งานประกอบมีหลายประเภท แต่งานประกอบที่เหมาะสมกับการทำระบบอัตโนมัติจะเป็นแบบใดบ้าง?
การประกอบเป็นงานที่ผู้ผลิตใช้หุ่นยนต์ในการทำงานอัตโนมัติได้เป็นอย่างดีนะครับ ซึ่งในปัจจุบันมีตัวเลือกมากมายให้คุณเลือกใช้เลยครับ งานประกอบบางประเภทสามารถใช้หุ่นยนต์ในการทำงานได้ง่ายและส่งผลตอบแทนอย่างรวดเร็วแก่การผลิต แต่งานประกอบอื่น ๆ อาจมีความซับซ้อนและมีผลกระทบต่อการผลิตน้อยกว่า
ในบทความนี้ Techy จะมาสรุปให้ว่างานประกอบแบบไหนที่ควรทำให้เป็นระบบอัตโนมัติ แบบไหนไม่ควร?
งานการผลิตประเภทกว้าง ๆ มีอะไรบ้าง?
เราสามารถแบ่งงานด้านการผลิตออก 2 ประเภทกว้าง ๆ ดังนี้ครับ
- งานด้านกระบวนการ (Process Tasks) — งานเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการนำชิ้นงานมาเปลี่ยนแปลงทางกลไกเพื่อเพิ่มมูลค่าให้กับชิ้นงาน ตัวอย่างของงานด้านกระบวนการในกลุ่มนี้ที่ทำให้เป็นอัตโนมัติได้ เช่น การตัดเฉือน การพิมพ์ 3 มิติ และการตกแต่งพื้นผิว
- งานประกอบ (Assembly Tasks) — งานเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการนำชิ้นส่วนที่ผ่านงานด้านกระบวนการแล้วมาประกอบเข้าด้วยกัน
ในบทความนี้ เราขอเน้นไปที่งานประกอบ ซึ่งมี 2 ประเภทหลัก ๆ ดังนี้ครับ
- งานประกอบแบบถาวร (Permanent Joining) นี่คือประเภทของงานประกอบที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ ถ้าได้ก็จะยากนะครับ เช่น งานบัดกรีอ่อน งานบัดกรีแข็ง และการยึดเกาะด้วยสารเคมี
- งานประกอบแบบทางกล (Mechanical Joining) นี่คือประเภทของงานประกอบที่สามารถย้อนกลับได้ ตัวอย่าง ได้แก่ งานขันสกรู งานสวม (Inserting) และงานผูกปม (knotting)
งานประกอบทั้งสองประเภทนี้ สามารถทำให้เป็นอัตโนมัติได้ด้วยหุ่นยนต์ แต่ควรหรือไม่ควร เหมาะหรือไม่นั้น ลองมาดูงานประกอบทั้ง 14 ประเภทกันว่า ประเภทไหนที่สามารถทำให้อัตโนมัติได้ง่าย และแบบไหนยาก
1. งานยึดเกาะด้วยสารเคมี (Adhesive Bonding)
งานยึดเกาะด้วยสารเคมีเกี่ยวข้องกับการทำให้พื้นผิวของของ 2 ชิ้นยึดเข้าด้วยกันโดยใช้สารเคมีเพื่อสร้างพันธะที่แข็งแรง ตัวอย่างที่พบบ่อยที่สุดคือ การติดกาว ที่เป็นงานประกอบที่ไม่ซับซ้อน หุ่นยนต์จึงติดกาวโดยอัตโนมัติได้ค่อนข้างง่าย
2. งานสลักเกลียว (Bolting)
งานสลักเกลียวเป็นหนึ่งในงานประกอบที่ใช้กันทั่วไปในการผลิต ซึ่งเกี่ยวข้องกับการขันนัทและโบลต์เข้าด้วยกัน ข้อต่อสลักเกลียวหลักสองประเภทคือ ข้อต่อแรงดึง และข้อต่อแรงเฉือน
งานสลักเกลียวด้วยหุ่นยนต์สามารถทำได้ง่ายๆ เหมือนงานขันสกรู แต่ถ้าโบลต์มีขนาดใหญ่ ก็ต้องใช้หุ่นยนต์แขนกลที่ขนาดใหญ่ขึ้นด้วยครับ
3. งานบัดกรีแข็ง (Brazing)
งานบัดกรีแข็งเป็นกระบวนการในการเชื่อม/ยึดติดโลหะสองชิ้นเข้าด้วยกันอย่างถาวร ด้วยการใช้อุปกรณ์บัดกรีที่มีอุณหภูมิสูง ละลายโลหะผสมที่ใช้บัดกรีเพื่อเชื่อมต่อระหว่างสองชิ้น
งานบัดกรีแข็งด้วยหุ่นยนต์เป็นไปได้อย่างแน่นอน เช่นเดียวกับการเชื่อม ที่ต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญในการติดตั้ง
4. งานมัดสายเคเบิล (Cable Tying)
งานผูกสายเคเบิลเป็นวิธีที่รวดเร็วและสามารถย้อนกลับได้ง่ายในการยึดติดของสองชิ้นเข้าด้วยกัน มักใช้เพื่อเชื่อมต่อสายเคเบิลและท่อ
ส่วนที่ยากที่สุดในงานมัดสายเคเบิลด้วยหุ่นยนต์ก็คือการสอดปลายเข้าไปในตอนแรก วิธีแก้ก็คือการใช้ปืนรัดสายไฟอัตโนมัติเป็นอุปกรณ์ที่ติดอยู่ที่ปลายแขนหุ่นยนต์
5. งานย้ำหมุด (Clinching)
งานย้ำหมุดเป็นวิธีการยึดแผ่นโลหะเข้าด้วยกันโดยไม่ต้องเชื่อมหรือรัด มันเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนรูปทางกลไกของโลหะเข้าด้วยกันเพื่อสร้างข้อต่อที่แข็งแรง
งานย้ำหมุดสามารถทำได้ด้วยหุ่นยนต์ แต่อย่างไรก็ตาม ตัองใช้หุ่นยนต์อุตสาหกรรมขนาดใหญ่และอุปกรณ์ปลายแขนแบบพิเศษ
6. งานย้ำหางปลา (Crimping)
ลักษณะของงานย้ำหางปลา ก็เหมือนงานย้ำหมุดที่เป็นการยึดติดวัสดุตั้งแต่ 2 ชิ้นขึ้นไปโดยปรับเปลี่ยนรูป (deform) ตัวอย่างทั่วไปคือการย้ำสายไฟเพื่อต่อสายไฟเข้ากับคอนเนคเตอร์
อุปกรณ์ปลายแขนสำหรับงานย้ำหางปลาสำหรับหุ่นยนต์ยังไม่เป็นที่แพร่หลายมากนัก แต่มีเครื่องมือย้ำหางปลาอัตโนมัติมากมายที่คุณสามารถผสานรวมเข้ากับหุ่นยนต์ได้ครับ
7. งานสวม (Inserting)
งานสวมอาจเป็นงานแรกที่คุณนึกถึงเมื่อคุณนึกถึง “การประกอบ” งานสวมคือการดันชิ้นส่วนหนึ่งเข้ากับอีกชิ้นส่วนหนึ่งเพื่อให้สวมพอดีกัน
การทำให้งานสวมเป็นอัตโนมัติด้วยหุ่นยนต์ทำได้ง่ายมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณใช้โปรแกรมที่มีฟีเจอร์พร้อมอย่างเช่น Spiral Search
8. งานผูกปม (Knotting)
นอตเป็นวิธีการยึดติดหรือเชื่อมต่อระหว่างเชือกและสายอื่น ๆ เข้าด้วยกัน ซึ่งเป็นวิธีการเชื่อมที่ง่ายที่สุดวิธีหนึ่งสำหรับมนุษย์อย่างเราๆ นะครับ ก็เหมือนเวลาผูกปมรองเท้านั่นแหละครับ
แต่สำหรับหุ่นยนต์แล้ว มันเป็นงานที่ซับซ้อนมาก และยังอยู่ระหว่างการทดลองและวิจัยอย่างต่อเนื่องครับ
9. งานยึดด้วยแม่เหล็ก (Magnet Fastening)
บางครั้งเราต้องการประกอบของ 2 สิ่งที่ง่ายต่อยึดติดและถอดออกซ้ำไปซ้ำมานะครับ สำหรับความต้องการนี้ การยึดด้วยแม่เหล็กเป็นหนึ่งในวิธีการยึดติดเชื่อมต่อที่ใช้บ่อยที่สุด
ความยากง่ายในการทำให้งานยึดด้วยแม่เหล็กของคุณเป็นอัตโนมัติด้วยหุ่นยนต์นั้น ขึ้นอยู่กับความเฉพาะของงานครับ
10. งานตอกตะปูหรืองานเย็บเล่ม
งานประกอบประเภทงานตอกตะปูและงานเย็บเล่ม เป็นลักษณะงานที่เกี่ยวข้องกับการตอกโลหะแข็งรูปหมุดเข้ากับวัสดุทั้งสองชิ้น
งานประกอบประเภทนี้ด้วยหุ่นยนต์เป็นเรื่องปกติมากครับ แต่ต้องใช้เครื่องมืออุปกรณ์ปลายแขนที่เหมาะสม
11. งานขันสกรู
งานขันสกรูเป็นหนึ่งในงานประกอบอัตโนมัติที่พบเห็นได้เยอะที่สุด หุ่นยนต์หยิบสกรูจากเครื่องป้อนสกรูอัตโนมัติ จากนั้นจะขันสกรูเข้าไปในชิ้นงานโดยใช้เครื่องมือปลายแขนเป็นตัวขัน
ด้วยโซลูชัน “งานขันสกรูด้วยหุ่นยนต์” จาก Techy เราสามารถทำให้งานประกอบประเภทนี้ทำได้ได้อย่างรวดเร็วและง่ายดาย
12. งานบัดกรี (อ่อน)
งานบัดกรีอ่อนถูกใช้ในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อยึดส่วนประกอบกับแผงวงจร หัวแร้งร้อนจับที่หน้าสัมผัสโลหะ หลอมละลายโลหะผสมที่ใช้บัดกรีแทรกซึมเข้าไปในช่องว่างระหว่างรอยต่อ
งานบัดกรีอ่อน ด้วยหุ่นยนต์เป็นรูปแบบการประกอบอัตโนมัติที่พบได้ทั่วไปมากขึ้น โดยใช้เครื่องมือปลายแขนบัดกรีแบบพิเศษ
13. งาน Staking
งาน Staking เป็นการเชื่อมต่อส่วนประกอบสองชิ้นเข้ากันแบบสวมอัด (interference fit)
งานประกอบประเภทนี้ ฝั่งที่เป็นรูจะมีขนาดเล็กกว่าอีกฝั่งที่อาจจะเป็นแท่งเหล็กหรือแท่งพลาสติก (Boss) เสมอ ซึ่งจำเป็นต้องใช้เครื่องจักรกดชิ้นงานในขณะที่ทำการประกอบ หรือใช้อัลตราซาวนด์เพื่อเปลี่ยนรูปร่างของแท่งเหล็กหรือแท่งพลาสติก (Boss) และยึดเข้ากับรูอย่างแน่นหนา
14. งานเชื่อม (Welding)
งานเชื่อมเป็นงานประกอบที่เกี่ยวข้องกับการใช้ความร้อน ความดัน หรือทั้งสองอย่างกับชิ้นส่วนโลหะสองชิ้น จากนั้นใช้โลหะผสมที่ใช้บัดกรีเพื่อหลอมโลหะทั้งสอง แตกต่างจากการบัดกรีแข็งตรงที่ความร้อนจะสูงกว่ามาก
การเชื่อมด้วยหุ่นยนต์เป็นแอปพลิเคชั่นที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับผู้ผลิต ซึ่งมีข้อดีมากมายกว่าการเชื่อมแบบแมนนวลหรือเชื่อมด้วยมนุษย์ รวมถึงความสม่ำเสมอที่ดีขึ้น การทำความสะอาดหลังการเชื่อมน้อยลง และการใช้วัสดุอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
สรุป
จากงานประกอบทั้งหมด 14 รายการ (จริง ๆ อาจจะมีประเภทอื่น ๆ อีกนะครับ) คำถามก็คือ งานประกอบแบบไหนที่คุณควรทำให้เป็นระบบอัตโนมัติด้วยหุ่นยนต์ในสายการผลิตของคุณ
กฎพื้นฐานของการสร้างระบบอัตโนมัติสำหรับ Techy ก็คือ คุณควรเลือกงานที่
- ง่ายต่อการทำให้เป็นระบบอัตโนมัติหรือใช้หุ่นยนต์แขนกล
- ชิ้นงานหรือชิ้นส่วนที่ต้องนำมาประกอบกัน ต้องเป็นชิ้นงานหรือชิ้นส่วนที่ถูกผลิตด้วยความแม่นยำ สม่ำเสมอ เช่น สูงเท่ากัน รูกว้างเท่ากัน ตำแหน่งเดียวกัน ฯลฯ
- เป็นงานที่ต้องทำซ้ำ ๆ อย่างเสมอ
- สร้างผลกระทบที่ดีสำหรับธุรกิจของคุณ
หากยังไม่แน่ใจว่างานประกอบที่อยู่ในสายการผลิตงานของคุณ สามารถทำให้เป็นระบบอัตโนมัติได้ไหม มาพูดคุยหรือปรึกษาเราเพิ่มเติมได้ที่ Line: @techy นะครับ
