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Jan 6, 2021

证明线性处理自动化的合理性:节省劳动力只是冰山一角

对于与我们合作的窗户制造商和挤出机来说,“熟练劳动力缺口”并不是一个模糊的概念或市场趋势. 这是一个非常现实的问题,影响到他们生产线的盈利能力——你不能, after all, operate equipment without operators.

As one fenestration client told us, “I hired 10 guys last week, 有两个来上班了,都在周末前离开了.”

The labor pool is scarce, 培训很耗时,留存率也很低——因此,减少劳动力经常被用作探索自动化线性处理解决方案的主要原因是有道理的. 从8个运算符到1个是一个非常有吸引力的命题.

但当我们致力于线性处理自动化解决方案时,我们对ROI采取强硬立场:

The machine has to pay for itself in two to three years.

And when you run the numbers, 在如此短的时间内,单靠劳动力通常无法抵消线性处理自动化的前期成本.

为了在三年内抵消前期投资,你还必须考虑以下因素:

  • Quality and consistency — 由于操作人员(人为)错误,每班你们扔掉多少件零件?

  • Output — Could you be making more parts (and profit) per shift?

  • Efficiency — How much material are you losing to scrap? How much money are you losing to unplanned downtime?

When you combine the value in profit, savings and efficiency between those four factors — labor, quality, 产出和效率——自动化的成本往往在短短几个月内就被抵消了.

这并不是说劳动力不是你转向自动化的一个重要因素. 而是你必须更深入地了解生产线自动化在工厂运营中的真正价值.

Here, 我们将逐一分析这些自动化的理由:劳动, quality, output and efficiency.

A quick caveat before we dive in

Automation can be a gamechanger for your operations, 但这并不适用于生产过程中的每一步.

Typically, 我们不建议对非常轻的零件采用自动化, 复杂或没有容量要求来证明自动化是合理的. For example, 你通常无法抵消芒廷条或屏幕部分自动化的前期成本.

如果您对您的工厂的自动化有具体的问题, just ask. 我们很乐意带你通过成本合理化,如果它不合理,我们会告诉你.

How could you make better use of your labor?

Labor, as mentioned above, 大多数门窗厂家进入自动化讨论的途径是门吗. So let’s begin there.

In an automated production line, 驱动你的机器的软件会为产品做出所有的逻辑决定:某个制造过程会去哪里, the order to produce parts that will yield the most material, verifying that parts meet your tolerance requirements.

Your operator simply loads a stick of material, presses a button, 这台机器——经过设计和编程,可以生产任意数量的零件配方——将完全完成的零件推到出料台上.

通常每一对自动化机器需要一个操作员. Depending on the number of operators currently required, 很容易看出这可以为您的工厂带来大量的运营节省.

Thousands in savings per day from labor

One curtain wall manufacturer 通过从手动设备升级到自动化设备,是否能够从10个操作员减少到1个.

这意味着每天可以从劳动中节省数千美元.

They were able to mill, drill, 在一个机器中心内切割和制造它们的铝制部件,操作员所要做的就是将挤压物装入机器, and unload the assembly-ready parts.

And that’s a pretty standard scenario.

Bridging the skilled labor gap

It’s important to note that automation rarely replaces jobs. 事实是,目前的劳动力不足以应付开窗行业的大量手工生产工作. It’s why many struggle to fill their open positions.

自动化只是让你重新分配现有的劳动力到更有意义的职位, like maintenance technicians or supervisors, that are easier to retain.

Simply put, automation helps you bridge the skilled labor gap, reducing the cost of recruiting, training and turnover.

A safer, easier job for your workforce

Keeping workers safe is top of mind for many plant managers. 不安全的设备不仅会威胁到员工的健康, 但这也会让你的公司面临不必要的风险和责任.

培训和操作员知识是人工设备的主要防御层. Automated equipment adds a few more layers.

At Joseph Machine, we work to protect the operator by design. 这意味着标准的功能,如进光和出光窗帘, emergency stop buttons, enclosures and interlocking doors.

In addition, we take an even broader view. 高级工程师Brad Good,当谈到一个项目 major aluminum extruder said:

“Basically, 我们必须使操作人员不可能进入机器,以任何方式伤害他们自己.”

To us, it’s less about including discrete features, 更多的是为操作人员设计一个整体的安全体验.

It’s easy to quantify the cost of a safety event. 在增加的保险费用和责任方面,仅一件伤害所造成的损失就足以超过整条自动化生产线的损失.

分配一个号码来保证你们每个人的安全是很困难的, 确保他们在每次轮班后都能回家与家人团聚. 约瑟夫的团队致力于使用自动化来帮助您的操作尽可能地安全.

由于人为错误,每班你们扔掉多少零件?

A very high number of parts — 5, 有时甚至有10%的产品在出厂前就因为质量问题而被丢弃. Or, 至少这是我们在研究大量窗户制造商和挤出机的数据时发现的.

And each part you throw out is a part you can’t sell.

There are two ways automation helps to fix this problem:

  1. Eliminating human error — 随着人机交互的减少,零件质量提高.

  2. Catching mistakes early — 标记出不符合规格的部件立即消除了浪费宝贵生产时间来生产完全完成但没有功能的产品的风险.

Taking production out of the operator’s hands

窗户制造商每年都在生产更多的窗户系列,拥有更多的功能. 这种多样化的产品组合在制造复杂性方面推动了极限.

我们已经为一种特定类型的窗口创建了56种不同的组合. 在手动设备上制造那个窗口, they have to measure the drill locations, fabrications and cut lengths for each part. Each step is done sequentially, and by hand.

There’s a lot of room for error.

Compare that to automated equipment, 它被预先编程为每个单独的部件的配方,甚至可以通过算法确定生产它们的顺序,以最小化废料和生产时间.

所有这些都将导致更高的准确性,更少的错误和更少的返工. 没有特定孔的零件生产的机会, or with an out-of-spec fabrication, drops significantly.

Watch高级应用工程师Tom Vajdic描述了他如何设计一个自动化解决方案,以提高幕墙制造商的生产质量:

Catching mistakes early cuts down on wasted production time

自动化设备设计有各种传感器,不断监测零件在机器中的位置, 给操作人员提供实时信息,说明某一特定加工是否在公差范围内.

When requested, 我们甚至可以设计出一种系统,当不符合规格的零件从机器上卸下时,可以清晰地标记出来. One system we designed marked bad parts with red paint, allowing the operator to put them in a separate pile.

This provides value in several ways:

  • When a part is out-of-spec, 它很容易被发现,并立即从生产线上移除.
  • If it must be remade, only the time for the fabrication process, and the material for that singular part, is lost.
  • 操作员可以在任何其他部分受到影响之前迅速解决问题, 任何更多的生产时间都浪费在后续的生产步骤上.

The result? 你永远不会留下数以千计的完全完成的产品,而缺少一个制造过程.

Could you be making more parts per shift?

If you make more parts per shift, you make more money per shift, 只要你做的零件在你的公差要求范围内.

While 半自动设备通常提供最好的纯吞吐速度在美国,自动化设备在质量和周期时间之间提供了最好的平衡. 如上所述,要达到的平衡是非常重要的.

你可以用自动化生产线满足一些非常严格的周期要求:

How much material are you losing to scrap? How much money are you losing to unplanned downtime?

Your plant uses time and material to make products. 做得更快,或者用更少的材料,会增加你在这些产品上的利润.

驱动自动化设备的软件允许您的工厂更有效地利用其原材料(铝), wood, vinyl lineals) and production time.

Here’s how:

Lineal optimization software

线性优化软件运行多种算法来确定一个给定批次的生产订单,从而产生最少的废品量.

基本上,它允许你用更少的材料制造更多的零件.

即使工厂通过废料回收回收回收了相当一部分材料成本, 即使提高几个百分点的材料产量也能带来巨大的节省:

我们的一个客户计算出,他的自动化生产线在16个月内就能收回成本,这仅仅是基于废料的减少——甚至不考虑劳动力, output and quality.

在这里,您可以学习如何通过线性优化来量化材料产量最大化的价值.

Predictive maintenance software modules

“计划外停机”对于窗户制造商和挤出机来说是一个四个字的词. 没有什么比机器在生产周期中出现故障更糟糕的了.

我们可以在所有关键部件上安装工具计数器——钻头、锯片等. -哪一个轨道磨损,并提醒您的操作员,当关键的时候更换每个部分. 这使您能够在组件磨损导致昂贵的停机时间之前注意维护活动.

Closing the loop between concept and reality

证明自动化的合理性不仅仅是在电子表格中运行数字, 或者在理论上考虑吞吐量增加的价值——这是关于在实际中证明它.

并确保您看到您在自动化方面的投资的底线改善, 您需要与设备供应商合作,将定制您的机器,以您的工厂的确切操作和规格.

To that end, we provide value in a variety of ways:

  • 教育您自动化的可能性——从组件到数据传输到编程——以便您能够做出明智的设计决策.
  • 设计一个机器的概念,并反复设计,直到它是你的工厂所需要的.
  • 完全围绕您的规格要求(e.g., “We need Allen-Bradley controls”) if needed.
  • 在整个构建过程中提供完整的透明性, taking care of any revisions or requests you have
  • 对操作人员和维修人员进行自动化机器平台的培训
  • Providing 24/7 support, 以及定期前往客户的工厂,以验证您的机器是否符合您的性能预期, long after installation.

It’s this upfront work, and dedication to long-term client success, 让我们的客户在他们的自动化生产线上体验真正的ROI. 这也是为什么我们能得到这么多重复订单的原因——客户知道他们可以信任我们,我们能准确地满足他们的生产要求和期望.

在这里了解更多关于与我们的团队在定制机器上的工作.

What could your plant accomplish with automation?

Saving on labor is just the beginning. To see the full scope of what’s possible with automation, talk to our team today.

Let’s talk about your dream project

我们的使命很简单:了解您独特的需求, and then engineer, 建立和安装符合并超过它们的线性处理线.