Robotsveisekostnad vs manuell sveisekostnad

Prisen på selve roboten er bare ett lag med robotsveisecellekostnad. Dette er en grunn til at tidlige automatiseringsestimater kan være misvisende. En kjøper kan starte med prisen på en robot eller cobot, og deretter oppdage at applikasjonen krever betydelige utgifter til arbeid, bevegelse, sansing, sikkerhet, engineering og utplassering før cellen kan produsere kvalifiserte deler.

En mer realistisk kostnadsstabel inkluderer flere lag.

Kjerneutstyr

I midten av systemet er roboten eller coboten, kontrolleren og sveisepakken. Sveisepakken kan inkludere strømkilden, trådmateren, brenneren, brennerens-rengjøringsutstyr og grensesnitt som kreves for kommunikasjon mellom sveisesystemet og robotkontrolleren.

Spørsmålet er derfor ikke bare: "Hvor mye koster en sveiserobot?" Det er, "Hvilket utstyr kreves for å utføre denne spesifikke sveiseprosessen pålitelig?"

Workholding og Part Motion

Roboten trenger at leddet vises på et forutsigbart og tilgjengelig sted. Det skaper vanligvis kostnader for armaturer, klemmer, lokatorer og potensielt en sveiseposisjoner. Enkle deler kan kreve relativt grei håndtering. Store strukturer, fler-sveisinger eller deler som må roteres under sveising kan kreve motoriserte posisjoneringsanordninger, koordinerte akser, tilpasset verktøy eller mer komplekse festestrukturer. Inventarkostnadene har også en tendens til å stige ettersom applikasjonen krever strengere plasseringskontroll eller må romme flere SKU-er.

Sikkerhetssystemer

En industriell robotcelle kan kreve vakthold, låste dører, sikkerhetskontroller, skannere, lysgardiner, gjerder eller andre beskyttelsestiltak avhengig av bruksområde og risikovurdering. Samarbeidende roboter kan endre sikkerhetsarkitekturen, men de eliminerer ikke behovet for sikkerhetsteknikk. Den komplette sveiseapplikasjonen inkluderer fortsatt farer fra lysbuen, varmt materiale, røyk, verktøy, arbeidsstykkebevegelser, klempunkter og potensielt høyhastighets periferutstyr. Sikkerhetskostnaden avhenger derfor av hele cellen i stedet for robotkategorien alene.

Engineering og integrasjon

Systemet må da gjøres om til en fungerende produksjonsprosess. Dette kan inkludere:

mekanisk og elektrisk integrasjon

robot programmering

utvikling av sveiseparametere

armaturteknikk

PLS eller celle-kontroll fungerer

sensorintegrasjon

søm-finne- eller sporingssystemer

kommunikasjon med posisjoneringsanordninger eller annet utstyr

validering av produksjonssekvenser

Tekniske kostnader øker generelt med variasjon av deler, antall sveiser, antall produkter, følekrav, koordinert bevegelse og tilpassede grensesnitt. En enkel repeterende sveis på en godt-kontrollert del er fundamentalt forskjellig fra en applikasjon som involverer flere produktfamilier, adaptiv sensing, kompleks leddtilgang og flere koordinerte akser.

Installasjon og distribusjon

Til slutt må cellen installeres og gjøres produksjonsklar-. Implementering kan omfatte:

frakt og rigging

el- eller nyttearbeid

installasjon

igangkjøring

program bevise-ut

første-godkjenning

operatøropplæring

programmerer eller teknikerutdanning

produksjonsrampe-opp

Denne innrammingen er mer verdifull enn å lete etter en universell cellepris. Nyttelast, rekkevidde, antall akser, sensing, posisjoneringsanordninger, sikkerhetsarkitektur, tilpassede inventar og integreringskompleksitet kan endre den totale installerte kostnaden vesentlig fra en applikasjon til en annen.

Manuell sveising virker økonomisk enkel fordi det ikke er noen robotcelle å kjøpe. Men manuell sveisekostnad er ikke det samme som en sveisers timelønn. Den sanne kostnaden inkluderer direkte arbeidskraft, anskaffelse av arbeidskraft, produksjonstap og konsekvensene av tilgjengelighet av arbeidskraft.

Direkte lønnskostnader

Den mest åpenbare komponenten er kompensasjon:

lønn + ytelser + lønnsbelastning + overtid

Hvis produksjonen krever flere skift eller regelmessig overtid, kan den effektive kostnaden for hver produktiv sveisetime være betydelig høyere enn grunnlønnen. Men selv denne beregningen trenger omsorg. Betalte timer og arc-timer er ikke identiske. Sveisere kan også bruke tid på å håndtere deler, sette opp utstyr, bytte forbruksvarer, utføre inspeksjon, sliping, vente på materiale eller fullføre andre produksjonsoppgaver.

Anskaffelse og utvikling av arbeidskraft

Kvalifisert sveisearbeid har også en anskaffelseskostnad. Rekruttering, screening, onboarding, kvalifisering, opplæring og å bringe en ny medarbeider til stabil produksjon krever ressurser. Når erfarne sveisere er vanskelige å ansette, kan en ubesatt stilling også skape en indirekte kapasitetskostnad. Spørsmålet er ikke bare hva den ansatte ville ha fått betalt; det er produksjonen som ikke kan fullføres mens stillingen står ledig. Omsetning kan gjenta denne utgiften.

Prosesskostnader

Manuell produksjon har også prosessrelaterte-kostnader som:

sveisetilbehør

omarbeid

skrot

undersøkelse

nedetid

sliping eller korrigering

produksjonsavbrudd

variasjon mellom operatører eller skift

Ingen av disse kostnadene er unike for manuell sveising. Automatiserte celler kan også produsere skrap eller kreve omarbeiding. Det relevante økonomiske spørsmålet er om automatisering forventes å endre eksisterende kostnadsnivå.

For eksempel, hvis en stabil robotprosess reduserer en gjentakende defektkategori, kan denne reduksjonen skape målbare besparelser. Men det ville være upassende å anta at all manuell omarbeiding forsvinner etter automatisering.

En robotcelle blir ikke på langt nær gratis-etter installasjon. Når produksjonen starter, oppretter systemet et kontinuerlig sett med planlagte og ikke-planlagte livssykluskostnader.

Planlagte kostnader

Planlagte utgifter kan omfatte:

forebyggende vedlikehold

forbruksvarer for lommelykter og-kontaktspisser

foringer og slitekomponenter

smøring eller robotservice

TCP og systemkalibrering

inspeksjon og vedlikehold av inventar

sensorrengjøring og vedlikehold

backup og programadministrasjon

planlagt teknisk støtte

Ingeniør- og produkt-støttekostnader

Automatisering skaper også løpende ingeniørarbeid. En produktrevisjon kan kreve:

banen endres

nye sveisepunkter

modifikasjon av armaturet

nye lokaliseringsfunksjoner

oppdaterte parametere

nye sanserutiner

første-godkjenning

Å introdusere en ny SKU kan effektivt bli et lite integrasjonsprosjekt. For anlegg med høy-miks kan disse tilbakevendende ingeniørtimene ha vesentlig innvirkning på automatiseringsøkonomien og bør ikke skjules i generelle overhead når man evaluerer forretningssaken.

Uplanlagte kostnader

Uplanlagt nedetid kan skape en annen utgiftskategori. Feil kan involvere roboten, sveiseutstyret, brenneren, sensoren, armaturet, kontrolleren, posisjoneringsanordningen eller støttecellemaskinvare. Den direkte reparasjonskostnaden betyr noe, men tapt produksjon kan være viktigere hvis cellen er en flaskehals.

Mange produsenter tar investeringsbeslutninger for automatisering basert på overfladiske prissammenligninger: robotmaskinvarepris mot sveisers timelønn. Prosjekterfaring fra den virkelige-verden viser at denne forenklede tilnærmingen ofte gir feil avkastningsprognoser.

Robotsveising gir sterkest økonomisk avkastning under stabile forhold: konsistent delgeometri, tilstrekkelig produksjonsvolum, begrenset hyppig produktredesign og vilje til å budsjettere for forhåndsintegrasjon pluss kontinuerlig teknisk støtte for produktendringer. Den tilbyr ikke "sett-og-glem"-operasjon. Armaturslitasje, sensordrift, produktrevisjoner og uplanlagte utstyrsfeil skaper alle målbare langsiktige-kostnader som må inkluderes i enhver TCO-modell.

Manuell sveising har derimot nesten ingen kapitalbyrde, men utsetter likevel verksteder for vanskelige-å-kvantifisere økonomiske risikoer: mangel på kvalifisert-arbeidskraft, personalomsetning, skifte-til-skiftekvalitetsavvik og skjult kapasitetstap fra ubesatte stillinger. Manuell sveising er fortsatt økonomisk rasjonell for prototyper, lavt-volum engangs-og svært variable sammenstillinger der hyppige fixtur- og programredigeringer ville erodere automatiseringsgevinster.

Det finnes ingen universell «billigere» løsning. Den korrekte økonomiske evalueringen må kartlegge hvert kostnadslag - kapital, integrasjon, arbeidskraft, iterasjon, kvalitetstap og nedetid - mot din faktiske produktmiks, batchprofil og lokale arbeidsmarked.