เครื่องผลิตแปรงอัตโนมัติช่วยลดต้นทุนแรงงานในการผลิตอย่างไร

ขจัดแรงงานหลังกระบวนการด้วย เครื่องแปรงอัตโนมัติ

การบรรทุกแรงงานจากการกำจัดเศษวัสดุและตกแต้มขอบด้วยมือ (15–30% ของชั่วโมงแรงงานทั้งหมดต่อชิ้น)

เมื่อพูดถึงการกำจัดเสี้ยนและตกแต่งขอบแบบมืออาชีพ กระบวนการเหล่านี้ใช้เวลาแรงงานประมาณ 15 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์สำหรับชิ้นส่วนที่ผลิตแต่ละชิ้น ช่างผู้ชำนาญต้องใช้เวลาหลายชั่วโมงในการทำงานซ้ำๆ ซึ่งส่งผลให้ร่างกายล้า ทำให้เกิดความเมื่อยล้า ผลลัพธ์ไม่สม่ำเสมอ และชิ้นส่วนที่ไม่ได้มาตรฐานคุณภาพเสมอไป ปัญหานี้จะรุนแรงขึ้นเนื่องจากกระบวนการหลังการผลิตประเภทนี้ก่อให้เกิดความล่าช้าตลอดทั้งสายการผลิต ต้นทุนเพิ่มขึ้นอย่างมาก โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมที่ผลิตชิ้นส่วนความแม่นยำจำนวนมากๆ เช่น รถยนต์และอากาศยาน ท้ายที่สุดแล้ว ขอบเล็กๆ เหล่านั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อประสิทธิภาพในการทำงานของผลิตภัณฑ์ และต่อการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัย

กรณีศึกษา: ผู้จัดหาชั้น 1 ในอุตสาหกรรมยานยนต์ บรรลุการลดแรงงานในขั้นตอนตกแต่งขั้นสุดท้ายลง 72% โดยใช้เครื่องแปรงอัตโนมัติแบบหมุนเวียน

ผู้ผลิตชิ้นส่วนยานยนต์รายใหญ่รายหนึ่งได้นำเครื่องแปรงอัตโนมัติแบบหมุนเข้ามาใช้ในสายการผลิตหลังขั้นตอนการกลึง ทำให้งานลบคมด้วยแรงงานลดลงประมาณ 70% เมื่อบริษัทเริ่มใช้เครื่องเหล่านี้ในการเรียบขอบและเชื่อมผิวของชิ้นส่วนเกียร์ แต่ละชิ้นใช้เวลาเพียง 5 นาทีเท่านั้น แทนที่จะใช้เวลาก่อนหน้าถึง 18 นาที สิ่งที่สำคัญกว่าคือ สามารถได้ผิวเรียบที่สม่ำเสมอระดับ G2 ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐาน ASME B46.1 โดยไม่ต้องพึ่งพาทักษะเฉพาะบุคคลของคนงาน การเปลี่ยนแปลงนี้ทำให้พนักงาน 9 คนที่เคยทำงานลบคม สามารถย้ายไปทำงานประกอบที่มีรายได้สูงกว่าในส่วนอื่นของโรงงานได้ เมื่อดูจากตัวเลขแล้ว การนำระบบอัตโนมัตินี้มาใช้ช่วยประหยัดต้นทุนแรงงานได้ประมาณ 740,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อปี ตามรายงานการวิจัยจากสถาบันโพนีแมนที่เผยแพร่เมื่อปีที่แล้วเกี่ยวกับต้นทุนของการตกแต่งด้วยมือ

การรวมเครื่องแปรงอัตโนมัติเข้ากับเซลล์ CNC และหุ่นยนต์

เมื่อเครื่องแปรงอัตโนมัติถูกรวมเข้ากับเครื่องจักร CNC ที่มีอยู่ในปัจจุบันและสายการประกอบหุ่นยนต์ เครื่องเหล่านี้โดยพื้นฐานจะตัดความจำเป็นในการมีบุคคลเข้ามาร่วมระหว่างขั้นตอนการกลึงและการขัดผิวชิ้นงานในกระบวนการผลิต ระบบเหล่านี้สามารถจัดการงานต่างๆ เช่น การลบคมมุม (deburring) และกลึงมุมโค้ง ได้ภายในกระบวนการอัตโนมัติเดียวกัน ส่งผลให้ไม่จำเป็นต้องจัดการชิ้นงานเป็นขั้นตอนที่สอง ลดปริมาณงานที่กึ่งสำเร็จรูปที่ต้องรอต่อไป และทุกขั้นตอนสามารถควบคุมผ่านระบบที่รวมเป็นหนึ่ง ยิ่งกว่านั้น บริษัทต่างๆก็ไม่จำเป็นต้องกังวลเกี่ยวกับการหาพื้นที่เพิ่ม หรือการปรับเปลี่ยนโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่อย่างใหญ่ๆ เมื่อติดตั้งโซลูชันเหล่านี้

การขัดผิวในรอบการผลิต (In-cycle finishing) ทำให้ไม่จำเป็นต้องมีผู้ปฏิบัติงานเข้ามาร่วม และลดแรงงานที่ต้องจัดการในขั้นตอนที่สอง

การติดตั้งระบบแปรงอัตโนมัติเข้ากับแขนหุ่นยนต์หรือแกนเครื่อง CNC โดยตรง หมายความว่าชิ้นส่วนจะได้รับการตกแต่งทันทีหลังจากการกลึง โดยไม่จำเป็นต้องเคลื่อนย้าย ไม่ต้องจับยึดใหม่ และแน่นอนว่าไม่มีการใช้มือคนในกระบวนการนี้ สิ่งที่สำคัญของการทำทั้งหมดในรอบเดียวกันคือ การลดขั้นตอนการถ่ายโอนที่น่าเบื่อหน่ายระหว่างสถานีทำงานต่างๆ ซึ่งใช้เวลานาน การพิจารณาตัวเลขการผลิตจากโรงงานขนาดกลางถึงขนาดใหญ่จำนวนสิบสองแห่งแสดงให้เห็นถึงสิ่งที่น่าประทับใจอย่างมาก โรงงานเหล่านี้พบว่าใช้เวลาในการจัดการชิ้นส่วนด้วยมือลดลงระหว่างสี่สิบถึงเจ็ดสิบห้าเปอร์เซ็นต์ ซึ่งช่วยปลดปล่อยแรงงานที่มีประสบการณ์ให้สามารถมุ่งเน้นไปที่งานสำคัญ เช่น การตั้งค่าเครื่องจักร การเขียนโปรแกรม และการควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์ แทนที่จะเสียเวลาไปกับการขนย้ายสิ่งของ

การประหยัดต้นทุนแรงงาน ปริมาณ d: ต่ำกว่า $0.42–$1.89 ต่อชิ้น (มาตรฐาน AMT 2023)

ตามรายงานการประเมินค่ามาตรฐานปี 2023 ของสมาคมเทคโนโลยีการผลิต การแทนที่การตกแต่งด้วยมือด้วยระบบแปรงอัตโนมัติที่ผสานรวมช่วยลดต้นทุนแรงงานโดยตรงลง 0.42–1.89 ดอลลาร์ต่อชิ้น สิ่งเหล่านี้เกิดจากประสิทธิภาพหลักสามด้าน:

• การตัดออกสถานีแรงงานเฉพาะที่ใช้สำหรับการลบคม
• ลดการเคลื่อนย้ายงานระหว่างกระบวนการผลิตทั่วพื้นโรงงาน
• การดำเนินงานต่อเนื่อง 24/7—ไม่มีการหยุดพัก การเปลี่ยนกะ หรือการชะลอจากความเหนื่อยล้า
  ผู้ผลิตที่ผลิตปริมาณสูงอย่างต่อเนื่องมักบรรลุค่าสูงสุดในช่วงนี้ โดยเฉพาะเมื่อพิจารณาแรงงานที่หลีกเลี่ยงงานแก้ไขซึ่งเกิดจากผลลัพธ์ที่ไม่สม่ำเสมอจากการทำด้วยมือ

ลดชั่วโมงแรงงานต่อชิ้นผ่านการตกแต่งอัตโนมัติ

การบีบเวลาในการปฏิบัติ: เวลาการตกแต่งที่อยู่อะลูอิเนียมในอุตสาหกรรมการบินลดจาก 4.2 นาทีต่อชิ้นเป็น 0.7 นาทีต่อชิ้น

เครื่องขัดที่ทำงานโดยอัตโนมัติสามารถลดระยะเวลาในการตกแต่งชิ้นงานได้อย่างมาก ยกตัวอย่างในอุตสาหกรรมการผลิตอากาศยาน ที่เคยใช้เวลาประมาณ 4 นาทีกับอีก 12 วินาที ต่อชิ้นส่วน สำหรับงานต่างๆ เช่น การลบเศษเหล็กและปรับแต่งขอบ ซึ่งคนงานต้องใช้เวลามากในการปรับตำแหน่ง ตั้งค่าแรงดัน และตรวจสอบด้วยสายตา แต่ปัจจุบันด้วยระบบขัดอัตโนมัตินี้ บริษัทสามารถได้รับคุณภาพพื้นผิวและรูปร่างของขอบที่เทียบเท่าเดิม ภายในเพียง 42 วินาทีต่อหน่วย เท่ากับลดเวลาลงเกือบห้านาทีต่อชิ้นงาน ทำไมถึงเป็นเช่นนี้? เพราะเครื่องเหล่านี้ทำงานอย่างต่อเนื่องไม่หยุดพัก ใช้แรงกดสม่ำเสมอตลอดกระบวนการ และไม่เสียเวลารอให้มีคนเคลื่อนย้ายชิ้นส่วนด้วยมือ อีกทั้งตัวอย่างจริงจากภาคอุตสาหกรรมก็แสดงผลลัพธ์ที่น่าประทับใจด้วย โดยบริษัทแห่งหนึ่งพบว่าอัตราการผลิตเพิ่มขึ้นเกือบ 37% ในขณะที่ยังคงควบคุมความคลาดเคลื่อนของพื้นผิวเล็กๆ ได้ไม่เกิน ±0.005 นิ้ว และยังสามารถปฏิบัติตามมาตรฐาน MIL-STD-882E ที่เข้มงวด สำหรับชิ้นส่วนที่ใช้ในเครื่องบินได้ครบถ้วน

นอกเหนือจากความเร็ว การทำระบบอัตโนมัติช่วยเปลี่ยนย้ายช่างทักษะสูงจากงานตกแต่งที่ทำซ้ำๆ ไปสู่หน้าที่ที่มีมูลค่าสูงขึ้น เช่น การเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์ การตรวจสอบกระบวนการ และการฝึกอบรมข้ามสายงาน ทำให้สามารถตอบสนองต่อความต้องเพิ่มขึ้นได้เร็วกว่า และสนับสนุนความคืนกลับของการผลิตภายในประเทศ โดยไม่จำเป็นต้องเพิ่มจำนวนพนักงานในสัดส่วนเดียวกัน

ลดต้นทุนแรงงานที่ซ่อนอยู่: สรีรศาสตร์ การเปลี่ยนงานบ่อย และข้อผิดพลาดด้านคุณภาพ

แทนตำแหน่งงานกำจัดเศษมานวลที่มีความเมื่อยล้าสูงและอัตราการเปลี่ยนงานบ่อย ด้วยเครื่องแปรงอัตโนมัติ

พนักงานที่ทำการลบคมด้วยมือต้องเผชิญกับภาระร่างกายอย่างมาก แรงกดต่อเนื่องที่มือและข้อมือ รวมถึงท่าทางที่ไม่สะดวกสบายและการกระเด็นของเศษโลหะ ล้วนส่งผลกระทบในระยะยาว หลายคนประสบปัญหาความเครียดซ้ำๆ หรืออาการปวดเมื่อยเรื้อรังจากวันต่อวัน ร้านงานผลิตบางแห่งรายงานว่ามีการสูญเสียพนักงานประมาณ 40% ในแต่ละปี เนื่องจากปัญหานี้ ซึ่งหมายถึงการต้องจ้างงานใหม่ ฝึกอบรมคนใหม่อยู่ตลอด และจัดการกับเอกสารเพิ่มเติมจำนวนมาก ระบบแปรงอัตโนมัติสามารถแก้ปัญหาเหล่านี้ได้ตั้งแต่ต้นทาง โดยเครื่องจักรจะทำหน้าที่ปรับแต่งขอบอย่างละเอียดโดยไม่จำเป็นต้องใช้มือคน ส่วนประกอบที่ได้ออกมาจึงมีคุณภาพเทียบเท่า หรือดีกว่าเดิมด้วยซ้ำ จากนั้นเกิดอะไรขึ้น? โดยทั่วไป พนักงานส่วนใหญ่จะย้ายไปรับบทบาทในการควบคุมการดำเนินงาน ดูแลงานบำรุงรักษา หรือเรียนรู้วิธีการโปรแกรมเครื่องจักรเหล่านี้ บริษัทต่างๆ พบว่าสามารถรักษพนักงานที่มีประสบการณ์ไว้ได้นานขึ้น เมื่องานไม่หนักหน่วงทางร่างกายเหมือนเดิม

ผลกระทบสะสม: ปรับปรุง OEE โดยเฉลี่ย 22% + ลดข้อผิดพลาดด้านคุณภาพที่เกี่ยวข้องกับแรงงานลง 35%

เมื่อพูดถึงกระบวนการตกแต่งอัตโนมัติ ประโยชน์ที่ได้รับก็จะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ตามระยะเวลา โรงงานที่เปลี่ยนมาใช้ระบบแปรงแบบบูรณาการโดยทั่วไปจะเห็นประสิทธิภาพโดยรวมของเครื่องจักร (OEE) เพิ่มขึ้นประมาณ 22% ทำไมถึงเป็นเช่นนั้น? เพราะระบบนี้สามารถทำงานได้นานขึ้นโดยไม่หยุดชะงักเมื่อลูกจ้างขาดงาน รักษาระยะเวลาไซเคิลให้สม่ำเสมอตลอดช่วงการทำงาน และผลิตชิ้นส่วนที่มีคุณภาพสูงขึ้นโดยรวม นอกจากนี้ ข้อผิดพลาดของมนุษย์ที่เกิดจากความเหนื่อยล้าหรือเทคนิคที่ไม่สม่ำเสมอก็ลดลงอย่างมาก ทำให้ปัญหาด้านคุณภาพที่เกิดจากระดับแรงงานลดลงประมาณ 35% เมื่อมีของเสียที่บกพร่องน้อยลงในสายการผลิต แน่นอนว่าส่งผลให้วัสดุสูญเสียน้อยลงและไม่จำเป็นต้องแก้ไขงานซ้ำ ซึ่งทำให้ผู้จัดการโรงงานสามารถปฏิบัติตามมาตรฐาน ISO 9001:2015 ได้ง่ายขึ้น อีกหนึ่งข้อดีสำคัญคือ เครื่องจักรยังคงทำงานต่อไปได้แม้ว่าพนักงานจะลาออกจากบริษัท ได้รับบาดเจ็บ หรือขาดงานในช่วงกะที่กำหนดไว้ สิ่งที่เคยเป็นค่าใช้จ่ายแรงงานที่คาดเดาไม่ได้ จึงกลายเป็นสิ่งที่ผู้ผลิตสามารถวางแผนและปรับขนาดได้จริงตามความต้องการทางธุรกิจที่เปลี่ยนแปลง

ส่วน FAQ

เครื่องแปรงอัตโนมัติคืออะไร?

เครื่องแปรงอัตโนมัติเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เพื่อทำกระบวนการกำจัดเสี้ยนและตกแต่งขอบโดยอัตโนมัติในการผลิต ซึ่งช่วยลดต้นทุนแรงงานและเวลารอบการผลิต

เครื่องแปรงอัตโนมัติช่วยลดต้นทุนแรงงานอย่างไร?

ด้วยการรวมเครื่องแปรงอัตโนมัติเข้าสู่สายการผลิต ผู้ผลิตสามารถกำจัดงานกำจัดเสี้ยนที่ทำด้วยมือ ลดการแทรกแซงของผู้ปฏิบัติงาน และรักษาระดับคุณภาพอย่างสม่ำเสมอโดยไม่มีปัญหาที่เกิดจากความล้า

อุตสาหกรรมใดได้รับประโยชน์มากที่สุดจากเครื่องแปรงอัตโนมัติ?

อุตสาหกรรมที่เน้นชิ้นส่วนความแม่นยำสูง เช่น ยานยนต์และการบินและอวกาศ ได้รับประโยชน์อย่างมากจากการเปลี่ยนแปลงกระบวนการขั้นสุดท้ายด้วยเครื่องแปรงอัตโนมัติ

เครื่องแปรงอัตโนมัติสามารถปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ได้ไหม?

ใช้ เครื่องแปรงอัตโนมัติช่วยให้บรรลุผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอ ซึ่งสอดคล้องกับมาตรฐานอุตสาหกรรม ส่งผลให้คุณภาพผลิตภัณฑ์ดีขึ้นและลดความจำเป็นในการแก้งาน