何时投资自动化：实用指南

一个包装线案例

何时何地应用或升级自动化？这里提供帮助。

自动化吸引力随其更可及、负担得起而增长。过去，拥有高速组装零件的酷炫机器人如同拥有兰博基尼般遥不可及。今日，自动化解决方案如家用轿车般普遍可靠。自动化可提供实用、稳健、长期解决方案。但如何知道何时何地升级？

确定此事的良好流程包含以下六步：

不设限起步

1. 从天马行空清单开始。

列出资金无限时您会如何自动化的清单。"一切"不够详细。真正考虑为何自动化、自动化带来何种效益。"为何"对规范尤为重要。有时自动化被视为本可用其他方式解决问题的"简单"修复。

像规划梦想座驾那样思考流程。愿望清单会又长又详细：从定制进气到仪表盘饰面。对待自动化项目同理。

2. 寻找"如何做"。

系统集成商和自动化工程师是利用当今技术和控制系统可靠实现什么的专家。他们帮助指导下一步：确定自动化解决方案实际货币成本和效益。您知需自动化什么；他们知自动化过程需什么。

论证项目；量化效益

3. 证明它。

第三步：拿梦想自动化计划最重要部分，证明或反驳长期财务效益。确保能论证每个自动化需求成本。例如：包装线速度和产量是否论证自动包装站？人工包装是否更财务合适、更匹配生产需求？

另一考量是自动化对象复杂度。自动化成本大部分基于系统必须执行任务数。如输送产品和箱子，易且廉价自动化的单一任务。组装印刷多部件包装需测量、旋转、计数、分度、组装，自动化复杂（昂贵得多）。

机器非人，须编程设计。涉及原料变异、多轴协调、定位时，机器须高可靠性持续处理这些任务。涉及多少运动部件？任务执行多快？机器需运行多少不同包装或库存单位（SKU）？这些答案推高自动化成本。

论证价值时用实际数字。尝试分配货币金额：自动化能省多少vs花多少。我的投资回报率（ROI）是否达公司要求？大成本因素是线速或工艺速度——产出增加（或可售产品增加）是否论证自动化费用？

纳入尽可能多差异：自动化升级对现有操作中断成本、人工成本、维护成本差异、备件成本、操作/维护培训成本、废品成本等。用长期视角衡量这些成本，确定自动化"盈亏平衡点"。自动化线需运行多久才能收回升级成本？

实用案例

优先考虑最低成本最大影响的自动化时机和位置。确定自动化功能、自动化难度、成本效益对比。包装线考量示例如下：

可按此图表优先排序自动化任务。几个观察：

• 有几个低成本自动化功能可快速提升线速。开箱和封箱是好例子。这些可能是良好第一阶段改进。
• 考虑这些机会在线中位置。码垛是末端功能，对单日产品产出影响不大。需自动化它吗？
• 一些复杂任务可能暂不值得自动化。捆包是例。捆包涉及汇聚多产品、定向产品、套缩套包裹整体布局。自动化该过程复杂。反之，您有手工包装站空间吗？工人能按产出要求手工包装吗？捆包是中游操作，可能成为线速瓶颈。
• 一些因提升线速值得自动化。如灌装或装箱可大幅提速。产品数量增加是否论证自动化这些环节费用？

核心要素

4. 确定您的骨干。

对自动化解决方案感兴趣者，必须存在基础控制层级使其余成为可能。您项目的自动化基础基层是什么？确定必须存在的基本自动化结构，视为骨干。经验丰富集成商将确定这些需求，以合理成本为未来增长留余地。

许多自动化项目分阶段推进。骨干自动化是第一阶段——或许是第一年唯一自动化工作。通过建立此基础分摊自动化成本，随后逐步增加。装配可保持手工，同时安装控制骨干并自动化输送。制定主要部件时间表，规划未来升级。

别忽视安全、合规

5. 安全合规很重要。

自动化是改善整体安全合规的好方式，通常比人工带来更高可靠性。锁定/挂牌（LOTO）系统、机械防护、光幕等安全措施易于添加。安全实践和合规措施必须纳入计划。

视所用安全措施，安全系统财务影响各异。这是自动化顾问可助力领域。自动化不断变化，您的工艺可能改变所需安全标准。

消费品制造中酶使用是安全影响自动化项目的例。大量使用时酶可能成问题。自动化提高产量可能意味必须应对酶水平升高。需HVAC系统？工人需穿PPE？需改造房间？

自动化会让流程固有更危险吗？线上有自动化不安全的点吗？策略性要求操作员手动关阀是例。此功能确保线操作员按指定间隔物理检查生产线。这是额外安全检查。

有时合规是自动化理由。行业可能突然要求确保产品无金属或异物。合规成本是运营成本，因必须合规才能经营。许多情况下自动化比手动方案提供更优可靠性和速度。

以为完成了？

6. 精简、回顾、修订。

通览整个计划。自动化非独立元素。通常伴随土建升级、物流需求、人因考量、设备采购、人工成本。

自动化外领域有无降本空间？如：需不锈钢罐还是塑料罐满足需求？土建机械升级是否在范围和时机上匹配自动化阶段？考虑整个项目，不仅自动化部分。缩减土建机械范围可允许更多自动化前置。

完整思维过程将帮助制定考虑成本、时间表、效益的综合自动化战略。如购车，先分清想要与必需，实地看何为可能。一旦决定自动化，是长期承诺，将多年积极影响业务。前期时间投入将带来更好自动化解决方案和安心。

本内容原发于controls engineering：https://www.controleng.com/single-article/when-deciding-to-automate-system-integrators-can-help.html