Üretim makinelerinin yüklenmesi ve boşaltılması olan makine besleme otomasyonu, endüstriyel robotlar için temel bir uygulamadır. Unimation'ın ilk endüstriyel robotunun 1961'de bir GM döküm fabrikasına kurulmasından günümüze, makine besleme robotlar için yaygın bir uygulama olmaya devam ediyor. Makine besleme otomasyonunda işleyiş oldukça basittir, tamamlanmış bir parça makineden çıkarılır, makineye işlenmemiş bir parça yüklenir ve bu süreç tekrarlanır. Süreç aynı kalsa da zaman içinde kapsamı ve faydaları gelişim gösteriyor.
ROBOTLARLA NE TÜR MAKİNELER OTOMATİKLEŞTİRİLEBİLİR?
Robotlarla otomatikleştirilebilecek makineler arasında CNC takım tezgâhları, enjeksiyon kalıplama makineleri, kalıp döküm makineleri, montaj sistemleri, eklemeli üretim makineleri ve daha fazlası bulunmaktadır. Bazı durumlarda, otomatik bir işlem sadece bitmiş parçanın çıkarılması olabilirken, diğer uygulamalarda işlenmemiş parçalar ve bileşen parçaları da yüklenir.
Üretimdeki iş gücü krizi, makine besleme otomasyonu için dünya çapında önemli bir itici güç olmaya devam ediyor. Nisan 2023'te Çalışma İstatistikleri Bürosu, yalnızca ABD imalat sektöründe 694 bin açık iş olduğunu bildirdi. Bu rakam, Ocak 2021'deki 1 milyon açık imalat işinden daha düşük olsa da hâlâ pandemi öncesi seviyelerden daha yüksek ve önemli bir iyileşme belirtisi göstermiyor.
MAKİNE BESLEMEDE GELENEKSEL ROBOT BİR ÇÖZÜM MÜ?
Üretim sektöründeki iş gücü açığına acil bir çözüm bulunamadığı için büyük ve küçük şirketler, mevcut üretim ekipleriyle verimliliği ve çıktıyı artırmakta zorluk çekiyor. İşte bu noktada robotik otomasyon devreye giriyor. Robotik makine besleme, uzun yıllardır popüler bir uygulama olmasına rağmen, geleneksel (kolaboratif olmayan) robot yaklaşımının birçok operasyonda pratik olmamasına neden olan bazı sınırlamaları bulunuyor:
- Zemin alanı: Geleneksel otomasyonun gerektirdiği güvenlik önlemleri, geniş bir üretim alanı gerektirir ve makinelerin, yüksek voltajlı elektrik hatları ve diğer yardımcı programların yeniden konumlandırılmasını gerektirebilir.
- Karmaşıklık: Geleneksel robotların programlanması, çalıştırılması ve bakımı zordur. Küçük atölyeler bu tür otomasyona yetkin kaynaklara sahip olmayabilir ve büyük atölyeler de bu masrafları karşılamak istemeyebilir.
- Teslim süreleri: Geleneksel otomasyonun teslim süreleri genellikle 3-5 ay arasındadır ki bu, günlük iş gücü zorluklarıyla mücadele eden herhangi bir şirket için uzun bir süredir.
- Sınırlı esneklik: Geleneksel robotların taşınması ve yeni parçalar için yeniden programlanması zordur, bu da genel verimliliği kısıtlayabilir.
- Toplam maliyet: Yukarıdaki tüm noktalar göz önüne alındığında, geleneksel robotlarla makine besleme yüksek maliyetli bir yatırım olabilir ve bu durumun haklı gösterilmesi zordur.
ROBOTLU MAKİNE BESLEME UYGULAMALARINDA ÖNE ÇIKAN AVANTAJLAR NELER?
Universal Robots’un 2008'de tanıttığı ilk cobot'undan bugüne kadar dünyanın dört bir köşesinde kurulu 75 binden fazla kolaboratif robotu çalışıyor. UR cobot'ları için ilk uygulama olan makine besleme halen en büyük uygulama segmenti olmaya devam ediyor. Cobot’la yapılan makine besleme uygulaması, geleneksel robot otomasyonuna göre önemli avantajlar sunuyor:
Mevcut yerleşimde dar alanlarda çalışabilir: Risk değerlendirmesi yapıldığında, makine besleme cobot'ları güvenlik çitleri veya bariyerler olmadan manuel hatlar boyunca konumlandırılabilir. Makinelerin, güç kaynaklarının veya diğer ekipmanların yerini değiştirmek gerekmez. UR cobot makine besleme çözümleri, robot mühendisleri tarafından değil, üretim mühendisleri, teknisyenler ve hat operatörleri tarafından programlanabilir ve çalıştırılabilir.
Uzun teslim süreleri artık geçmişte kaldı: UR cobot çözümleri aylar değil, haftalar içinde üretim hattında olabilir. PO'dan üretime geçiş genellikle 3 veya 4 hafta içinde tamamlanır.
Kolay programlama maksimum esneklik sağlar: Yeni parçalar dakikalar içinde programlanabilir, bu da yüksek çeşit, düşük adetli üretim ihtiyacında esnekliği en üst düzeye çıkarır. Toplam maliyet genellikle geleneksel otomasyonun 1/3'ü ila ½'si kadardır. Kısa teslim süreleri ile UR cobot çözümleri hızlı bir yatırım getirisi sunar.
ROBOTİK MAKİNE BESLEME ÜRETKENLİĞİ ARTIRIR
Cobot otomasyonu, üretkenliği artırmak için çeşitli yollar sunar ve şirketler genellikle yetenekli üretim operatörleri ve teknisyenlerin katkısını bu süreçte merkeze alır. Temel konfigürasyonda, bir cobot'un bir makineye oranı 1:1'dir. Ancak çevrim süreleri ve makinelerin yerleşimine bağlı olarak, tek bir cobot, hücreleri parçalarla beslemek için tek bir operatörle 2 veya 3 makineyi destekleyebilir. Birçok şirkette, iş gücü açığı nedeniyle parça yükleyecek/boşaltacak operatör bulunamadığı için makineler çalışamayabiliyor. Bu durum, kaybedilen üretim hacmiyle birlikte makinelerin amortismanına devam etmesi, yer kaplaması ve en kötü durumda faiz giderleriyle nakit akışını tüketmesi anlamına geliyor. Kayıp üretkenlik aynı zamanda geciken sevkiyatlar ve azalan hacimler nedeniyle müşteri ilişkilerini de tehdit ediyor.
İş gücü açığı olmayan şirketlerde bile, cobot otomasyonunun üretkenliği artıracağını unutmamak büyük önem taşıyor. Manuel makine besleme, üretimi molalarda, öğle yemeğinde ve vardiya bitiminde durdurur. Günde 15 dakikalık iki mola ve 30 dakikalık bir öğle yemeği molası için çalışmaya devam etmek, 8 saatlik bir vardiyada üretimi %12,5 oranında artırabilir.
COBOT İLE MAKİNE BESLEMEDE TUTARLILIK SAĞLANIR
Manuel makine besleme işlemlerinde, döngü süresi operatörün hızına bağlıdır. En kısa döngü süresini ve en yüksek üretim oranını 8 saatlik bir vardiyada korumak mümkün olabilir, ancak bu son derece zorlu bir süreçtir. Cobot makine besleme çözümleri, döngü süresini artık cobot ve makine sürecinin kontrolü altında tuttuğu için en yüksek üretim çıktısını sağlar.
Benzer şekilde, operatörler 8 saatlik bir vardiya boyunca boş parçaları tutarlı bir şekilde yüklemekte zorlanabilirler. Hafifçe yanlış hizalanmış veya yanlış oturtulmuş parçalar, doğrudan hurda üretimine yol açarak kârlılığı etkileyebilir. Cobot otomasyonu, döngüden döngüye hassas ve tekrarlanabilir olabilir; UR cobot'lardaki yerleşik kuvvet algılama, boşlukların hizalanmasını ve düzgün bir şekilde oturtulmasını sağlamada daha da yardımcı olabilir.
Geleneksel robotlarla, robotik makine beslemenin en büyük zorluklarından biri robot/makine kullanımıdır. Geleneksel otomasyon kalıcı olarak kurulduğundan, şirketin robotu/makineyi tam olarak kullanabilmek için yeterli miktarda parça temin etmesi gerekir. Kolaboratif robotla makine beslemenin esnek yapısı, cobot'un o gün veya hafta için üretim planına bağlı olarak makineden makineye taşınmasını mümkün kılar. Çoğu durumda cobot'lar, atanan makineye kadar tekerlekli bir arabaya monte edilebilir. Bu, robot kullanımını yüksek tutarak yatırım getirisini hızlandırır.
MAKİNE BESLEME UYGULAMALARINDA COBOT KULLANIMI MEMNUNİYETİ ARTIRIR
Makine beslemedeki iş gücü açığının bir kısmı sadece işe alım değil, mevcut çalışanların iş memnuniyetini artırmak da kritik önem taşır. Bütün gün bir makinenin önünde parçaları yükleyip boşaltmak, aynı zamanda sürekli kısa döngü sürelerini koruma ve yanlış yüklemelerden kaynaklanan hurdaları engelleme zorluğu içeren zorlu bir süreçtir. Kirli ve tehlikeli işleri otomatikleştirmek, güvenliği artırır ve çalışanların iş memnuniyetini yükseltir. Potansiyel çalışanlar robotlar gibi değil, robotlarla birlikte çalışabileceklerini anladıklarında işe alım süreci çok daha kolay olur.
