Prečo automatické stroje na výrobu kef znižujú pracovné náklady vo výrobe

Odstránenie pracovnej záťaže po spracovaní pomocou Automatické strojové zariadenia

Pracovná záťaž ručného odstraňovania hrúb a dokončovania okrajov (15–30 % celkovej pracovnej doby na súčiastku)

Pokiaľ ide o ručné odstraňovanie hrubých okrajov a úpravu hrán, tieto procesy zaberajú približne 15 až 30 percent celkového pracovného času na každú vyrobenú súčiastku. Kvalifikovaní pracovníci strávia nekonečné hodiny opakujúcou sa prácou, ktorá vyťažuje ich telá, čo vedie k únave, nekonzistentným výsledkom a súčiastkam, ktoré nie vždy spĺňajú kvalitatívne štandardy. Problém sa ešte zhoršuje tým, že tento druh dodatočnej úpravy spôsobuje oneskorenia vo výrobe. Náklady výrazne stúpajú, najmä v odvetviach vyrábajúcich veľké množstvá presných komponentov, ako sú automobily a lietadlá. Veď tie malé okraje majú veľký význam pre funkčnosť výrobku a pre dodržiavanie bezpečnostných predpisov.

Štúdia prípadu: Automobilový dodávateľ prvej úrovne dosiahol zníženie pracovnej námahy po spracovaní o 72 % pomocou rotačných automatických kefkových strojov

Väčší výrobca automobilových súčiastok nedávno začlenil do svojej výrobnej linky po opracovacích operáciách rotačné automatické kefovacie stroje, čím znížil ručné odhrotovanie približne o 70 %. Keď začali tieto stroje používať na vyhladzovanie hrán a prechodov povrchov na prevodovkách, každá súčiastka zabrala len 5 minút namiesto doterajších 18 minút. Čo je ešte dôležitejšie, dosahovali konzistentne hladké úpravy G2, ktoré spĺňajú normu ASME B46.1, bez závislosti na zručnostiach jednotlivých pracovníkov. Táto zmena uvoľnila miesto pre deväť zamestnancov, ktorí predtým odhrotovali, aby sa presunuli do lepšie platených montážnych pracovných pozícií inde v továrni. Pohľadom na čísla táto automatizácia ušetrila približne 740 000 USD ročne na mzdových nákladoch podľa výskumu inštitútu Ponemon uverejneného vlani vo správe o nákladoch ručného dokončovania.

Začlenenie automatických kefovacích strojov do CNC a robotických buniek

Keď sa automatické kefkové stroje integrujú do súčasných CNC pracovných buniek a robotických montážnych linkách, v podstate eliminujú potrebu zásahu ľudí medzi obrábaním a dokončovacími časťami výroby. Tieto systémy zvládajú úlohy ako odstraňovanie hrubín a zaobľovanie hrán priamo v rámci toho istého automatizovaného procesu. To znamená, že už nie je potrebné sekundárne manipulovanie, menej materiálu čaká ako nehotová výroba a celý proces je riadený jednotným systémom. Navyše firmy nemusia obmedzovať priestor na podlahe alebo vykonávať veľké zmeny v existujúcom usporiadaní pri implementácii týchto riešení.

Dokončovanie vo výrobnom cykle eliminuje zásah operátora a prácu so sekundárnym manipulovaním

Inštalácia automatizovaných kefkovacích systémov priamo na robotické ramená alebo CNC vretená znamená, že súčiastky sú dokončené hneď po obrábaní. Nie je potrebné ich presúvať, opätovne upínať ani zapájať ľudské ruky počas tohto procesu. Celý zmysel vykonávania všetkého v rámci jedného cyklu spočíva v skrátení zdĺhavého prenosu medzi jednotlivými pracovnými stanicami, ktorý zaberie veľa času. Analýza výrobných údajov dvanástich stredných a veľkých výrobných závodov odhalila niečo pôsobivé. Tieto prevádzky zaznamenali o 40 až 75 percent menej času stráveného manuálnou manipuláciou so súčiastkami počas svojich obrábacích operácií. To uvoľní skúsených pracovníkov, ktorí sa môžu namiesto trávenia hodín prenášaním materiálu venovať dôležitejším úlohám, ako je nastavovanie strojov, písanie programov a sledovanie kvality výrobkov.

Úspory nákladov na prácu kvantifikuje d: 0,42–1,89 USD menej na súčiastku (AMT 2023 porovnávacia štúdia)

Podľa referenčnej správy Asociácie pre výrobné technológie z roku 2023 nahradenie manuálneho dokončovania integrovanými automatickými systémami kefiek zníži priame náklady na prácu o 0,42–1,89 USD na súčiastku. Tieto úspory vyplývajú z troch základných efektívností:

• Eliminácia špeciálnych pracovných staníc na odstraňovanie hrubín
• Znížený pohyb polotovarov po výrobe
• Nepretržitý prevádzka 24/7 – žiadne prestávky, zmeny zmien ani spomalenie spôsobené únavou
  Výrobcovia veľkých sérií dosahujú konzistentne vyšší koniec tohto rozsahu, najmä ak zohľadnia eliminovanú prácu spojenú s opakovanou úpravou kvôli nekonzistentným výsledkom manuálneho spracovania.

Znižovanie počtu pracovných hodín na súčiastku prostredníctvom automatizovaného dokončovania

Zrýchlenie času v praxi: Dokončovanie hliníkového puzdra pre letecký priemysel kleslo z 4,2 na 0,7 minúty/súčiastku

Štetkovacie stroje, ktoré pracujú automaticky, môžu výrazne skrátiť časy dokončovania. Uvažujme napríklad výrobu v leteckom priemysle. Hliníkové skrine si vyžadovali pôvodne približne 4 minúty a 12 sekúnd ručnej práce na kus na odstraňovanie hrúb a dokončovanie okrajov. Zamestnanci strávili veľa času upravovaním polôh, kalibrovaním tlakových nastavení a vizuálnym kontrolovaním všetkého. Dnes však s týmito automatickými štetovacími systémami dosahujú spoločnosti rovnakú kvalitu povrchu a tvar okrajov už len za 42 sekundy na kus. To znamená šetkovaním takmer päť minút z každej úlohy. Prečo k tomu dochádza? Nuž, tieto stroje bežia nepretržite bez zastavenia, po celom procese aplikujú konzistentnú silu a neutrácajú čas tým, že niekto ručne presúva diely. Aj reálny príklad ukazuje pôsobivé výsledky. Jedna spoločnosť zaznamenala nárast výroby takmer o 37 %, pričom stále udržiavala malé tolerancie povrchu pod hodnotou plus alebo mínus 0,005 palca. Splnili všetky prísne štandardy MIL-STD-882E potrebné pre diely, ktoré sa skutočne používajú na lietadlách.

Okrem rýchlosti automatizácia umožňuje presun kvalifikovaných technikov z opakujúcich sa úloh na vyššie hodnotené povinnosti – ako je optimalizácia buniek, overovanie procesov a krížové školenia – čím umožňuje rýchlejšiu reakciu na nárast dopytu a podporuje iniciatívy reshoringu bez proporcionálneho zvyšovania počtu zamestnancov.

Znižovanie skrytých nákladov práce: ergonómia, fluktuácia a chyby v kvalite

Nahrádza ručné odstraňovanie hrubín, ktoré vyžaduje veľkú fyzickú námahu a má vysokú fluktuáciu, automatickými štetkovými strojmi

Zamestnanci, ktorí ručne odstraňujú hrany, veľmi zaťažujú svoje telá. Stály tlak na rukách a zápästiach, nepohodlné pracovné pozície a lietajúce kovové triesky si so časom vyberajú svoju daň. Mnoho ľudí trpí opakovanými stresovými poruchami alebo jednoducho bolesťami tela deň po dni. Dielne uvádzajú, že každý rok stratia približne 40 % svojich zamestnancov práve z tohto dôvodu, čo znamená neustále zamestnávanie nových pracovníkov, ich školenie a zvládanie všetkej dodatočnej byrokracie. Automatické kefovacie systémy tieto problémy riešia hneď od začiatku. Stroj vykoná všetku jemnú úpravu hrán bez toho, aby tam museli byť ruky človeka. Hotové diely sú rovnako dobré, prípadne ešte lepšie ako predtým. Čo sa stane ďalej? Väčšina zamestnancov sa posunie vpred – preberú dohľad nad prevádzkou, zaoberajú sa údržbou alebo sa učia programovať tieto stroje. Spoločnosti zisťujú, že si dlhšie udržia skúsených pracovníkov, keď práca už nie je tak náročná fyzicky.

Kumulatívny dopad: priemerné zlepšenie OEE o 22 % + o 35 % menej chýb v kvalite spôsobených pracovníkmi

Keď ide o automatizované dokončovacie procesy, výhody sa v priebehu času len hromadia. Závody, ktoré prešli na integrované kefové systémy, zvyčajne zaznamenávajú približne 22-percentný nárast celkovej efektívnosti vybavenia (OEE). Prečo? Pretože tieto systémy bežia dlhšie bez zastavenia, aj keď pracovníci chýbajú pre chorobu, udržiavajú konzistentné cyklové časy počas zmien a celkovo vyrábajú kvalitnejšie diely. Ľudské chyby súvisiace s únavou alebo nekonzistentnými technikami výrazne klesajú, čím sa znížia problémy s kvalitou spätne pripisované pracovnej sile približne o 35 %. S menším množstvom chybných výrobkov na linkách je samozrejme potrebné menej odpadu a dodatočnej práce, čo umožňuje riaditeľom závodov ľahšie dodržiavanie noriem ISO 9001:2015. Ďalšou veľkou výhodou je, že stroje pokračujú v prevádzke aj vtedy, keď ľudia odchádzajú z podniku, zrania sa alebo nestihnú naplánované smeny. To, čo bolo predtým nepredvídateľnou pracovnou nákladovou položkou, sa tak stáva niečím, čo si výrobcovia môžu skutočne naplánovať a prispôsobiť podľa potrieb podniku.

Číslo FAQ

Čo sú automatické kefovacie stroje?

Automatické kefovacie stroje sú zariadenia používané na automatizáciu procesu odstraňovania hrubín a úpravy hrán vo výrobe, čím sa znížia náklady na prácu a doba cyklov.

Ako automatické kefovacie stroje znížia náklady na prácu?

Integráciou automatických kefovacích strojov do výrobných línií môžu výrobcovia eliminovať manuálne práce pri odstraňovaní hrubín, znížiť zásah operátora a udržiavať konzistentnú kvalitu bez problémov spôsobených únavou.

Ktoré odvetvia najviac profitujú z automatických kefovacích strojov?

Odvodzia zamerané na vysokopresné komponenty, ako sú automobilový a letecký priemysel, výrazne profitujú z transformácie svojich postupov spracovania pomocou automatických kefovacích strojov.

Môžu automatické kefovacie stroje zlepšiť kvalitu výrobkov?

Áno, automatické kefovacie stroje pomáhajú dosiahnuť konzistentné výsledky, ktoré spĺňajú priemyselné štandardy, čo vedie k zlepšenej kvalite výrobkov a zníženiu potreby dodatočnej úpravy.