Automatisering inom tillverkning: Hur du konstruerar för effektivitet och hög avkastning på investeringen

Tekniken har öppnat upp nya horisonter för oss: Så mycket mer är möjligt med automatisering nu jämfört med för 20 år sedan.

Att hitta skicklig personal är den största utmaningen som industriella tillverkare står inför idag, och det är också vad som driver på automationen. Vi behöver kompetenta personer som kan programmera automatiserade lösningar. Programmerare måste kunna programmera AI och förstå olika tekniker, produktutveckling och produktion. Därför är det ingen överdrift att säga att tillverkningen blir allt mer komplex.

En annan utmaning är den snabba takt med vilken tekniken utvecklas. Den inriktning vi idag väljer kanske är helt ute om tio år, varför flexibilitet och perspektiv är av största vikt.

De flesta tillverkningsföretag är fortfarande starkt präglade av stuprörstänkande. Detta leder till att produktionstekniker endast fokuserar på produktion medan FoU har sitt fokus på att ta fram den bästa produkten för kunden. Det är då bra att komma ihåg att den bästa produkten för kunden faktiskt också är den produkt som är enklast att montera.

För att hålla nere kostnaderna för automatisering är det därför avgörande för processingenjörer och FoU att börja samarbeta mycket tidigare. För att underlätta detta samarbete måste företagskulturen förändras till att uppmuntra till att tänka inte bara på design och utformning utan även på att konstruktionen ska vara praktisk att montera.

Ett annat problem som tillverkare står inför är att många monteringslinjer inte har tillräckligt med utrymme för att automatisera arbetsstationerna. Det traditionella sättet att montera till exempel en bil är att först börja med bilkarossen och sedan fortsätta monteringen inuti bilen, vilket inte är praktiskt när man vill automatisera. Det är här gränslös tillverkning kommer in. Tack vare ny teknik kan vi tillverka på ett nytt sätt, till exempel med megagjutning där man producerar stora aluminiumdelar som sedan enkelt monteras ihop, vilket eliminerar behovet av att montera delar inuti en trång kaross.

Så småningom kommer dagens linjära produktion att nå en punkt där den inte kan effektiviseras mer än den redan har. Tillverkare som vill vara fortsatt konkurrenskraftiga måste därför tänka om och tänka nytt om sina monteringsprocesser. Och det här gäller inte bara tillverkarna: Leverantörerna måste också se till att de kan tillhandahålla rätt komponenter i rätt material. Automatisering är en utmaning för hela systemet och kräver att alla länkar i kedjan arbetar tillsammans.

Trots alla utmaningar finns det mycket pengar att spara genom en väl utförd automatisering. Och då är enkelhet nyckeln till att nå avkastningsmålet för din investering.

Tillverkare tror ofta att de måste satsa allt de har och antingen automatisera till 100 procent eller inte alls. Men för företag som precis har påbörjat sin automationsresa kan det bli både enklare men fortfarande värdefullt att komma igång genom att börja automatisera några steg i tillverkningsprocessen.

Precis som med design ser det enkla alltid enklare ut när du tittar på slutresultatet – men magin är att komma på hur man når dit. Konstruktörer och ingenjörer bör arbeta tillsammans för att nå en enkel och smidig process eftersom den också är hållbar och den som sparar mest pengar.

Ett bra exempel är förpackningsindustrin. För att uppnå hög effektivitet och den höga automatiseringsnivån som är typisk för denna bransch, ser man ofta att konstruktören och förpackningsdesignern är en och samma. Antingen designar förpackningsmaskinföretaget förpackningarna för att passa maskinen, eller också producerar förpackningsdesignern även maskinerna för deras förpackningar. Detta visar att det enda sättet att uppnå en så hög automationsnivå, är att produktionen och konstruktionen arbetar tätt tillsammans. Maskinen och produkten måste förenas och bli ett.

På Atlas Copco kallas vår filosofi för automation för ”nail it and scale it”. För ungefär tre år sedan började vi på allvar tänka igenom hur en åtdragningsprocess effektivast möjligt kan automatiseras. För att komma fram till detta skapade vi vårt eget team i form av en inte så vanlig FoU-enhet. Nyckeln är att vara nära marknaden och nära kunden, för att verkligen förstå deras respektive behov och att därifrån börja göra digitala simuleringar. Digitala tvillingar bidrar till mycket tidiga koncept och med att tillsammans med kunder och alla intressenter ta reda på var optimering redan kan implementeras. Vi kan sedan identifiera de kritiska komponenterna och med tillförsikt gå vidare till fysiska prototyper.

Det här är alltid startpunkten för oss innan vi ens påbörjar utvecklingen. Den ska alltid ha målet att vara skalbar så att kunderna i slutänden får en väl beprövad lösning.

Digitala tvillingar är en viktig resurs i konstruktionsprocessen. Med en bra digital tvilling kan du verkligen förstå vad som pågår. Du kan flytta runt olika saker, testa delar i den virtuella miljön och förstå de faktiska återverkningarna och enkelt kommunicera dem till alla relevanta intressenter.