Proč automatické stroje na výrobu kartáčů snižují pracovní náklady ve výrobě

Odstranění pracovní zátěže při dokončování povrchu pomocí Automatické kartáčovací stroje

Pracovní zátěž manuálního odstraňování otřepů a dokončování hran (15–30 % celkových pracovních hodin na dílek)

Pokud jde o ruční odstraňování otřepů a úpravu hran, tyto procesy zabírají přibližně 15 až 30 procent veškeré pracovní doby na každou vyrobenou součástku. Zkušení pracovníci tráví bezpočet hodin opakující se prací, která je pro tělo náročná, což vede k únavě, nekonstantní kvalitě a součástkám, které často nesplňují požadované standardy kvality. Problém se zhoršuje tím, že tento druh následné úpravy způsobuje prodlevy v celém výrobním procesu. Náklady výrazně stoupají, zejména v odvětvích vyrábějících velké množství přesných součástek, jako jsou automobily a letadla. Malinké hrany totiž hrají velkou roli z hlediska funkčnosti výrobku a dodržení bezpečnostních předpisů.

Studie případu: Automobilový dodavatel první úrovně dosáhl snížení následné pracovní náročnosti o 72 % použitím automatických rotačních kartáčovacích strojů

Velký výrobce automobilových dílů nedávno začlenil do své výrobní linky po obráběcích operacích rotační automatické kartáčové stroje, čímž snížil ruční odhrotování přibližně o 70 %. Když začali tyto stroje používat k vyhlazování hran a vyrovnávání povrchů převodovek, zabralo dokončení každé součástky pouze 5 minut namísto dřívějších 18 minut. Co je důležitější, dosahují tak konzistentně hladkých povrchů G2, které splňují normu ASME B46.1, a to bez závislosti na dovednostech jednotlivých pracovníků. Tato změna uvolnila místo pro devět zaměstnanců, kteří dříve odhrotovali, aby se přesunuli do lepše placených montážních prací jinde ve výrobně. Z pohledu čísel tato automatizace ušetřila podle výzkumu institutu Ponemon z minulého roku, publikovaného v jejich zprávě o nákladech na manuální dokončování, přibližně 740 000 USD ročně na mzdách.

Začlenění automatických kartáčových strojů do CNC a robotických linek

Když se automatické kartáčové stroje integrují do stávajících CNC pracovních center a robotických montážních linek, v podstatě eliminují potřebu zásahu lidí mezi obráběcím a dokončovacím dílčím procesem výroby. Tyto systémy zvládají úkoly jako odstraňování otřepů a zaoblování hran přímo v rámci stejného automatizovaného pracovního postupu. To znamená, že již není zapotřebí sekundární manipulace, méně položek čeká jako nehotová výroba a vše je řízeno prostřednictvím jednotného systému. Navíc firmy nemusí řešit vyhledávání dodatečného plochy na podlaze ani provádět velké změny ve stávající konfiguraci při implementaci těchto řešení.

Dokončování během cyklu eliminuje zásah operátora a práci spojenou s druhotnou manipulací

Montáž automatických kartáčovacích systémů přímo na robotické paže nebo CNC vřetena znamená, že díly jsou dokončovány hned po obrábění. Není třeba je přemisťovat, znovu upínat ani do procesu zapojovat lidské ruce. Celý smysl tohoto postupu spočívá v eliminaci časově náročných přesunů mezi jednotlivými pracovními stanicemi. Analýza výrobních dat dvanácti středních a velkých výrobních zařízení ukázala docela působivé výsledky. Tyto provozy zaznamenaly snížení manuální manipulace s díly o 40 až 75 procent během celého obráběcího procesu. To uvolňuje zkušené pracovníky, kteří se mohou zaměřit na důležité úkoly, jako je nastavování strojů, programování a kontrola kvality výrobků, místo aby trávili hodiny přesouváním materiálu.

Úspory nákladů na práci kvantifikujte d: 0,42–1,89 USD méně na díl (referenční hodnota AMT 2023)

Podle referenční zprávy Asociace pro výrobní technologie z roku 2023 snižuje nahrazení manuálního dokončování integrovanými automatickými kartáčovými systémy náklady na přímou pracovní sílu o 0,42–1,89 USD na dílek. Tyto úspory vyplývají ze tří klíčových efektivit:

• Odstranění vyhrazených pracovišť pro odstraňování otřepů
• Snížení přesunu polotovarů po výrobní hale
• Nepřetržitý provoz 24/7 – žádné přestávky, změny směn ani zpomalení kvůli únavě
  Výrobci s vysokým objemem produkce pravidelně dosahují horní hranice tohoto rozmezí, zejména pokud zohledníme šetřenou pracovní dobu spojenou s opakovanou prací kvůli nekonzistentním výsledkům manuálního zpracování.

Snižování pracovní doby na dílek prostřednictvím automatizovaného dokončování

Zkrácení času v praxi: Dokončování hliníkového pouzdra pro letecký průmysl kleslo z 4,2 na 0,7 minuty/dílek

Stroje s kartáči, které pracují automaticky, mohou výrazně zkrátit dobu dokončování. Vezměme například výrobu letadel. Hliníkové skříně dříve vyžadovaly přibližně 4 minuty a 12 sekund ruční práce na díl pro operace jako odstraňování otřepů a dokončování hran. Zaměstnanci trávili mnoho času přesouváním poloh, kalibrováním tlakových nastavení a vizuální kontrolou všeho. Nyní s těmito automatickými systémy kartáčování dosahují společnosti stejnou kvalitu povrchu a tvar hran pouze za 42 sekundy na jednotku. To znamená úsporu téměř pěti minut na každém dílu. Proč k tomu dochází? Tyto stroje běží nepřetržitě bez zastavení, aplikují během celého procesu konzistentní sílu a neutrácejí čas tím, že někdo ručně přesouvá díly. I reálný příklad ukazuje působivé výsledky. Jedna společnost zaznamenala nárůst výrobní rychlosti téměř o 37 %, a to přesto, že dodržuje velmi přesné tolerance povrchu pod hodnotou plus nebo mínus 0,005 palce. Splňují všechny přísné normy MIL-STD-882E potřebné pro díly skutečně používané na letadlech.

Mimo rychlosti umožňuje automatizace přesunout kvalifikované techniky z opakovaných úkolů na vyšší hodnotové povinnosti – jako optimalizace buněk, validace procesů a křížové školení – což umožňuje rychlejší reakci na nárůst poptávky a podporuje reshoringové iniciativy bez proporcionálního zvýšení počtu zaměstnanců.

Snížení skrytých nákladů na práci: ergonomie, fluktuace a chyby kvality

Nahrazování manuálních úloh s vysokým opotřebením a vysokou rotací při odstraňování otřepů automatickými kartáčovými stroji

Pracovníci provádějící ruční odstraňování burrů zatěžují svá těla velmi silně. Trvalý tlak na ruce a zápěstí, nepohodlné pracovní polohy a létající kovové třísky se v průběhu času velmi podepisují na zdraví. Mnoho lidí trpí opakovanými zátěžovými poraněními nebo prostě bolestivými obtížemi den den. Dílny uvádějí roční odchod asi 40 % zaměstnanců kvůli tomuto zatížení, což znamená neustálé nábor, školení nových pracovníků a zpracování dalších administrativních dokumentů. Automatické kartáčové systémy řeší tyto problémy hned od začátku. Stroj vykoná veškerou jemnou práci na okrajích bez nutnosti přítomnosti rukou. Díly jsou vyrobeny stejně kvalitně, nebo dokonce lepší než dříve. Co se stane potom? Většina pracovníků se posouvá k vyšším úkolům – dohlíží na provoz, starají se o údržbu nebo se učí programovat tyto stroje. Společnosti zjišťují, že si déle zachovávají zkušené zaměstnance, když práce již není tak fyzicky náročná.

Kumulativní dopad: průměrné zlepšení OEE o 22 % + 35 % méně chyb kvality souvisejících s pracovními silami

Když jde o automatizované dokončovací procesy, výhody se v průběhu času stále přičítají. Výrobní závody, které přešly na integrované kartáčové systémy, obvykle zaznamenají zvýšení celkové efektivity vybavení (OEE) přibližně o 22 %. Proč? Protože tyto systémy mohou delší dobu běžet bez přerušení, i když zaměstnanci chybí kvůli nemoci, udržují konzistentní pracovní cykly po celou dobu směn a celkově produkují kvalitnější díly. Lidské chyby související s únavou nebo nekonzistentními technikami výrazně klesají také, což snižuje kvalitativní problémy způsobené lidským faktorem o přibližně 35 %. Díky menšímu množství vadných výrobků vzniká samozřejmě méně odpadu a nutnosti dodatečné opravy, což usnadňuje dodržování norem ISO 9001:2015 pro manažery závodů. Další velkou výhodou je, že stroje nadále fungují i tehdy, když zaměstnanci opouštějí společnost, zraní se nebo nepřijdou na naplánované směny. To, co dříve bylo nepředvídatelnou pracovní nákladovou položkou, se tak mění na něco, co si výrobci mohou skutečně naplánovat a škálovat podle potřeb podnikání.

Sekce Často kladené otázky

Co jsou automatické kartáčovací stroje?

Automatické kartáčovací stroje jsou zařízení používaná k automatizaci procesu odstraňování otřepů a úpravy hran ve výrobě, čímž snižují pracovní náklady a dobu cyklu.

Jak automatické kartáčovací stroje snižují pracovní náklady?

Integrací automatických kartáčovacích strojů do výrobních linek mohou výrobci eliminovat manuální práce při odstraňování otřepů, snížit zásahy operátorů a udržet konzistentní kvalitu bez problémů spojených s únavou.

Které odvětví nejvíce profitují z automatických kartáčovacích strojů?

Odvětví zaměřená na vysoce přesné komponenty, jako je automobilový a letecký průmysl, výrazně těží z transformace svého dokončovacího zpracování pomocí automatických kartáčovacích strojů.

Mohou automatické kartáčovací stroje zlepšit kvalitu výrobku?

Ano, automatické kartáčovací stroje pomáhají dosáhnout konzistentních výsledků odpovídajících průmyslovým normám, což vede ke zlepšení kvality výrobků a snížení potřeby předělávek.