir. Bu, en faydalı olduğu yerde insan esnekliğini korurken fiziksel emeği azaltır.
Esnek Robotik Parlatmanın Geleceği
Robotik parlatma teknolojisi programlanması daha kolay ve daha uyarlanabilir olmaya devam edecek.
3D görme, otomatik yol oluşturma, kuvvet algılama, yüzey denetimi, simülasyon ve yapay zekadaki iyileştirmelerin kurulum süresini daha da kısaltması bekleniyor.
Gelecekteki sistemler bir 3D modeli içe aktarabilir, cilalanması gereken yüzeyleri tanımlayabilir, takım türlerini önerebilir, bir başlangıç robot yolu oluşturabilir ve sensör geri bildirimine göre proses parametrelerini ayarlayabilir.
İnsan mühendisler kalite hedeflerini tanımlamaya ve süreci onaylamaya devam edecek, ancak tekrarlanan programlama çalışmalarının çoğu daha hızlı hale gelebilir.
Bu gelişme önemlidir çünkü üretim daha fazla ürün çeşitliliğine doğru ilerlemektedir. Şirketler, yalnızca ürünler yıllarca değişmeden kaldığında çalışan otomasyon yerine, müşteri talebindeki değişikliklere cevap verebilecek otomasyona ihtiyaç duyuyor.
Bu nedenle en başarılı robotik cilalama sistemleri, esnek üretim platformları olarak tasarlananlar olacaktır.
Çözüm
Robotik cilalama, yüksek karışımlı, düşük hacimli üretimin üstesinden gelebilir ancak esnekliğin tüm sisteme dahil edilmesi gerekir.
Robotun kendisi çözümün yalnızca bir parçasıdır. Hızlı ürün değişimi, dijital tarifler, kuvvet kontrolü, modüler donanımlar, uygun takımlar, çevrimdışı programlama, eğitimli operatörler ve net ürün sınıflandırması da aynı derecede önemlidir.
Üreticiler her ürünün otomatikleştirilip otomasyona tabi tutulamayacağını sorarak başlamamalıdır. Daha yararlı bir soru şudur: Hangi ürün aileleri ortak bir robotik süreci paylaşabilir ve sistem birinden diğerine ne kadar hızlı geçebilir?
Ürün aileleri dikkatli seçildiğinde ve cilalama işlemi standart hale getirildiğinde nispeten küçük partiler bile otomasyona uygun hale gelebilir. Tekrarlanan siparişler hızlı bir şekilde yeniden başlatılabilir, yüzey kalitesi daha tutarlı hale gelebilir ve fabrika zorlu manuel işlere olan bağımlılığını azaltabilir.
Robotik cilalama artık tek bir modeli çok büyük miktarlarda üreten fabrikalarla sınırlı değil. Değişen pazarda daha fazla çeşit üretmeye, müşteri siparişlerine daha hızlı yanıt vermeye ve istikrarlı kaliteyi korumaya ihtiyaç duyan şirketler için giderek daha esnek bir üretim aracı haline geliyor.
Yüksek karışımlı, düşük hacimli üreticiler için soru artık sadece robotik cilalamanın mümkün olup olmadığı değil. Asıl soru, esnekliğin günlük fabrika operasyonunun bir parçası haline gelmesi için sistemin, fikstürlerin, takımların ve üretim verilerinin nasıl tasarlanacağıdır.
