Kuva: Weld4Me CE -hitsaussolu yhteistyörobotilla

Kompaktit robottisolut 

Kompakti robottisolu sopii tilanteeseen, jossa työvaihe on selkeästi rajattu ja toistuu riittävän samanlaisena. Esimerkkejä ovat pienet hitsaus-, konepalvelu- ja pakkaussolut. Yaskawa valmistaa Euroopan tehtaillaan useita erilaisia vakioituja ja kompakteja robottisoluja. Vakioitujen ratkaisujen etuna on se, että niitä tarvitsee räätälöidä hyvin vähän. Näin säästetään suunnittelu, asennus ja käyttöönottokustannuksissa. Vakioitujen robottisolujen kustannukset liikkuvat samalla tasolla cobottiratkaisujen kanssa. 

Pienyritykselle kompakti solu voi olla järkevä valinta, jos: 

Yaskawan vakiosoluvalikoimasta löytyy esimerkiksi helposti siirrettävät ja pieneen tilaan soveltuvat ArcWorld-hitsaussolut. ArcWorld koostuu hitsausrobotin lisäksi valitusta hitsausvirtalähteestä ja kappaleenkäsittelylaitteesta. Solu on rakennettu siirrettävän alusta päälle, jonka ympärille on tehty kompaktiturvaratkaisu kärynpoistolähtöineen. Lisäksi ArcWorld-hitsaussolut toimitetaan suoraan tehtaalta, mikä lyhentää toimitusaikaa. Vakioituja ratkaisuja löytyy myös muun muassa särmäys- ja työstökoneiden palveluun sekä pakkaukseen. 

Mistä automaation kustannukset muodostuvat? 

Automaation kustannuksissa pelkkä laitehinta on vain yksi osa kokonaisuutta. On tärkeää ymmärtää, mistä kokonaisinvestointi muodostuu, jotta budjetti ei perustu liian optimistiseen robottivarren hintaan. Robotti tai cobotti on vain osittain valmis kone, joka ei ilman lisävarusteita ja työtä kykene suorittamaan sille suunniteltuja tehtäviä. Robotti tai cobotti vaatii tehtäviensä suorittamiseen tehtävään soveltuvan työkalun, kuten esimerkiksi tarttujan, hitsausvirtalähteen tai hiomalaitteen. Myös erilaiset ratkaisut kappaleiden kiinnitykseen ja asemointiin ovat usein välttämättömiä. Lisäksi voidaan tarvita esimerkiksi kuljettimia, kameroita, jalustoja ja muuta mekaniikkaa. Erilaiset ohjelmistot ja käyttöliittymät helpottavat robotin käyttöä. Investoinnin kustannuksia arvioitaessa on syytä sisällyttää myös asennus- ja käyttöönottotyö sekä robotti- tai cobottisolua käyttävän henkilöstön koulutus. Euroopan lainsäädäntö velvoittaa konevalmistajat arvioimaan toimitettujen järjestelmien turvallisuusriskit ja poistamaan tai minimoimaan ne erilaisten turvajärjestelmien avulla. Myös riittävän dokumentaation toimittamien on pakollista. Elinkaarikustannuksia arvioitaessa huolto-, varaosa- ja ylläpitokustannukset tulee ottaa huomioon. 

Investoinnin takaisinmaksuaikaa arvioitaessa tulee robotin hinta vastaan työntekijän palkka yhtälön sijaan ottaa huomioon myös koneen käyttöasteen nousu, läpimenoajan lyheneminen, hylkyjen ja reklamaatioiden väheneminen, pidempi miehittämätön ajo, työntekijöiden ajan vapautuminen vaativampiin tehtäviin, toimitusvarmuuden paraneminen sekä työergonomian ja turvallisuuden parantuminen. Pienessä yrityksessä automaation arvo syntyy usein siitä, että sama henkilöstö pystyy tekemään enemmän arvoa tuottavaa työtä ilman, että kapasiteetin kasvattaminen vaatii heti uutta rekrytointia. 

Miten ensimmäinen automaatioprojekti kannattaa toteuttaa? 

Ensimmäinen automaatioprojekti kannattaa rajata tiukasti. Ensimmäiseksi kannattaa kartoittaa tehtaan pullonkaulat ja ymmärtää niiden syyt esimerkiksi mittaamalla käyttöastetta ja todellista työaikaa. Seuraavaksi valitaan tuotannon pullonkaula, joka on ratkaistavissa tarpeeksi yksinkertaisin automaation keinoin ja jonka ratkeaminen vaikuttaa nopeasti tuotantokapasiteettiin tai laatuun. 

Seuraavaksi kannattaa aloittaa esiselvitys muutaman kykenevän robottisolutoimittajan kanssa. Esiselvitysvaiheeseen valittavilta robottitoimittajilta on hyvä löytyä referenssejä samankaltaisista toimituksista, valmius simulointiin, testaukseen ja esisuunnitteluun sekä valmiudet ja resurssit toimittaa selvitettäviä robottisoluja. Esisuunnitteluvaiheessa kannattaa robottitoimittajalle tuoda ilmi myös mahdolliset tulevaisuuden laajennustarpeet, jotta ne osataan ottaa huomioon. Myös oman yrityksen henkilöstö ja tekijät on syytä osallistuttaa tässä vaiheessa, jotta ratkaisusta saadaan mahdollisimman kattava ja sellainen, joka aidosti auttaa tuotannon pullonkaulan ratkaisussa. Tekijöillä on ensikäden tieto siitä, mihin tulevan robottisolun pitää pystyä ja miten sen käytöstä saadaan mahdollisimman mielekästä. Tämä helpottaa myös automaatioprojektin läpivientiä organisaation sisällä ja poistaa muutosvastarintaa. Hyvä toimittaja ei aloita myymällä robottimallia, vaan selvittämällä koko prosessin. Pienyrityksen kannalta arvokkain kumppani on usein sellainen, joka osaa sanoa myös silloin, kun robotti ei vielä ole oikea ratkaisu. 

Kun teknisestä toteutettavuudesta on saatu yhteisymmärrys, on ennen toimittajan valintaa ja investointipäätöstä selvitettävä investoinnin taloudellinen kannattavuus arvioimalla esimerkiksi takaisinmaksuaikaa tai nettonykyarvoa. Tätä varten on tarpeellista selvittää investoinnin kokonaiskustannus käyttöönotettuna ja koulutettuna. Tärkeää on myös selvittää minkälaisia muutoksia automatisointi tuotteisiin tai muihin prosesseihin vaatii. Taloudellisen kannattavuuden arviointia varten on hyvä selvittää myös mitä jää tilaajan vastuulle ja millaisia muutoksia tilaan, sähköihin, paineilmaan tai olemassa oleviin koneisiin tarvitaan. Lisäksi robottisolun asetusajat ja elinkaarikustannukset, kuten varaosat ja tuki kannattaa ottaa huomioon. Taloudellista kannattavuutta arvioitaessa on järkevää ajatella, että robottisolun käyttöaste nousee käyttöönoton jälkeen asteittain henkilöstön tietojen, taitojen ja kokemuksen kasvaessa. 

Kuvat: HC20DTP-yhteistyörobotti

Automaatio kannattaa aloittaa yhdestä selkeästä työvaiheesta 

Pienen teollisuusyrityksen automaatio kannattaa aloittaa selkeästi rajatusta, toistuvasta ja kuormittavasta työvaiheesta, jossa robotiikka voi nopeasti parantaa tuotannon tehokkuutta, laatua ja työergonomiaa. Ensimmäinen kohde voi olla esimerkiksi kappaleenkäsittely, konepalvelu, pakkaus tai hitsaus. Pienyritykselle sopivia vaihtoehtoja ovat usein yhteistyörobotit ja kompaktit robottisolut, jotka voidaan suunnitella rajattuun tarpeeseen ja laajentaa myöhemmin tuotannon kasvaessa. Investoinnin kustannus ei muodostu pelkästä robotista, vaan myös työkaluista, kiinnittimistä, turvaratkaisuista, ohjelmoinnista, käyttöönotosta, koulutuksesta ja ylläpidosta. Kokonaiskustannus voi nousta useista kymmenistä tuhansista euroista satoihin tuhansiin euroihin, joten ennen päätöstä kannattaa arvioida tarkasti takaisinmaksuaika, käyttöasteen nousu, laadun paraneminen, henkilöstön työn vapautuminen vaativampiin tehtäviin sekä mahdolliset muutostarpeet tuotantotiloissa ja prosesseissa. Onnistunut ensimmäinen automaatioprojekti perustuu huolelliseen esiselvitykseen, henkilöstön osallistamiseen ja sellaisen toimittajan valintaan, joka ymmärtää prosessin eikä tarjoa robottia ratkaisuksi ennen todellisen tarpeen selvittämistä. 

Aku Laakso

Liiketoimintapäällikkö

Yaskawa Finland Oy