Att automatisera delar av produktionen kan öka kapaciteten, minska repetitivt arbete och skapa jämnare processer. Men det betyder inte att varje produktionsprocess bör automatiseras.
För att satsningen ska vara motiverad behöver tekniken lösa ett verkligt problem. Det kan handla om en flaskhals som begränsar produktionstakten, monotona eller ergonomiskt belastande uppgifter, behov av jämnare kvalitet eller svårigheter att bemanna vissa delar av produktionen.
Frågan är därför inte bara vad som går att automatisera, utan vad som är ekonomiskt och produktionstekniskt rimligt att förändra.
En bra utgångspunkt är att analysera den befintliga processen innan man väljer robotar, maskiner eller andra tekniska lösningar.
Vad innebär industriell automation?
Industriell automation innebär att maskiner, robotar, styrsystem och annan utrustning används för att utföra eller styra uppgifter med mindre behov av manuell hantering.
Det kan röra sig om allt från en enskild automatiserad funktion till en komplett produktionscell där flera delar av flödet integreras.
I tillverkningsindustrin kan tekniken exempelvis användas för materialhantering, maskinbetjäning, montering och andra repetitiva uppgifter. Industrirobotar kan även användas för exempelvis svetsning eller för att flytta komponenter mellan olika delar av produktionen.
Syftet behöver dock vara tydligt. Tekniken är ett verktyg för att lösa produktionsproblem – inte ett mål i sig.
Vilka processer lämpar sig för automatisering?
Repetitiva och förutsägbara processer är ofta naturliga kandidater.
Om samma moment utförs på liknande sätt under en stor del av produktionstiden blir det lättare att definiera vad ett automatiserat system ska göra. Det gäller särskilt när komponenternas position, arbetssekvens och kvalitetskrav är tydligt definierade.
Men repetitivitet är inte det enda kriteriet.
Även ett moment med lägre volym kan vara relevant om det exempelvis är tungt, ergonomiskt belastande, svårt att bemanna eller begränsar resten av produktionen.
Därför bör bedömningen börja med några konkreta frågor:
- Hur ofta utförs momentet och hur lång tid tar det?
- Hur mycket operatörstid krävs?
- Var uppstår väntetider eller flaskhalsar?
- Hur stor är variationen mellan produkter och komponenter?
- Vilka krav finns på precision och kvalitet?
- Finns ergonomiska eller andra arbetsmiljömässiga problem?
- Vad händer före och efter det aktuella steget?
Genom att kartlägga flödet blir det lättare att se var en förändring kan skapa faktisk nytta.
Repetitiva och monotona uppgifter är ofta en bra startpunkt
Ett moment som upprepas hundratals gånger under ett skift kan vara enkelt att utföra, men samtidigt binda mycket operatörstid.
Här kan automatisering vara intressant.
Robotar och andra automatiserade system kan hantera repetitiva uppgifter på ett konsekvent sätt. Det kan frigöra tid till arbete där mänsklig bedömning, problemlösning och flexibilitet skapar större värde.
Målet behöver alltså inte vara att ersätta operatören. I många fall handlar det snarare om att förändra hur kompetens och tid används.
En operatör kan exempelvis övervaka flera delar av produktionen i stället för att ladda och lossa samma maskin under hela skiftet.
Börja med flaskhalsarna i produktionen
En långsam del av flödet kan begränsa kapaciteten i hela produktionen.
Om en maskin producerar snabbare än nästa steg kan hantera hjälper det inte nödvändigtvis att optimera den första maskinen ytterligare. Större effekt kan uppnås genom att åtgärda det som faktiskt begränsar flödet.
Samma resonemang gäller maskinbetjäning. Om produktionsutrustning regelbundet står still i väntan på laddning, lossning eller material kan automatiserad hantering vara ett sätt att förbättra utnyttjandet.
Målet bör vara att effektivisera produktionen som helhet, inte bara göra ett enskilt moment snabbare.
När kan automatisering öka produktiviteten?
Produktiviteten kan förbättras när väntetider minskar, flödet blir jämnare eller utrustningen kan utnyttjas under en större del av den tillgängliga produktionstiden.
Det är däremot viktigt att skilja mellan teoretisk kapacitet och faktisk produktion.
Att en robot eller maskin tekniskt kan arbeta dygnet runt innebär inte att hela produktionssystemet kan göra det. Materialförsörjning, verktyg, service, underhåll, kvalitetskontroll och andra delar behöver också fungera.
När produktiviteten beräknas bör man därför utgå från realistisk drift snarare än maskinens maximala kapacitet.
En bra lösning effektiviserar flödet utan att bara flytta begränsningen till nästa steg.
Kan automation förbättra kvaliteten?
I en stabil process där samma rörelse eller sekvens ska upprepas kan automatiserad utrustning bidra till hög repeterbarhet och jämnare kvalitet.
Det kan vara värdefullt när tillverkningen kräver hög precision och konsekvent utförande.
Det betyder däremot inte att risken för fel försvinner. Felaktiga fixturer, variationer i inkommande komponenter, slitna verktyg eller andra processproblem kan fortfarande påverka resultatet. Ett automatiserat system kan dessutom upprepa samma fel många gånger om avvikelsen inte upptäcks.
För att förbättra kvaliteten behöver därför själva processen vara stabil och väl definierad.
Tekniken kan sedan hjälpa till att utföra den konsekvent.
Arbetsmiljö kan vara ett viktigt skäl att automatisera
Alla projekt behöver inte motiveras enbart genom högre produktionstakt.
Arbetsmiljön kan vara minst lika viktig.
Tunga lyft, monotona rörelser och återkommande hantering kan vara lämpliga uppgifter att undersöka. Om en robot eller annan utrustning tar över ett ergonomiskt belastande moment kan operatören i stället arbeta med uppgifter som kräver större flexibilitet eller bedömning.
Värdet av en investering kan därför inte alltid mätas enbart i sekunder per producerad komponent.
Ergonomiska och arbetsmiljömässiga förbättringar bör ingå i beslutsunderlaget från början.
När är det inte lämpligt att automatisera?
Automation är inte automatiskt kostnadseffektivt.
Om processen förändras ofta, produktvolymerna är små eller uppgiften kräver omfattande mänsklig bedömning kan en manuell eller halvautomatiserad lösning vara mer lämplig.
Samma sak gäller om processen ännu inte är stabil.
Att automatisera ett dåligt arbetsflöde riskerar att permanenta problemen i stället för att lösa dem. Innan tekniken införs bör man därför fråga om processen först kan förenklas eller förbättras.
Stor variation mellan produkter kan också påverka kalkylen. Om fixturer, verktyg eller programmering behöver ändras ofta måste tiden och kostnaden för omställning vägas mot den förväntade nyttan.
I vissa fall är rätt lösning därför att börja med en begränsad del av produktionen i stället för att automatisera hela flödet.
Vad avgör om investeringen lönar sig?
En investeringskalkyl behöver omfatta mer än inköpspriset på en robot eller maskin.
Den kompletta lösningen kan exempelvis bestå av robot, gripdon, fixturer, säkerhetsutrustning, styrsystem, integration, installation och programmering.
Sedan kommer produktionens egna förutsättningar.
Om lösningen minskar cykeltiden, reducerar väntetider eller gör det möjligt att producera mer med befintliga resurser kan det skapa ekonomiskt värde. Minskad hantering och förbättrad arbetsmiljö kan också ingå i nyttan.
Samtidigt behöver kostnader för service, reservdelar, omställningar och kompetens för att hantera och underhålla de nya systemen räknas med.
Det är alltså effekten på produktionen över tid som är relevant – inte bara inköpskostnaden.
Automatisera befintlig produktion eller bygga en ny cell?
Att automatisera produktionen behöver inte innebära att den befintliga utrustningen ersätts.
I vissa fall kan ny utrustning integreras med befintliga maskiner. En robot kan exempelvis användas för maskinbetjäning eller materialhantering runt en produktionsmaskin som fortfarande uppfyller kraven.
Det kan vara intressant när själva maskinen fungerar bra men hanteringen runt omkring begränsar effektiviteten.
I andra fall är en ny produktionscell mer lämplig.
Vilket alternativ som passar beror på befintlig utrustning, säkerhet, tillgängligt utrymme, produktvariation, kapacitetsbehov och hur processen förväntas utvecklas.
Bellows arbetar med automation för tillverkningsindustrin och kundanpassade lösningar utifrån produktionens förutsättningar.
Robotteknik är en del av automation – inte hela lösningen
Robotar får ofta mycket uppmärksamhet när automatiserad produktion diskuteras. Men en robot är bara en del av ett fungerande robotsystem.
Gripdon, fixturer, säkerhet, styrning, sensorer och kommunikationen med övriga maskiner behöver också fungera tillsammans.
En industrirobot som ska betjäna en maskin behöver exempelvis kunna samverka med processen: när kan en detalj hämtas, var ska den placeras och när kan nästa maskincykel starta?
Integration är därför en central del av projektet.
Det gäller även när robotteknik kombineras med bearbetningsutrustning. En ATC-motorspindel kan exempelvis vara relevant i en robotapplikation där verktygsbytet behöver ske automatiskt.
En automationslösning bör därför utformas runt hela processen snarare än en enskild robot eller komponent.
Hur flexibel behöver en automatiserad produktion vara?
En viktig fråga är hur mycket produktionen förväntas förändras.
En anläggning som ska hantera samma produkt under långa serier kan optimeras annorlunda än en produktion där produkter och seriestorlekar varierar.
Om marknadskrav eller produktmix förändras snabbt kan flexibilitet vara viktigare än maximal produktionstakt.
Det påverkar exempelvis val av gripdon, fixturer, robot, styrsystem och hur enkelt utrustningen kan ställas om.
Dimensionera därför inte enbart för dagens produktionskrav. Bedöm också vilka variationer systemet rimligen behöver hantera under investeringens förväntade livslängd.
Är automation relevant för små och medelstora företag?
Automation är inte enbart relevant för stora fabriker med långa produktionsserier.
Även små och medelstora företag kan ha moment där tekniken är motiverad. Avgörande är snarare hur ofta uppgiften återkommer, hur mycket resurser den kräver och vilken effekt en förbättring skulle få.
Ett tydligt repetitivt moment eller en kostsam flaskhals kan vara intressant även vid lägre produktionsvolymer.
Samtidigt behöver lösningen dimensioneras efter behovet. Ett mindre företag har sällan nytta av ett onödigt komplext system.
I vissa fall kan ett avgränsat första projekt vara ett bättre sätt att bygga erfarenhet och utvärdera resultatet innan fler delar av produktionen förändras.
Så bedömer du om det är dags att automatisera din produktion
Börja med processen – inte tekniken.
Kartlägg hur produktionen fungerar i dag och identifiera moment som tar mycket tid, orsakar väntan eller kräver omfattande operatörsinsatser. Leta efter repetitiva uppgifter, kapacitetsbegränsningar och ergonomiska problem.
Bedöm därefter variationen. Vilka produkter ska systemet hantera? Hur ofta sker omställningar? Vilka krav finns på precision och kapacitet?
Räkna sedan på både kostnaden och den förväntade nyttan. Ta med integration, säkerhet, installation, utbildning, service och framtida underhåll – inte bara inköpspriset.
Först därefter är det dags att bestämma vilken automationsteknik som behövs.
Det ger ett bättre beslutsunderlag än att börja med frågan om vilken robot man ska köpa.
Rätt automationslösning börjar med rätt problem
Automation kan skapa stora förbättringar när tekniken används på rätt plats. Värdet kommer däremot inte från automatiseringen i sig, utan från problemet den löser.
En repetitiv uppgift, en tydlig kapacitetsbegränsning, ergonomiskt belastande arbete eller behov av jämnare produktion kan vara tecken på att det är värt att undersöka en automationslösning.
Samtidigt bör processen vara tillräckligt stabil och investeringen bedömas över hela den förväntade livscykeln.
Bellows arbetar med automationslösningar för verkstadsindustrin, från förundersökning och rådgivning till kundanpassade lösningar.
Kontakta Bellows för att diskutera vilka delar av din produktion som kan vara relevanta att automatisera.
Vanliga frågor om automation i produktionen
När lönar det sig att automatisera?
Det beror på processen och investeringen. Repetitiva uppgifter, kapacitetsbegränsningar, mycket operatörstid, ergonomiska problem eller behov av högre kapacitet kan vara skäl att undersöka automatisering. Beslutet bör baseras på den totala nyttan och kostnaden över tid.
Måste man ha stora produktionsvolymer för att automatisera?
Nej. Hög volym kan påverka kalkylen positivt, men även mindre volymer kan vara relevanta om ett moment exempelvis är repetitivt, resurskrävande eller ergonomiskt belastande.
Vilka processer är enklast att automatisera?
Väl definierade och repetitiva processer med begränsad variation är ofta enklare att automatisera än uppgifter som förändras mycket eller kräver omfattande mänsklig bedömning.
Kan automation förbättra kvaliteten?
Automation kan bidra till jämnare kvalitet när en stabil process ska upprepas med hög precision. Den eliminerar däremot inte automatiskt fel. Verktyg, material, fixturer och övriga delar av processen behöver också fungera korrekt.
Kan befintliga maskiner automatiseras?
I vissa fall, ja. Robotar eller annan utrustning kan exempelvis integreras med befintliga maskiner för materialhantering eller maskinbetjäning. Om det är lämpligt beror på utrustningen, säkerhetskraven och processen.
Vad kostar industriell automation?
Det finns inget generellt pris eftersom kostnaden beror på omfattningen och förutsättningarna. Robot eller maskin är bara en del av investeringen. Gripdon, fixturer, säkerhet, styrsystem, programmering, installation och integration kan också behöva ingå.
Är robotteknik samma sak som automation?
Nej. Robotteknik är en del av industriell automation. En komplett lösning kan även bestå av styrsystem, sensorer, fixturer, transportörer, maskiner och annan utrustning som tillsammans utför och styr processen.