Varför automatiska borstmaskiner minskar arbetskostnader i produktion

Eliminera arbete efter bearbetning med Automatiska borstmaskiner

Arbetsbördan för manuell avkantning och kantbearbetning (15–30 % av total arbetstid per del)

När det gäller manuell avkantning och kantbearbetning tar dessa processer upp cirka 15 till 30 procent av all arbetstid per tillverkad del. Skickliga arbetare tillbringar oräkneliga timmar med repetitivt arbete som belastar kroppen, vilket leder till trötthet, inkonsekventa resultat och delar som inte alltid uppfyller kvalitetskraven. Problemet förvärras eftersom denna typ av efterbehandling orsakar förseningar i hela tillverkningsprocessen. Kostnaderna ökar avsevärt, särskilt inom branscher som tillverkar stora mängder precisionskomponenter, såsom bilar och flygplan. I slutändan spelar dessa små kanter stor roll för hur väl något fungerar och om det uppfyller säkerhetskraven.

Fallstudie: Bilindustrins Tier-1-leverantör uppnådde 72 % minskning av efterbehandlingsarbete genom att använda roterande automatiska borstmaskiner

En ledande tillverkare av bilkomponenter införde nyligen roterande automatiska borstmaskiner i sin produktionslinje efter bearbetningsoperationer, vilket minskade manuellt avkantsarbete med cirka 70 %. När de började använda dessa maskiner för att släta kanter och förena ytor på växellådsdelar tog varje komponent bara 5 minuter istället för den tidigare processen på 18 minuter. Ännu viktigare är att de nu konsekvent uppnår dessa släta G2-ytor som uppfyller ASME B46.1-standarder utan att vara beroende av enskilda arbetares färdigheter. Förändringen frigjorde resurser för nio anställda som tidigare utförde avkantsning, så att de kunde byta till bättre betalda monteringsjobb på andra platser i fabriken. Sett till siffrorna innebar denna automatisering en årlig besparing på ungefär 740 000 USD i arbetskostnader enligt forskning från Ponemon Institute som publicerades förra året i deras rapport om kostnader för manuell ytbehandling.

Integrering av automatiska borstmaskiner i CNC- och robotceller

När automatiska borstmaskiner integreras i befintliga CNC-arbetsstationer och robotbaserade monteringslinjer eliminerar de i princip behovet av att personal ska ingripa mellan bearbetnings- och avslutningsfaserna i produktionen. Dessa system hanterar uppgifter som avkantning och avrundning av kanter direkt inom samma automatiserade arbetsflöde. Det innebär att det inte längre krävs sekundär hantering, mindre arbete i pågående produktion och att allt styrs genom ett enhetligt system. Dessutom behöver företag inte oroa sig för att hitta extra golvyta eller göra stora ändringar i sin befintliga uppställning när de implementerar dessa lösningar.

Avslutning i cykel eliminerar operatörens ingripande och arbete med sekundär hantering

Att montera automatiserade borstningssystem direkt på robotarmar eller CNC-spindlar innebär att komponenter färdigställs direkt efter bearbetningen. Ingen behöver flytta dem runt, fästa dem på nytt eller ha någon mänsklig kontakt under processen. Hela poängen med att utföra allt inom samma cykel är att minska de tidskrävande överföringarna mellan olika arbetsstationer. En analys av produktionsdata från tolv medelstora till stora tillverkningsanläggningar visar något imponerande. Dessa verkstäder såg en minskning av manuell hantering av delar med mellan fyrtio och sjuttiofem procent i sina bearbetningsoperationer. Det frigör erfarna arbetare som istället kan fokusera på viktiga uppgifter som att sätta upp maskiner, skriva program och övervaka produktkvalitet, snarare än att slösa bort timmar på att flytta material.

Sparninger på arbetskostnader kvantifiera d: $0,42–$1,89 mindre per del (AMT 2023 referensvärde)

Enligt Association For Manufacturing Technologys benchmarkrapport från 2023 minskar ersättning av manuell efterbehandling med integrerade automatiserade borstsystem direkt arbetskostnad med 0,42–1,89 USD per del. Dessa besparingar kommer från tre kärneffektiviseringar:

• Eliminering av dedikerade arbetsstationer för avkantning
• Minskad rörelse av arbete i pågående produktion över verkstadsytan
• Oavbruten drift dygnet runt—inga pauser, skiftbyten eller trötthetsrelaterade förluster
  Tillverkare med hög volym uppnår konsekvent den övre gränsen inom detta intervall, särskilt när man tar hänsyn till undviket omarbetsarbete kopplat till inkonsekventa manuella resultat.

Minska arbetstimmar per del genom automatiserad efterbehandling

Tidskomprimering i praktiken: Efterbehandling av flygaluminiumhylsa minskade från 4,2 till 0,7 minuter per del

Borstmaskiner som fungerar automatiskt kan drastiskt minska avslutningstiderna. Ta flygindustritillverkning som exempel. Aluminiumhus behövde tidigare cirka 4 minuter och 12 sekunder manuellt arbete per del för saker som att ta bort spån och förfina kanter. Arbetare ägnade mycket tid åt att justera positioner, kalibrera tryckinställningar och kontrollera allt visuellt. Nu med dessa automatiserade borstsystem uppnår företag samma ytkvalitet och kantform på bara 42 sekunder per enhet. Det innebär att nästan fem minuter tas bort från varje arbete. Varför sker detta? Jo, dessa maskiner körs kontinuerligt utan att stanna, tillämpar konsekvent kraft under hela processen och slösar inte bort tid med att vänta på att någon ska flytta delar manuellt. Ett exempel från verkligheten visar också imponerande resultat. Ett företag såg sin produktionshastighet öka med nästan 37 % samtidigt som de fortfarande höll de små yt-toleranserna under plus eller minus 0,005 tum. De uppfyllde alla stränga MIL-STD-882E-standarder som krävs för delar som faktiskt används i flygplan.

Utöver hastighet gör automatisering att skickliga tekniker kan flyttas från repetitiva avslutningsuppgifter till värdeökande arbetsuppgifter—såsom celloptimering, processvalidering och tvärutbildning—vilket möjliggör snabbare svar på efterfrågeökningar och stödjer återföring av produktion utan proportionella ökningar av personal.

Minskar dolda arbetskostnader: Ergonomi, personalomsättning och kvalitetsavvikelser

Ersätter manuella avrundningsroller med hög belastning och hög personalomsättning med automatiska penselmaskiner

Arbetare som utför manuell avkantning utsätter sina kroppar för mycket belastning. Ständig tryckbelastning på händer och handleder, tillsammans med alla otympliga vinklar och flygande metallspån, tar en rejäl tull över tid. Många får upprepade belastningsskador eller helt enkelt dagliga smärtor. Verkstäder rapporterar att de varje år förlorar cirka 40 % av sin personal på grund av detta, vilket innebär kontinuerlig rekrytering, utbildning av nya medarbetare och hantering av all extra administration. Automatiska borstsystem åtgärdar dessa problem direkt i början. Maskinen utför all fin kantbearbetning utan att någon behöver hålla händerna där. Delarna blir lika bra, om inte bättre, än tidigare. Vad händer sedan? De flesta arbetare flyttar upp till att övervaka drift, hantera underhållsuppgifter eller lära sig programmera dessa maskiner. Företag upptäcker att de behåller sina erfarna medarbetare längre när jobbarna inte längre är så fysiskt påfrestande.

Kumulativ påverkan: 22 % genomsnittlig OEE-förbättring + 35 % färre kvalitetsfel relaterade till arbetskraft

När det gäller automatiserade avslutningsprocesser fortsätter fördelarna att ackumulera över tid. Fabriker som har bytt till integrerade borstsystem ser vanligtvis en ökning med cirka 22 % i sin totala utrustningseffektivitet (OEE). Varför? Därför att dessa system kan köras längre utan att stoppa när arbetare sjukar, de bibehåller konsekventa cykeltider under hela skift, och producerar generellt högre kvalitet på delarna. Mänskliga fel relaterade till trötthet eller inkonsekventa tekniker minskar också dramatiskt, vilket minskar kvalitetsproblem kopplade till arbetskraft med cirka 35 %. Med färre defekter längs produktionen finns uppenbart mindre spill och efterbearbetning behöver göras, vilket gör det mycket enklare för anläggningschefer att följa ISO 9001:2015-standarder. En annan stor fördel är att maskiner fortsätter att fungera även när personal lämnar företaget, skadar sig eller missar schemalagda skift. Vad som tidigare var en oförutsägbar arbetskostnad förvandlas till något som tillverkare faktiskt kan planera för och skala enligt förändrade affärsbehov.

FAQ-sektion

Vad är automatiska borstmaskiner?

Automatiska borstmaskiner är utrustning som används för att automatisera avkantsnings- och kantbearbetningsprocesser inom tillverkning, vilket minskar arbetskostnader och cykeltider.

Hur minskar automatiska borstmaskiner arbetskostnader?

Genom att integrera automatiska borstmaskiner i produktionslinjer kan tillverkare eliminera manuella avkantsningsroller, minska operatörens ingripanden och upprätthålla konsekvent kvalitet utan problem relaterade till trötthet.

Vilka branscher drar störst nytta av automatiska borstmaskiner?

Branscher med fokus på högprecisionskomponenter, såsom bil- och flygindustrin, drar störst nytta av att omvandla sin efterbehandling med automatiska borstmaskiner.

Kan automatiska borstmaskiner förbättra produktkvaliteten?

Ja, automatiska borstmaskiner hjälper till att uppnå konsekventa resultat som uppfyller branschstandarder, vilket leder till förbättrad produktkvalitet och minskade krav på omarbete.