O întrebare frecventă pe care și-o adresează companiile nu se referă la „ce este automatizarea", ci una mult mai practică: „care proces de lucru consumă cea mai mare parte a timpului, generează costuri suplimentare și depinde excesiv de intervenția manuală sau limitează capacitatea de producție?" Răspunsul la aceste întrebări nu ține de modă sau de presiunea competiției, ci de câteva variabile concrete, și anume: volum, variabilitate, costul erorilor și disponibilitate de forță de muncă calificată.
Ce înseamnă, de fapt, automatizarea industrială?
Automatizarea industrială înseamnă înlocuirea sau susținerea intervenției umane în procesul de producție prin sisteme de control, senzori, mecanisme și, adesea, software care coordonează aceste componente, pentru executarea automată sau parțial automată a unor operațiuni care necesită implicare umană. Scopul nu este eliminarea oamenilor din fabrică, ci eliminarea variabilității și a erorii din sarcinile repetitive, predictibile sau periculoase, astfel încât oamenii să se ocupe de sarcini care necesită decizie, adaptare sau supraveghere. Iar beneficiile posibile ale automatizării reprezintă creșterea productivității și a capacității de producție, îmbunătățirea consistenței și calității, creșterea siguranței și eliberarea personalului de anumite activități repetitive.
Automatizare vs. robotizare
O confuzie frecventă este echivalarea automatizării cu robotizarea. Automatizarea este conceptul mai larg, care indică orice proces care funcționează cu intervenție umană redusă, printr-un sistem de control (de la un termostat industrial până la o linie complexă de asamblare).
Robotizarea este o formă specifică de automatizare, în care sarcina este preluată de un braț robotic sau un sistem robotic mobil, capabil să execute mișcări complexe, adesea reprogramabile. Pentru ca o aplicație robotizată să funcționeze în producție, robotul trebuie corelat cu scule, senzori, sisteme de siguranță, echipamente periferice și logica întregului proces. De aceea, întrebarea corectă nu este: „Ce robot ar trebui să cumpăr?" ci: „Ce parte a procesului de lucru merită automatizată și ce configurație tehnică răspunde cel mai bine acestei nevoi?"
Ce procese sunt potrivite pentru automatizare?
Nu orice operație merită a fi automatizată. În general, pentru ca un proces de lucru să fie automatizat, este necesar să întrunească câteva caracteristici:
- Activități repetitive — Automatizarea funcționează bine acolo unde procesul poate fi descris ca o secvență de pași predictibili. Dacă aceeași acțiune este repetată de sute de ori într-o tură, există posibilitatea ca o parte din această activitate să poată fi preluată de un sistem automat.
- Procese cu cerințe ridicate de consistență — Atunci când variațiile de execuție afectează calitatea produsului, automatizarea poate contribui la repetabilitatea procesului. Acest lucru este relevant în special pentru operații în care poziționarea, forța, viteza sau traiectoria trebuie menținute într-un interval controlat.
- Activități dificile sau periculoase — Unele operații presupun temperaturi ridicate, expunere la fum, praf, substanțe periculoase, sarcini repetitive sau alte condiții care pot crește riscul pentru operatori. În asemenea cazuri, automatizarea poate avea și un obiectiv de siguranță, însă orice soluție trebuie proiectată și evaluată corespunzător din perspectiva riscurilor.
- Procese care limitează capacitatea de producție — Uneori problema nu este lipsa unui utilaj, ci faptul că o anumită operație devine blocaj pentru întregul flux. Dacă o singură etapă limitează ritmul unei linii, automatizarea acelei etape poate avea un impact mai mare decât automatizarea unor operații care nu reprezintă un punct critic.
Tipuri de soluții de automatizare industrială
Nu există o singură formă de „automatizare" — alegerea tipului de soluție depinde direct de natura procesului. Există mai multe tipuri de automatizare, aici putem menționa următoarele:
Automatizare fixă (hard automation)
Este soluția clasică pentru producția de volum mare și variație redusă a produsului: linii dedicate unui singur produs sau unei familii restrânse de produse, cu mecanisme și utilaje construite special pentru acea sarcină. Avantajul este viteza și costul unitar redus la volum mare; dezavantajul este flexibilitatea scăzută, iar o schimbare de produs poate necesita reconfigurarea sau înlocuirea utilajelor.
Automatizare flexibilă și roboți colaborativi (cobots)
Roboții colaborativi sunt proiectați să funcționeze alături de operatori umani, cu sisteme de siguranță care le permit să se oprească sau să reducă forța la contact. Sunt, de regulă, mai ușor de reprogramat pentru sarcini noi decât roboții industriali clasici de mare capacitate.
Automatizare cu componentă de vedere artificială și control de calitate
O categorie tot mai relevantă este cea a sistemelor de automatizare care integrează vedere artificială, pentru inspecție, sortare sau control de calitate. Acestea sunt utile în special acolo unde defectele sunt greu de detectat consecvent de un operator uman, la viteze mari de producție sau pe termen lung, pe măsură ce apare oboseala vizuală.
Ce trebuie analizat înainte de a lua decizia de a automatiza un anumit proces?
Un proiect de automatizare ar trebui să înceapă cu procesul existent. În funcție de aplicație, analiza poate include:
- Procesul — ce se execută, în ce ordine și cu ce variații?
- Volumul — câte piese sunt procesate pe schimb, zi sau lună?
- Timpul de ciclu — cât durează operația și unde apar pauzele?
- Produsul — care sunt dimensiunile, greutatea, geometria și variantele produsului?
- Calitatea — ce toleranțe și niveluri de repetabilitate sunt necesare?
- Echipamentele existente — ce poate fi păstrat și integrat în noul sistem?
- Siguranța — ce riscuri apar în procesul automatizat și ce măsuri sunt necesare?
- Datele — ce informații trebuie monitorizate și cum vor fi utilizate?
- Economia proiectului — care este investiția și ce beneficii măsurabile sunt așteptate?
Această etapă este esențială deoarece automatizarea unei probleme prost definite nu rezolvă problema. Doar o transformă într-un sistem automatizat ineficient.
În producția industrială, automatizarea este folosită frecvent la stații de asamblare, paletizare, sudură, vopsire și ambalare — procese repetitive, cu volum ridicat, unde consistența mișcării contează direct pentru calitate.
Concluzie și pași practici
Automatizarea industrială nu este o decizie de tip „da sau nu" generală, ci una specifică fiecărui proces: depinde de volum, de variabilitate, de costul erorii și de infrastructura existentă. Cel mai frecvent, greșeala nu este automatizarea în sine, ci alegerea tipului greșit de soluție pentru profilul real al procesului.
Înainte de a discuta cu un furnizor, este util să aveți deja clarificate: volumul actual și proiectat, variabilitatea produsului, punctele din proces unde erorile costă cel mai mult, și sistemele existente cu care soluția va trebui să comunice. Aceste răspunsuri scurtează semnificativ etapa de analiză tehnică și ajută la o evaluare realistă a costurilor și a timpului de amortizare.
Dacă analizați în prezent un proces din fabrica dumneavoastră și nu sunteți siguri ce tip de soluție ar fi potrivită pentru compania dumneavoastră, echipa Velkor Automation, furnizor de roboți industriali și medicali, poate discuta cu dumneavoastră procesul specific și criteriile relevante pentru acesta.
Discutați cu echipa noastră