Robots d'assemblage : accélérez votre chaîne de montage grâce à l'automatisation

Comment choisir les robots d'assemblage et les intégrer dans votre flux de travail.

De nombreux produits que vous utilisez quotidiennement sont constitués de composants plus petits. Ces produits nécessitent un assemblage pour être fonctionnels. Traditionnellement, ce processus nécessitait un travail humain. Les progrès de la technologie robotique font des robots d'assemblage une option pour les fabricants qui cherchent à optimiser leurs lignes de production.

Un défi pour les fabricants qui découvrent l'automatisation est de comprendre quand il est logique d'automatiser. De plus, les fabricants bénéficient souvent d'énormes retours sur investissement dans la robotique. Dans cet article, vous apprendrez quand il est judicieux d'automatiser votre processus d'assemblage, où vos retours pourraient être effectués et comment commencer.

Dans cet article:

Quelles industries utilisent des robots d'assemblage ?

Quand automatiser le processus d'assemblage

Comment décider quel robot d'assemblage utiliser

Considérations de coût

Quelles industries utilisent des robots d'assemblage ?

Les produits assemblés sont présents dans un large éventail d'industries. De ce fait, les robots d'assemblage sont utilisés dans de nombreuses industries différentes. Ces robots peuvent gérer l'assemblage de petits composants PCB et de châssis de véhicules lourds. Voici quelques exemples d'industries qui utilisent aujourd'hui des robots d'assemblage :

Automobile

Médical

Électronique

Entreprise de métaux

Entreprise de plastiques

Entreprise d'aliments et de boissons

Ce ne sont que quelques exemples. Tout fabricant qui assemble des composants ensemble pourrait potentiellement utiliser cette technologie. Mais que peut-on gagner d'un assemblage automatisé ?

Avantages de l'automatisation du processus d'assemblage

Les entreprises choisissent souvent d'automatiser le processus d'assemblage pour plusieurs raisons :

Débit accru

Sécurité et Ergonomie

Répétabilité accrue

Quand automatiser le processus d'assemblage

Pour les entreprises novices dans le processus d'automatisation, la question de savoir quand peut être un défi. Les projets d'investissement comportent toujours des risques. Comprendre quand il est bon d'automatiser peut vous aider à vous sentir plus en sécurité pour entreprendre un projet de robot. Les entreprises ont tendance à adopter l'automatisation de l'assemblage dans les scénarios suivants :

Ils nécessitent un débit accru

La tâche est dangereuse ou peut entraîner des blessures

Ils doivent réduire leurs frais généraux

Ils connaissent une qualité de production incohérente

Débit

Les robots dépassent souvent facilement le travail humain. Les tâches d'assemblage ne font pas exception à cette règle. Les fabricants qui assemblent des produits ont souvent des quotas élevés à atteindre. Les robots d'assemblage sont un moyen d'atteindre un volume de production plus élevé. Les fabricants rencontrent souvent des problèmes de goulot d'étranglement. Il s'agit d'une situation où une partie spécifique d'un processus ralentit la productivité globale de l'ensemble du processus. Un exemple de ceci pourrait être trouvé dans une usine d'embouteillage. Sur une ligne particulière, une bouteille doit être remplie, bouchée et étiquetée. Supposons que le processus de bouchage est manuel et ne peut actuellement produire que 45 pièces par minute (PPM). Le reste de la ligne, cependant, pourrait potentiellement fonctionner à 120 PPM. L'automatisation du processus de bouchage vous permet de libérer ce potentiel supplémentaire de la ligne. Cela conduit à une augmentation des revenus de votre établissement.

Sécurité

L'une des raisons pour lesquelles les entreprises automatisent est que les tâches d'assemblage peuvent entraîner des blessures. C'est particulièrement le cas lorsque les composants sont très gros ou minuscules. Les composants lourds présentent des risques de sécurité évidents. Les opérateurs peuvent se blesser en déplaçant de grandes pièces. Les petites pièces posent également problème. L'assemblage de circuits imprimés est un bon exemple des risques pour la sécurité des petites pièces. Les blessures ergonomiques courantes comprennent :

Fatigue des yeux

Fatigue musculaire

Inhalation de fumée

Impacts

Les robots d'assemblage éliminent le risque de blessure de l'opérateur dû à ces tâches. Il est possible d'économiser de l'argent en évitant les temps d'arrêt, les frais médicaux et les amendes associés aux accidents de travail.

Réduction des coûts

Les chaînes de montage ont de nombreux coûts associés. Le coût principal est celui de la main-d'œuvre. Selon le pays dans lequel vous vous trouvez, cela peut fluctuer, mais c'est toujours un facteur majeur dans le coût des marchandises. Il y a aussi les coûts des matières premières, ainsi que certains coûts cachés. Ces facteurs cachés comprennent les coûts de formation, la réduction de la production due au temps libre et les coûts des soins de santé dans certains cas. Les chaînes de montage entièrement automatisées suppriment la main-d'œuvre et les coûts cachés, car les robots ne nécessitent ni salaires ni avantages sociaux. Cela conduit à une ligne de production plus légère et plus efficace. De nombreux fabricants réaffectent ce capital humain à des tâches plus difficiles à automatiser où les gens peuvent être plus productifs.

Un robot a un coût initial élevé et des coûts de maintenance tout au long de sa durée de vie. Mais dans des scénarios idéaux, les projets de robots peuvent atteindre un retour sur investissement net en 12 à 18 mois. C'est particulièrement le cas dans les projets d'automatisation standardisés qui ont des solutions robotiques éprouvées. Les projets d'automatisation expérimentaux ou difficiles risquent de ne pas atteindre ces objectifs de retour sur investissement. Il est important de discuter de ces préoccupations avec votre intégrateur pour comprendre votre risque.

Qualité de production constante

Les systèmes automatisés sont plus reproductibles dans leurs mouvements que les gens. Ils peuvent jouer à un niveau aussi élevé en raison de leur programmation. Les robots sont conçus pour suivre un ensemble d'instructions. Lorsque les tâches sont prévisibles et répétitives, les robots peuvent exceller. Cet attribut leur permet de fabriquer des produits plus cohérents. Cela signifie moins d'échecs et moins de produits qui ne passent pas les contrôles de qualité.

Comment décider quel robot d'assemblage utiliser

Différentes tâches d'assemblage ont des besoins différents. Ces exigences détermineront souvent quel robot est sélectionné. Heureusement, chaque type de robot est capable d'assemblage. Cependant, toutes les tâches d'assemblage ne peuvent pas être effectuées par chaque robot. Les facteurs clés qui déterminent quel robot doit être utilisé incluent :

Complexité d'assemblage

Charge utile et portée

Vitesse

Les assemblages complexes qui nécessitent de la flexibilité sont d'excellents choix pour les robots à six axes. Cela est dû à leur amplitude de mouvement exceptionnelle et à leur capacité à atteindre des angles difficiles. Les robots collaboratifs sont un exemple de robot à six axes pouvant être déployé à proximité des personnes.

Les applications à charge utile élevée et/ou à grande portée sont souvent difficiles pour la plupart des types de robots. Des variantes comme le Delta et le SCARA sont souvent des types de robots plus petits et moins puissants. Ceux-ci sont mieux déployés dans des applications plus petites. Il est essentiel de comprendre la charge utile et la portée requises pour accomplir votre tâche. Ici, les erreurs coûtent cher.

La vitesse requise pour accomplir votre tâche est un autre facteur important. Tous les robots ont la capacité d'être rapides. Certains types de robots sont certainement dans l'échelon supérieur de la catégorie vitesse. Un robot delta en est un parfait exemple. En raison de leur construction, ils peuvent atteindre les vitesses les plus élevées. Ils sont également extrêmement réactifs aux changements de direction. Ils sont parfaits pour les applications à faible charge utile et à grande vitesse. Un mauvais choix pour une application très rapide serait un cobot. Ils sont généralement limités en vitesse pour des raisons de sécurité.

Vous avez du mal à choisir le robot qui vous convient ? Notre réseau de conseillers indépendants peut vous aider à faire le bon choix.

Considérations de coût

Enfin, vous devez décider si le prix est juste. Les coûts des systèmes de robots d'assemblage peuvent varier considérablement, allant de 10 000 USD à plus de 100 000 USD. Les principaux facteurs comprennent :

Complexité du projet

Type, marque et taille de robot

Exigences de sécurité

Les projets plus complexes sont toujours plus coûteux. Ils peuvent nécessiter plusieurs robots, systèmes de vision ou une intégration avec des équipements existants. Cela signifie plus de matériel et de main-d'œuvre pour intégrer le système. Les fourchettes de prix varient d'une marque à l'autre. Les coûts varient encore plus d'un type de robot à l'autre. De plus, les coûts augmenteront à mesure que la taille du robot augmentera. Les grandes tâches d'assemblage nécessitent un équipement plus gros et plus coûteux. Les équipements de sécurité supplémentaires sont souvent oubliés lors de l'estimation des coûts. Les robots peuvent être dangereux pour les humains. Des équipements de sécurité doivent être utilisés pour protéger les opérateurs de ces dangers. Les coûts de sécurité comprennent des éléments tels que :

Cages de sécurité

Rideaux lumineux

Scanners de sécurité

Relais de sécurité et verrouillages

Automates de sécurité dédiés