Automation Nation：製造におけるセットアップと反復的なストレス作業を削減します

ショップの制作成果を高めるための新しい方法をお探しですか？自動化は力の乗数かもしれません。また、最も経験豊富で野心的な機械工のメンターシップ、新しいシステムの学習、機械プログラミングスキルのレベルアップのための時間を解放する可能性があります。そして、それは保険料を下げるのに役立つかもしれません。

ジョブショップで多くの機能を自動化するためのユースケースは、大規模な自動車工場やその他の大量生産施設とは大きく異なります。しかし、自動化はできます あらゆる規模の店舗で繰り返し可能で時間のかかる作業を簡素化するのに役立つ、前向きで生産的な結果を返します。

ロボットとコボットの正しい用途は何ですか？品質チェックをプロセスに近づけることができるテクノロジーは何ですか？ショップのオーナーと製造オペレーションマネージャーはどこに焦点を当てるべきですか？

製造業者が今日の自動化で成功しているいくつかの方法と、変更を計画するときに知っておくべきことを探ります。

製造業の自動化により、労働者に時間を取り戻し、店舗の競争力を維持するのに役立ちます

製造業における才能の危機は本物です。今日の製造能力の需要は労働力の供給よりも大きく、増加すると予想されています。 2018年のデロイトアンドマニュファクチャリングインスティテュートの調査によると、スキルのギャップにより、2028年までに推定240万のポジションが埋められず、2.5兆ドルの潜在的な経済効果が生じる可能性があります。

「これ以上良くなることはありません」と、KilgoreManufacturingのオーナーであるJohnHicksは、彼の会社が記事で見たスキルのデルタについて説明しています。

ジョブショップは、より経験豊富で高価な才能を求めて、より大きな機械工場と競争するのが難しいと感じるかもしれません。しかし、理論的には、自動化により、最も手間のかかる手動タスクを減らし、可能な限り機械と人の比率を高めることで、スキル不足の影響を減らすことができます。

多くの場合、ロボットは複数のマシンの世話をすることができます。場合によっては、1人のオペレーターが複数のロボットの世話をすることがあり、各ロボットが一度に複数のマシンを処理することがあります。

「これにより、オペレーターは部品のバリ取り、組み立て、品質チェックにより多くの時間を費やすなどの二次的な操作を実行できるようになります」と、自動化インテグレーターであるAcietaの運用担当副社長であるSteve Alexanderは、SMEの記事「AutomatingJob Shops？賭けます！」

ビデオ：Augustine Die＆Moldが自動化を使用してプロセスを強化し、スキルデルタの管理にどのように役立っているかをご覧ください。

ジョブショップでの自動化の主な使用例：切り替え

自動化するための魔法の杖はありません。自動化システムの管理には、さまざまなソフトウェア、センサー、安全性など、さまざまな新しいスキルもあります。多くの場合、自動化の最も効果的な使用法は、部品前および部品後の切り替えとセットアップ作業に焦点を当てることです。

「ジョブショップのニーズに最適な自動化は、迅速で簡単なセットアップを強調し、ジョブの切り替え時間を15分以下に短縮するだけでなく、あるタイプのマシンから次のタイプのマシンへの使用、特に切り替えタスクにも適応できます。 」と、ProductionMachiningの編集長であるChrisFelixは、「ジョブショップの自動化：高速、シンプル、アジャイル」の記事に書いています。

経験豊富な機械工は、切り替えやブランクのロードに費やす時間を減らし、大規模なジョブの完了と精密な製造の問題の解決により多くの時間を費やすことを高く評価するかもしれません。

2018年、Hicks of Kilgore Manufacturingは、1日8時間無人で稼働し、毎週3,500ユニットのフランジ部品を出荷するのに役立った自動製造セルを使用しましたが、それは1つの部品のみでした。より自動化され、より多くの上級機械工の時間を解放するために、ヒックスはロードアシスタントマシンを追加しました。

ロードシステムは、ロボットアームをターンテーブルに接続して、単一のワークロードユニット内にワークピースをステージングします。このユニットは、CNC旋盤またはフライス盤の横に配置して再配置できます。

Hicksは、自動化の強化がどのように影響を与えたかを概説しています。

• キルゴアの既存の顧客ベースからより多くの仕事を得る。
• 狭い製造現場で重要なスペースを節約します。
• 機械工が品質チェックに費やす時間が増えたため、部品の品質が向上しました。

より予測可能なマシンスケジューリングから生まれた競争入札からより多くのビジネスを獲得する能力。

製造における自動化へのアプローチ方法：部品量の問題

自動化は、部品の量が大幅に変化する環境で機能しますか？それは可能です、中小企業のエド・シンコラは主張します。

週に数回切り替えが行われる中規模の部品製造環境のシナリオを想像してみてください。 「適切な計画を立てれば、有人シフトでセルを切り替えることができ、次のシフトで大量の無人生産が可能になります」と、MethodsMachineToolsの自動化マネージャーであるJohnLucierはSMEの記事で説明しています。

SMEは、ロボットの必要な速度は「製造される部品の加工サイクル時間に依存する」と述べています。サイクルタイムが短いほど、ロボットを高速化する必要があり、1台のロボットが複数のマシンをサポートできる可能性は低くなります。」

しかし、量が少ないショップも自動化の良い候補になる可能性がある、とLucierは説明します。

「最も重要な考慮事項は、切り替え時間を短縮すること、またはセットアップ時間を完全に排除することです。人々はサイクルタイムとロード/アンロード時間に巻き込まれますが、ボリュームが非常に少なく、時間の半分が切り替えに費やされている場合は、サイクルタイムを犠牲にしても、切り替え時間を攻撃することは理にかなっています」とLucier氏は言います。 。

セットアップは基本的に自動化によって排除できます。ロボットは、自身のアームの端の工具と機械のワークホールディングの両方を変更するようにプログラムするか、カルーセルからパレットをロードするようにプログラムできます。さまざまな部品に。」

他にも、ワークホールディング、ゲージング、サイクルタイム、エンドオブアームツーリング、無人プロセス、完全自動加工など、評価すべき重要なツーリング、クランプ、および部品の安定性に関する領域が多数あります。

自動化とワークホールディング

「ワークピースをチャックまたは固定具に配置する必要がある場合、または最初の操作で作成された機能に基づいて2番目の操作で位置合わせする必要がある場合、タスクを完了するためにビジョンシステムまたはタッチプローブが必要になる場合があります」とFelixは書いています。 「ワークホールディングソリューションは、ロードおよびアンロード時にアームの端の工具とクランプの間に適切なクリアランスを確保できるように設計する必要もあります。」

自動化とゲージング

「自動化されていないプロセスで、加工中または加工後にオペレーターがワークピースを測定する必要がある場合は、ゲージングプロセスの自動化を検討する必要があります」とFelix氏は説明します。 「タッチプローブ、定期的なアーチファクトキャリブレーション、または後処理ゲージや座標測定機の使用など、いくつかの処理中または後処理オプションを利用できます。」

自動化とサイクルタイム

プロセスの自動化を検討する場合、「サイクルタイムによって、キューテーブルと完成したワークピースのインフィード/アウトフィードコンベヤーの容量/サイズが決まります」とFelixは書いています。

サイクルタイムは、「ゲージへのロード、測定機、洗浄ステーション、ターンオーバーステーションの調整など、ロボット/自動化に必要な」タスクの調整、またはパレットの管理で順序付けする必要があります。

自動化を使用して職場の安全と労働者の健康を改善する

製造業者が自動化に投資する主な理由は、労働者の健康と製造現場の安全ではありませんが、それらは受益者です。手根管症候群は製造業では珍しいことではありません。

「部品を旋盤チャックにロードするのと同じくらい簡単なことは、そのプロセスが1日に何百回も繰り返されると、オペレーターにとってすぐに反復運動過多損傷に変わる可能性があります。時間のロスとクレームの間で、これらの怪我は企業に毎年数十億ドルの費用をかけています」とアレクサンダーは説明します。

自動化によって危険な作業が改善または排除され、危険な環境を減らすのに役立った製造作業の領域がいくつかあります。 1つは、重い物体を持ち上げて移動することです。もう1つは、化学物質、粒子状物質、および極端な温度に密接にさらされていると、Forbesの記事で、Seagrams andGeneralMillsのシニア製造リーダーで元プラントスーパーバイザーおよびシステムエンジニアであるJimVinoskiは説明しています。

「背中の怪我は製造作業で最も一般的なものの1つであり、この種の活動は重要な要因です。自動化されたソリューションには、ロボットによるピックアンドプレースシステム、自動化されたパレタイザー、真空ホイストシステムなどが含まれます」とVinoski氏は述べています。

「今日、労働者が50ポンド以上を持ち上げるのは珍しいことであり、繰り返し持ち上げる場合でも、その量が次第に少なくなっています。」

あなたのショップはどのレベルまで自動化されていますか？ でそれについて話します 金属加工フォーラム 。

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