ผู้ควบคุมการผลิตทางอุตสาหกรรม: รหัสการผลิตที่อยู่เบื้องหลังความชาญฉลาดและประสิทธิภาพ

ฉันเชื่อว่าทุกคนคงเคยได้ยินมาบ้างหุ่นยนต์มักแสดงความสามารถออกมาในภาพยนตร์ หรือเป็นมือขวาของไอรอนแมน หรือควบคุมเครื่องมือที่ซับซ้อนต่างๆ ในโรงงานเทคโนโลยีความแม่นยำได้อย่างแม่นยำ การนำเสนอที่สร้างสรรค์เหล่านี้ทำให้เราเกิดความประทับใจเบื้องต้นและความอยากรู้เกี่ยวกับหุ่นยนต์. แล้วหุ่นยนต์การผลิตทางอุตสาหกรรมคืออะไร?

Anหุ่นยนต์การผลิตทางอุตสาหกรรมเป็นอุปกรณ์ทางกลที่สามารถทำงานโดยอัตโนมัติได้ สามารถเลียนแบบการเคลื่อนไหวบางส่วนของแขนมนุษย์และดำเนินการต่างๆ เช่น การจัดการวัสดุ การประมวลผลชิ้นส่วน และการประกอบผลิตภัณฑ์ในสภาพแวดล้อมการผลิตทางอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่น ในโรงงานผลิตยานยนต์ หุ่นยนต์สามารถหยิบชิ้นส่วนรถยนต์ได้อย่างแม่นยำและติดตั้งในตำแหน่งที่กำหนด หุ่นยนต์การผลิตทางอุตสาหกรรมโดยทั่วไปขับเคลื่อนด้วยอุปกรณ์ขับเคลื่อน เช่น มอเตอร์ กระบอกสูบ และกระบอกไฮดรอลิก อุปกรณ์ขับเคลื่อนเหล่านี้เคลื่อนย้ายข้อต่อของหุ่นยนต์ภายใต้คำสั่งของระบบควบคุม ระบบควบคุมประกอบด้วยตัวควบคุม เซ็นเซอร์ และอุปกรณ์การเขียนโปรแกรมเป็นหลัก ตัวควบคุมคือ "สมอง" ของหุ่นยนต์ ซึ่งรับและประมวลผลคำสั่งและสัญญาณต่างๆ เซ็นเซอร์ใช้เพื่อตรวจจับตำแหน่ง ความเร็ว แรง และข้อมูลสถานะอื่นๆ ของหุ่นยนต์ ตัวอย่างเช่น ในระหว่างกระบวนการประกอบ เซ็นเซอร์แรงใช้เพื่อควบคุมแรงในการประกอบเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อชิ้นส่วน อุปกรณ์การเขียนโปรแกรมอาจเป็นโปรแกรมเมอร์การสอนหรือซอฟต์แวร์การเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ และสามารถตั้งค่าวิถีการเคลื่อนที่ ลำดับการทำงาน และพารามิเตอร์การทำงานของเครื่องจักรกลได้ผ่านการเขียนโปรแกรม ตัวอย่างเช่น ในงานเชื่อม เส้นทางการเคลื่อนที่และพารามิเตอร์การเชื่อมของหัวเชื่อมแมนิพิวเลเตอร์ เช่น ความเร็วในการเชื่อม ขนาดกระแสไฟฟ้า ฯลฯ สามารถตั้งค่าได้ผ่านการเขียนโปรแกรม

คุณสมบัติการทำงาน:
ความแม่นยำสูง: สามารถกำหนดตำแหน่งและทำงานได้อย่างแม่นยำ และสามารถควบคุมข้อผิดพลาดได้ในระดับมิลลิเมตรหรือไมครอน ตัวอย่างเช่น ในการผลิตเครื่องมือที่มีความแม่นยำ เครื่องจักรกลสามารถประกอบและประมวลผลชิ้นส่วนได้อย่างแม่นยำ
ความเร็วสูง: สามารถดำเนินการซ้ำๆ ได้อย่างรวดเร็วและปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต ตัวอย่างเช่น ในสายการผลิตบรรจุภัณฑ์อัตโนมัติ ผู้ควบคุมสามารถหยิบผลิตภัณฑ์และใส่ลงในภาชนะบรรจุภัณฑ์ได้อย่างรวดเร็ว
ความน่าเชื่อถือสูง: สามารถทำงานได้อย่างเสถียรเป็นเวลานานและลดข้อผิดพลาดที่เกิดจากปัจจัยต่างๆ เช่น ความเหนื่อยล้าและอารมณ์ เมื่อเปรียบเทียบกับการใช้แรงงานคน ในสภาพแวดล้อมการทำงานที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิสูง ความเป็นพิษ และความเข้มข้นสูง เครื่องจักรกลสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องมากขึ้น
ความยืดหยุ่น: ภารกิจการทำงานและโหมดการเคลื่อนไหวสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเขียนโปรแกรมเพื่อให้เหมาะกับความต้องการการผลิตที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น เครื่องจักรกลตัวเดียวกันสามารถดำเนินการขนย้ายวัสดุด้วยความเร็วสูงในช่วงฤดูการผลิตสูงสุดและประกอบผลิตภัณฑ์อย่างละเอียดในช่วงนอกฤดูกาล

เครื่องจักรการผลิตทางอุตสาหกรรมมีพื้นที่การประยุกต์ใช้อะไรบ้าง?
อุตสาหกรรมการผลิตยานยนต์
การจัดการและการประกอบชิ้นส่วน: ในสายการผลิตยานยนต์ หุ่นยนต์สามารถขนส่งชิ้นส่วนขนาดใหญ่ เช่น เครื่องยนต์และระบบส่งกำลังได้อย่างมีประสิทธิภาพ และประกอบเข้ากับตัวถังรถได้อย่างแม่นยำ ตัวอย่างเช่น หุ่นยนต์หกแกนสามารถติดตั้งเบาะนั่งรถยนต์ในตำแหน่งที่กำหนดบนตัวรถได้อย่างแม่นยำมาก และความแม่นยำในการวางตำแหน่งสามารถเข้าถึง ±0.1 มม. ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและคุณภาพการประกอบได้อย่างมาก การทำงานเชื่อม: งานเชื่อมตัวรถต้องใช้ความแม่นยำและความเร็วสูง หุ่นยนต์สามารถเชื่อมชิ้นส่วนต่างๆ ของโครงตัวรถเข้าด้วยกันโดยใช้เทคโนโลยีการเชื่อมแบบจุดหรือการเชื่อมด้วยอาร์กตามเส้นทางที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้า ตัวอย่างเช่น หุ่นยนต์การผลิตทางอุตสาหกรรมสามารถเชื่อมโครงประตูรถเสร็จภายใน 1-2 นาที
อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า
การผลิตแผงวงจร: ในระหว่างการผลิตแผงวงจร หุ่นยนต์สามารถติดตั้งส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ได้ หุ่นยนต์สามารถติดตั้งส่วนประกอบขนาดเล็ก เช่น ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ บนแผงวงจรได้อย่างแม่นยำด้วยความเร็วหลายหรือหลายสิบชิ้นต่อวินาที การประกอบผลิตภัณฑ์: สำหรับการประกอบผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น โทรศัพท์มือถือและคอมพิวเตอร์ หุ่นยนต์สามารถทำงานต่างๆ เช่น การประกอบเปลือกและการติดตั้งหน้าจอได้ ยกตัวอย่างเช่น การประกอบโทรศัพท์มือถือ หุ่นยนต์สามารถติดตั้งส่วนประกอบต่างๆ เช่น หน้าจอแสดงผลและกล้อง ลงในตัวเครื่องโทรศัพท์มือถือได้อย่างแม่นยำ ทำให้มั่นใจได้ว่าการประกอบผลิตภัณฑ์จะมีความสม่ำเสมอและมีคุณภาพสูง
อุตสาหกรรมแปรรูปเครื่องจักรกล
การโหลดและขนถ่าย: ต่อหน้าเครื่องมือเครื่องจักร CNC เครื่องปั๊ม และอุปกรณ์การประมวลผลอื่นๆ หุ่นยนต์สามารถดำเนินการโหลดและขนถ่ายได้ หุ่นยนต์สามารถหยิบวัสดุเปล่าจากไซโลได้อย่างรวดเร็วและส่งไปยังโต๊ะทำงานของอุปกรณ์การประมวลผล จากนั้นจึงนำผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปหรือผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปออกมาหลังจากการประมวลผล ตัวอย่างเช่น เมื่อเครื่องกลึง CNC ประมวลผลชิ้นส่วนเพลา หุ่นยนต์สามารถโหลดและขนถ่ายได้สำเร็จทุก 30-40 วินาที ซึ่งช่วยปรับปรุงอัตราการใช้ประโยชน์ของเครื่องมือเครื่องจักร ความช่วยเหลือในการประมวลผลชิ้นส่วน: ในการประมวลผลชิ้นส่วนที่ซับซ้อนบางชิ้น หุ่นยนต์สามารถช่วยในการพลิกและจัดตำแหน่งชิ้นส่วนได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อประมวลผลแม่พิมพ์ที่ซับซ้อนที่มีหลายหน้า หุ่นยนต์สามารถพลิกแม่พิมพ์ในมุมที่เหมาะสมหลังจากกระบวนการหนึ่งเสร็จสิ้น เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับกระบวนการถัดไป จึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและความแม่นยำของการประมวลผลชิ้นส่วน
อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม
การดำเนินการด้านบรรจุภัณฑ์: ในการเชื่อมโยงบรรจุภัณฑ์ของอาหารและเครื่องดื่ม หุ่นยนต์สามารถหยิบผลิตภัณฑ์และใส่ลงในกล่องบรรจุภัณฑ์หรือถุงบรรจุภัณฑ์ได้ ตัวอย่างเช่น ในสายการผลิตกระป๋องเครื่องดื่ม หุ่นยนต์สามารถหยิบและบรรจุขวดเครื่องดื่มได้ 60-80 ขวดต่อนาที และสามารถรับรองความเรียบร้อยและมาตรฐานของบรรจุภัณฑ์ได้
การดำเนินการคัดแยก: สำหรับการคัดแยกอาหาร เช่น การจัดเกรดและการคัดแยกผลไม้และผัก หุ่นยนต์สามารถคัดแยกตามขนาด น้ำหนัก สี และลักษณะอื่นๆ ของผลิตภัณฑ์ได้ ในกระบวนการคัดแยกหลังจากเก็บผลไม้แล้ว หุ่นยนต์สามารถระบุผลไม้ที่มีเกรดคุณภาพต่างกันและนำไปวางไว้ในพื้นที่ต่างๆ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการคัดแยกและคุณภาพของผลิตภัณฑ์
อุตสาหกรรมโลจิสติกส์และคลังสินค้า
การจัดการสินค้าและการจัดวางบนพาเลท: ในคลังสินค้า หุ่นยนต์สามารถบรรทุกสินค้าที่มีรูปร่างและน้ำหนักต่างๆ ได้ หุ่นยนต์สามารถหยิบสินค้าออกจากชั้นวางหรือวางสินค้าบนพาเลทได้ ตัวอย่างเช่น หุ่นยนต์โลจิสติกส์และการจัดเก็บสินค้าขนาดใหญ่สามารถบรรทุกสินค้าที่มีน้ำหนักหลายตัน และสามารถวางสินค้าเป็นกองที่เรียบร้อยตามกฎเกณฑ์บางประการ ซึ่งช่วยปรับปรุงการใช้พื้นที่ในคลังสินค้า การจัดเรียงคำสั่งซื้อ: ในสภาพแวดล้อม เช่น โลจิสติกส์อีคอมเมิร์ซ หุ่นยนต์สามารถจัดเรียงสินค้าที่เกี่ยวข้องจากชั้นวางในคลังสินค้าตามข้อมูลคำสั่งซื้อ หุ่นยนต์สามารถสแกนข้อมูลผลิตภัณฑ์ได้อย่างรวดเร็วและวางผลิตภัณฑ์บนสายพานลำเลียงการจัดเรียงได้อย่างแม่นยำ ช่วยเร่งความเร็วในการประมวลผลคำสั่งซื้อ

ผลกระทบเฉพาะเจาะจงของการประยุกต์ใช้เครื่องมือควบคุมการผลิตทางอุตสาหกรรมต่อประสิทธิภาพการผลิตขององค์กรคืออะไร

ปรับปรุงความเร็วในการผลิต

การทำงานซ้ำๆ อย่างรวดเร็ว: เครื่องจักรกลการผลิตทางอุตสาหกรรมสามารถทำงานซ้ำๆ กันด้วยความเร็วสูงมากโดยไม่เหนื่อยล้าและประสิทธิภาพลดลง เช่น การทำงานด้วยมือ ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการประกอบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ เครื่องจักรกลสามารถทำการหยิบจับและติดตั้งได้หลายสิบหรือหลายร้อยครั้งต่อนาที ในขณะที่การทำงานด้วยมืออาจทำได้เพียงไม่กี่ครั้งต่อนาที ตัวอย่างเช่น การผลิตโทรศัพท์มือถือ จำนวนหน้าจอที่ติดตั้งต่อชั่วโมงโดยใช้เครื่องจักรกลอาจมากกว่าการติดตั้งด้วยมือถึง 3-5 เท่า ย่นระยะเวลาการผลิต: เนื่องจากเครื่องจักรกลสามารถทำงานได้ตลอด 24 ชั่วโมง (ด้วยการบำรุงรักษาที่เหมาะสม) และมีความเร็วในการแปลงระหว่างกระบวนการที่รวดเร็ว จึงทำให้ระยะเวลาการผลิตผลิตภัณฑ์สั้นลงอย่างมาก ตัวอย่างเช่น ในการผลิตยานยนต์ การทำงานที่มีประสิทธิภาพของเครื่องจักรกลในการเชื่อมตัวและข้อต่อการประกอบชิ้นส่วนช่วยลดเวลาการประกอบรถยนต์จากหลายสิบชั่วโมงเหลือเพียงมากกว่าสิบชั่วโมงในปัจจุบัน

ปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์

การทำงานที่มีความแม่นยำสูง: ความแม่นยำในการทำงานของแมนิพิวเลเตอร์นั้นสูงกว่าการทำงานด้วยมือมาก ในการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำ หุ่นยนต์สามารถควบคุมความแม่นยำในการตัดเฉือนชิ้นส่วนได้ในระดับไมครอน ซึ่งทำได้ยากด้วยการทำงานด้วยมือ ตัวอย่างเช่น ในการผลิตชิ้นส่วนนาฬิกา หุ่นยนต์สามารถตัดและเจียรชิ้นส่วนขนาดเล็ก เช่น เฟืองได้อย่างแม่นยำ ทำให้มั่นใจได้ถึงความแม่นยำของขนาดและพื้นผิวที่เรียบของชิ้นส่วน จึงช่วยปรับปรุงคุณภาพโดยรวมของผลิตภัณฑ์
ความเสถียรของคุณภาพที่ดี: ความสม่ำเสมอของการทำงานนั้นดี และคุณภาพของผลิตภัณฑ์จะไม่ผันผวนเนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น อารมณ์และความเหนื่อยล้า ในกระบวนการบรรจุยา หุ่นยนต์สามารถควบคุมปริมาณยาและการปิดผนึกบรรจุภัณฑ์ได้อย่างแม่นยำ และคุณภาพของบรรจุภัณฑ์แต่ละชิ้นก็มีความสม่ำเสมอสูง จึงลดอัตราข้อบกพร่องได้ ตัวอย่างเช่น ในการบรรจุอาหาร หลังจากใช้หุ่นยนต์ อัตราการสูญเสียผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการบรรจุที่ไม่ได้มาตรฐานสามารถลดลงจาก 5% – 10% ในการทำงานด้วยมือเป็น 1% – 3%
เพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิต
การรวมกระบวนการอัตโนมัติ: หุ่นยนต์สามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อัตโนมัติอื่นๆ ได้อย่างราบรื่น (เช่น สายการผลิตอัตโนมัติ ระบบคลังสินค้าอัตโนมัติ ฯลฯ) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตทั้งหมด ในสายการผลิตผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ หุ่นยนต์สามารถรวมการผลิต การทดสอบ และการประกอบแผงวงจรเข้าด้วยกันอย่างใกล้ชิด เพื่อให้ได้การผลิตแบบต่อเนื่องอัตโนมัติตั้งแต่วัตถุดิบจนถึงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ตัวอย่างเช่น ในเวิร์กช็อปการผลิตเมนบอร์ดคอมพิวเตอร์แบบครบวงจร หุ่นยนต์สามารถประสานงานอุปกรณ์ประมวลผลต่างๆ เพื่อทำให้กระบวนการต่างๆ เสร็จสมบูรณ์ ตั้งแต่การผลิตแผงวงจรพิมพ์ไปจนถึงการติดตั้งชิปและการเชื่อม ลดเวลาในการรอและการแทรกแซงของมนุษย์ในลิงก์กลาง การปรับงานที่ยืดหยุ่น: สามารถปรับงานและคำสั่งงานของหุ่นยนต์ได้อย่างง่ายดายผ่านการเขียนโปรแกรมเพื่อให้ปรับให้เข้ากับความต้องการการผลิตที่แตกต่างกันและการเปลี่ยนแปลงผลิตภัณฑ์ ในการผลิตเสื้อผ้า เมื่อรูปแบบเปลี่ยนแปลง จำเป็นต้องปรับเปลี่ยนโปรแกรมหุ่นยนต์เท่านั้นเพื่อให้ปรับให้เข้ากับการตัด การเย็บ และงานอื่นๆ ของเสื้อผ้ารูปแบบใหม่ ซึ่งช่วยปรับปรุงความยืดหยุ่นและความสามารถในการปรับตัวของระบบการผลิต
ลดต้นทุนการผลิต
ลดต้นทุนแรงงาน: แม้ว่าการลงทุนเริ่มต้นของหุ่นยนต์จะสูง แต่ในระยะยาว หุ่นยนต์สามารถทดแทนแรงงานคนจำนวนมากและลดค่าใช้จ่ายด้านแรงงานของบริษัทได้ ตัวอย่างเช่น บริษัทผลิตของเล่นที่ใช้แรงงานจำนวนมากสามารถลดพนักงานประกอบได้ 50%-70% หลังจากนำหุ่นยนต์มาใช้ในการประกอบชิ้นส่วนบางส่วน จึงช่วยประหยัดต้นทุนแรงงานได้มาก ลดอัตราเศษวัสดุและการสูญเสียวัสดุ: เนื่องจากหุ่นยนต์สามารถทำงานได้อย่างแม่นยำ จึงลดการเกิดเศษวัสดุที่เกิดจากข้อผิดพลาดในการทำงาน และยังลดการสูญเสียวัสดุอีกด้วย ในระหว่างกระบวนการหยิบและตัดแต่งผลิตภัณฑ์ฉีดขึ้นรูป หุ่นยนต์สามารถหยิบผลิตภัณฑ์ได้อย่างแม่นยำเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายของผลิตภัณฑ์และขยะเศษวัสดุที่มากเกินไป ลดอัตราเศษวัสดุได้ 30% – 50% และการสูญเสียวัสดุได้ 20% – 40%