Robots Pick and Place :la passerelle vers un temps de production et une sortie plus rapides

Les robots Pick and Place sont la clé d'un rendement accru et d'un temps de production plus rapide. Découvrez comment ils peuvent réduire les coûts, les erreurs humaines et les goulots d'étranglement de production.

Le terme pick and place fait référence à toute application dans laquelle une pièce est récupérée à un endroit, déplacée et placée dans un autre. Il est surtout associé aux applications d'emballage et de palettisation. Cela peut être une tâche critique dans les processus de fabrication à grand volume. Mais quand et comment le faire ?

Dans cet article, vous apprendrez :

• Quelles industries utilisent des robots de prélèvement et de placement ?
• Quand devez-vous automatiser votre processus de sélection et de placement ?
• Quels robots peuvent effectuer des applications de prélèvement et de placement ?
• Un mot sur les effecteurs finaux
• Coût

Quelles industries utilisent des robots Pick and Place ?

Les applications de prélèvement et de placement se trouvent couramment dans une variété d'installations de fabrication. C'est une tâche d'automatisation fondamentale. C'est-à-dire que même les tâches compliquées telles que l'assemblage, l'emballage, la palettisation, etc. incluent le prélèvement et le placement en tant que sous-tâche. Pour cette raison, vous trouverez des robots pick and place dans presque toutes les industries. Les industries courantes incluent :

• Emballage
• Nourriture et boissons
• Produits pharmaceutiques
• Commerce de détail
• Fabrication sous contrat
• Plastiques
• Automobile

Les environnements de fabrication modernes tirent parti de la technologie pick and place dans de nombreuses applications. Les exemples incluent des robots cartésiens remplissant des flacons de médicaments et des robots delta emballant des lingettes pour bébé. Bien que ces tâches puissent être étendues pour être très complexes, elles nécessitent toutes une capacité de sélection et de placement. C'est un composant nécessaire de nombreuses applications industrielles. Les tâches qui incluent la sélection et le placement incluent :

• Assemblage
• Entrepôt automatisé
• Palettisation
• Emballage de caisses
• Séparation
• Remplissage

Les tâches d'assemblage nécessitent que les pièces soient prélevées dans les bacs et placées au bon endroit sur le produit. Les entrepôts automatisés nécessitent des robots pour prélever et placer les produits. Le robot doit d'abord se déplacer jusqu'à la position du produit. À ce stade, il prélève le produit sur l'étagère ou le bac. Ce produit est ensuite placé dans une zone de transit. La palettisation et l'encaissage sont très similaires du point de vue du pick and place. Mais les deux nécessitent cette capacité fondamentale pour accomplir cette tâche. Il est probable que certaines tâches de votre établissement comportent un élément de sélection et de placement.

Quand devriez-vous automatiser votre processus de sélection et de placement ?

De nombreuses tâches de prélèvement et de placement se produisent sur les lignes d'assemblage ou d'emballage. Souvent, cela finit par être un goulot d'étranglement lorsqu'il est effectué manuellement. Des gains importants de débit et d'efficacité peuvent être réalisés en automatisant ici. Alors, quel genre de choses devraient être des drapeaux rouges pour rechercher l'automatisation ?

• Il est nécessaire d'augmenter le débit ou un goulot d'étranglement est présent
• Vous recherchez des réductions de coûts
• Problèmes de sécurité avec le processus manuel
• Il existe des problèmes de contrôle qualité 

Débit

Les robots sont tout simplement plus rapides que les opérateurs humains moyens. Cela signifie que lorsque le débit devient une préoccupation, l'automatisation doit être une considération primordiale. C'est particulièrement le cas lorsqu'un processus manuel crée un goulot d'étranglement. Des goulots d'étranglement sont créés lorsqu'une partie d'un processus ralentit le taux potentiel de l'ensemble du processus. Sur une chaîne d'assemblage, par exemple, cela signifie que le convoyeur peut être ralenti pour compenser sa vitesse d'assemblage en aval. Un assemblage plus rapide signifie que le convoyeur peut être accéléré. Cela conduit à plus de pièces par minute, heure ou jour. Un débit plus élevé signifie plus de revenus pour vous et votre installation.

Les problèmes de débit ne sont pas toujours un feu vert immédiat à automatiser. Certaines situations peuvent rendre l'automatisation inutile ou même pire pour votre processus. Par exemple, considérons un processus avec une sous-tâche incroyablement difficile à automatiser. Un exemple classique est quelque chose qui nécessite un contrôle moteur fin ou « sentir ». L'automatisation d'un processus comme celui-ci pourrait vous donner un meilleur volume. Mais vous perdrez probablement la qualité et la cohérence des pièces que vous obtenez avec le fonctionnement manuel. Un projet de robot dans ce scénario aurait du mal à réussir.

Réductions de coûts

De nombreux fabricants cherchent à automatiser lorsque des réductions de coûts sont nécessaires. Les projets d'automatisation ont un prix initial élevé. Cependant, ils ont d'immenses retours sur investissement. Les opérateurs doivent être payés toute l'année. Le projet de robot idéal atteint un retour sur investissement net sur un délai de 12 à 18 mois. Passé ce stade, l'investissement est entièrement amorti et des frais de maintenance mineurs permettront à cette machine lucrative de fonctionner longtemps. Les tâches de sélection et de placement sont souvent simples et banales. Payer un opérateur humain pour effectuer cette tâche n'est souvent pas la solution optimale. De nombreuses installations constatent qu'elles peuvent réaffecter cette main-d'œuvre déplacée dans des zones difficiles ou ne pouvant pas être automatisées.

Il est important d'avoir une idée de l'image du retour sur investissement avant de faire des investissements. Si un robot est déployé dans une tâche où il n'a pas d'avantage significatif sur les opérateurs humains, alors le nombre de retour sur investissement devient difficile à atteindre. De plus, si un robot est mal pris en charge et que les techniciens locaux ne sont pas formés pour le dépannage, les appels de service peuvent être très coûteux. Sans parler du coût supplémentaire des temps d'arrêt. Le simple remplacement des opérateurs par des robots peut s'avérer coûteux dans de mauvaises circonstances.

Sécurité

Parfois, les processus doivent être automatisés pour des raisons de sécurité. Avec les tâches de prélèvement et de placement, cela est souvent dû au fait que les composants sont volumineux ou lourds. Ces types de composants peuvent entraîner des lésions des tissus mous pouvant entraîner des complications à long terme pour les travailleurs. Ces blessures peuvent être coûteuses pour les fabricants. Les coûts se situent à la fois dans les factures et les frais potentiels ainsi que dans les pertes de revenus dues aux pénuries de main-d'œuvre. L'automatisation de ces tâches avec des robots supprime une grande partie des risques pour la sécurité des travailleurs humains.

Problèmes de contrôle qualité

Les pièces défectueuses ou rejetées sont des revenus gaspillés pour les fabricants. Parfois, ces produits peuvent être retravaillés ou corrigés. Mais souvent, les pièces défaillantes ou rejetées sont simplement mises au rebut. Si ces pièces défectueuses sont causées par une erreur humaine, l'automatisation peut être une solution. Les robots sont précis et hautement reproductibles. Cela signifie qu'ils sont très précis dans leurs mouvements. Ils effectueront la même tâche de la même manière à chaque fois. Ils ne se fatiguent pas, ce qui entraîne un travail plus lent et de moins bonne qualité comme les opérateurs humains. Il n'y a pas non plus de période de montée en puissance pendant laquelle ils doivent apprendre leur tâche. Les robots augmentent la cohérence de la qualité dans votre application. Cela conduit à des gains d'efficacité avec moins de rebuts et de pannes sur le terrain.

Quels robots peuvent effectuer des applications Pick and Place ?

Les robots capables d'effectuer des tâches de prélèvement et de placement sont aussi variés que les industries qui les déploient. Voici quelques exemples plus courants :

• Robots à six axes (collaboratifs et non collaboratifs)
• Delta
• SCARA
• Cartésien

Puisqu'il s'agit d'une application fondamentale, la plupart des robots peuvent effectuer des tâches de prélèvement et de placement. Cependant, la plus grande question pour vous est de savoir lequel convient le mieux à votre application. Cette question est plus difficile à répondre sans connaître plus de détails. Heureusement, nous avons une ressource pour vous. Notre réseau de conseillers indépendants peut vous aider à faire le bon choix en fonction de vos besoins spécifiques. Nous pouvons vous aider à vous connecter et commencer à discuter si et comment l'automatisation vous convient.

Un mot sur les effecteurs terminaux

Il est important de noter le rôle des effecteurs finaux dans ces applications. Les effecteurs terminaux sont la pièce à l'extrémité du bras du robot qui manipule la pièce dans l'espace. Souvent, les effecteurs finaux personnalisés sont spécifiques à l'application. Parfois, cela peut être un effecteur d'extrémité à ventouse. D'autres fois, il peut s'agir d'une pince ou d'un électro-aimant. Dans tous les cas, cela devrait être une discussion ciblée pendant la phase de planification de votre projet. Choisir le bon effecteur final est essentiel pour maximiser les gains de votre investissement. Le mauvais effecteur final peut réduire le rendement que vous obtenez en automatisant la tâche. Assurez-vous d'en discuter en détail avec votre consultant ou intégrateur.

À propos du coût

Combien pouvez-vous vous attendre à payer pour votre robot pick and place ? Il s'agit d'une question difficile à répondre car elle varie considérablement en fonction de l'application. Les applications simples et petites peuvent être de l'ordre de 10 000 USD. Cependant, les applications volumineuses et complexes peuvent coûter bien plus de 100 000 USD. Il est important de consulter un conseiller dès le début pour comprendre les estimations approximatives de votre projet. Notre outil de devis peut vous aider à démarrer. Nous pouvons vous mettre en contact avec des fournisseurs et vous aider à commencer à recevoir des devis pour votre projet.

La chose importante à garder à l'esprit est le rendement global, pas seulement le prix de la vignette. Par exemple, supposons que vous envisagez un projet de robot de 250 000 USD pour votre ligne d'emballage. Selon votre taille, cela pourrait être un investissement énorme. Cependant, imaginez que le calcul du retour sur investissement montre que ce projet sera amorti en 12 mois. Après cette première année, le robot s'est rentabilisé et mène maintenant à bien mieux pour votre installation. Vous pouvez consulter notre calculateur d'investissement ici pour commencer à créer un budget et estimer le retour sur investissement de votre projet.