Mentransformasi Manufaktur dan Pergudangan dengan Robotika
Untuk bisnis manufaktur dan pergudangan, mendapatkan keunggulan dari lanskap yang selalu kompetitif menjadi semakin sulit.
Belanja konsumen semakin meningkat, menciptakan tuntutan yang lebih tinggi pada staf yang sudah sangat kewalahan. Amerika Serikat melihat pengeluaran konsumsi pribadi pada kuartal kedua 2021 meningkat sebesar 11,9 persen di atas peningkatan 11,4 persen yang terjadi di kuartal sebelumnya.1 Dan di saat yang bersamaan, sektor industri menghadapi kekosongan tenaga kerja yang besar. Menurut laporan pada bulan Mei 2021 oleh Deloitte dan The Manufacturing Institute, 77 persen dari lebih dari 800 produsen AS yang disurvei, mengantisipasi kesulitan merekrut dan mempertahankan karyawan di tahun 2021 dan seterusnya.2
Kombinasikan antara kedua faktor ini dengan teknologi dan kompetitor yang berubah dengan cepat yang secara konstan berinovasi, ini merupakan potensi bencana untuk bisnis industri.
Banyak perusahaan kini beralih ke otomatisasi dan robotika industri bukan hanya sebagai solusi untuk tantangan ini, tetapi juga sebagai cara untuk maju dan tetap terdepan di dalam pasar mereka. Tetapi apa itu otomatisasi, bagaimana otomatisasi membantu menyelesaikan tantangan saat ini, dan di mana robot digunakan?
Apa itu Otomatisasi Gudang?
Otomatisasi gudang adalah proses menggunakan teknologi, seperti robot, untuk membuat proses lebih efisien dengan bantuan minimal dari pekerja manusia.
Hingga baru-baru ini, otomatisasi gudang dilakukan dengan automated guided vehicles (AGV) yang bergantung pada jalur yang telah ditentukan sebelumnya, dan operator manusia untuk menyelesaikan tugas seperti membawa material. Pertumbuhan eksponensial e-commerce dan meningkatnya tuntutan akan teknologi fleksibel telah mengungkap keterbatasan AGV.
Kini, otomatisasi gudang dapat dilakukan oleh autonomous mobile robot (AMR) yang bergerak di dalam gudang secara independen dan membantu pekerja manusia. Lengan robot industri juga merupakan teknologi otomatisasi umum yang digunakan untuk mengambil, meletakkan, dan menyortir objek. Kedua teknologi ini sangat penting untuk pemenuhan pesanan di e-commerce.
AMR dan lengan robot dapat ditingkatkan dengan sensor visi (seperti kamera 2D/3D) dan didukung dengan teknologi artificial intelligence (AI) untuk menghadirkan operasi yang lebih baik serta mendukung proses inovatif. Robot yang didukung visi dan AI dapat “melihat”, yang memungkinkannya untuk mendeteksi, mengklasifikasi, menyortir, mengambil, dan mengemas objek. Robot sering kali beroperasi dengan akurasi dan konsistensi yang lebih baik dibandingkan operator manusia, membuatnya lebih sedikit melakukan kesalahan atau mengalami kecelakaan.
Apa itu Manufaktur Terotomatisasi?
Sama halnya seperti robot yang sangat penting untuk mendukung otomatisasi gudang, robot juga penting untuk menghadirkan otomatisasi ke pabrik.
Manufaktur terotomatisasi menggunakan teknologi untuk membuat proses produksi lebih efisien. Hal ini menghasilkan output yang lebih tinggi dengan biaya yang lebih rendah untuk produsen.
Meski robot telah digunakan dalam manufaktur selama beberapa dekade, pengenalan AI baru-baru ini merevolusi cara bisnis dilakukan. AI memungkinkan robot untuk melakukan tugas dengan lebih baik serta melakukan tugas tambahan. Misalnya, robot kini dapat memeriksa komponen saat merakit untuk mendeteksi masalah secara real-time dan meningkatkan kualitas keseluruhan proses atau produk dan hasil. Lengan robot yang didukung AI meningkatkan keselamatan di beberapa sektor industri dengan menyelesaikan tugas kompleks di lingkungan berbahaya di mana pekerja manusia akan berisiko mengalami cedera atau bahaya serius. AI juga mempermudah melatih dan mengajari ulang robot ketika robot akan digunakan kembali untuk tugas berbeda. Hal ini dapat memangkas biaya operasi dan membuat pekerja manusia untuk fokus pada tugas yang lebih kompleks dan bernilai lebih tinggi.
Karena bersifat serbaguna, robot dapat digunakan di seluruh fasilitas manufaktur atau jalur perakitan untuk tugas-tugas seperti pengelasan, pengecatan, pemotongan dan inspeksi dalam jalur. Selain itu, robot sering kali bekerja berdampingan dengan manusia untuk melindungi manusia dari aspek monoton, penuh tekanan, atau berbahaya dalam proses manufaktur, termasuk mengangkat, memindahkan, atau menahan benda berat.
Cara untuk Mewujudkan Otomatisasi Gudang dan Manufaktur Terotomatisasi
Sebelum bisnis industri dapat memperoleh manfaat penuh otomatisasi yang didukung robot di lantai pabrik atau di gudang, mereka memerlukan kemampuan untuk menangkap, mengagregasi, dan menganalisis data dan informasi dari berbagai sensor, aplikasi, dan proses yang lebih dekat dengan sumber.
Hal ini dapat dicapai melalui konvergensi IT/OT, yang merupakan integrasi teknologi informasi (IT), perangkat keras dan perangkat lunak yang memproses data, dengan teknologi operasional (OT), sistem yang mengendalikan operasi industri. Konsolidasi ini menciptakan platform yang responsif dan saling terhubung yang memungkinkan bisnis untuk menyesuaikan sistem operasional hampir secara real-time—yang membantu mengurangi downtime, mengotomatisasi proses, serta memberikan informasi solusi baru dan inovatif.
Dengan sistem terkonvergensi baru ini, bisnis dapat mengintegrasikan solusi dan kemampuan edge industri yang cerdas dan inovatif yang lebih jauh dapat mengurangi biaya dan meningkatkan laba. Hal ini meliputi: AMR yang didukung oleh artificial intelligence (AI) yang membantu mengotomatisasi manufaktur dan logistik untuk meningkatkan efisiensi, lengan robot industri yang dilengkapi visi mesin untuk memeriksa cacat produk, membaca barcode, dan mengonfirmasi posisi label yang benar pada produk, atau robot kolaboratif (cobot) dengan sensor terintegrasi untuk membantu pekerja manusia menangani material secara aman.
Keuntungan Robotika dalam Gudang dan Manufaktur
Setelah perusahaan mencapai konvergensi IT/OT, perusahaan dapat secara efektif menggunakan robotika untuk mengotomatisasi proses dan mewujudkan beberapa keuntungan lainnya:
- Efisiensi dan produktivitas yang lebih tinggi. Robot dapat melakukan berbagai tugas, termasuk tugas yang kompleks, khusus, serta sangat repetitif dan bervariabel, tanpa perlu beristirahat atau jeda. Hal ini memungkinkan produksi, inspeksi keselamatan, dan tugas lain untuk dilakukan secara terus menerus guna meningkatkan output.
- Kualitas produk yang ditingkatkan. Untuk tugas yang memerlukan presisi ekstrem, bisnis dapat memperoleh keuntungan dari presisi, konsistensi, dan akurasi bawaan yang ditawarkan oleh lengan robotik. Robot dilengkapi dengan kamera dan didukung oleh AI membantu meningkatkan kualitas produk dengan melakukan inspeksi real-time pada jalur perakitan dan mengurangi perlunya mengulang pekerjaan.
- Keselamatan pekerja yang ditingkatkan dan ergonomi tempat kerja. Tugas-tugas yang memerlukan akses ke lingkungan berbahaya, menuntut gerakan yang sangat repetitif dan berat, atau melibatkan penanganan bahan kimia atau zat berbahaya dapat secara drastis meningkatkan risiko cedera pekerja manusia. Dengan menggunakan robot dalam skenario tersebut, bisnis dapat menjaga pekerja dari bahaya dan menghindari kemungkinan cedera.
- Penghematan biaya yang lebih baik. Melalui peningkatan efisiensi dan kendali kualitas, pengurangan limbah, dan downtime yang lebih sedikit, penggunaan robot untuk otomatisasi dapat diterjemahkan menjadi penghematan biaya bagi bisnis.
- Pengurangan limbah. Ketika diprogram dengan benar, robot dapat menyelesaikan tugas yang rumit dalam batas toleransi yang sangat ketat. Ketiadaan variasi dalam manufaktur produk dapat membantu menghilangkan cacat, komponen yang rusak, perlunya pengerjaan ulang, dan—pada akhirnya—limbah.
- Waktu siklus yang lebih cepat. Salah satu alasan paling umum bagi produsen untuk mengintegrasikan robot ke dalam operasi adalah untuk mengurangi waktu siklus manufaktur. Mereka beralih ke robot karena kemampuannya untuk beroperasi dengan kecepatan yang lebih tinggi dibandingkan pekerja manusia, keandalan untuk menyelesaikan tugas tanpa beristirahat, dan presisi operasional—semuanya dapat membantu mengoptimalkan waktu siklus.
Teknologi Gudang Robot dan Otomatisasi Manufaktur
Robot yang paling sering digunakan dalam otomatisasi gudang dan manufaktur meliputi:
Autonomous Mobile Robot (AMR)
Autonomous mobile robot adalah sejenis robot yang menggunakan artificial intelligence, serangkaian sensor yang canggih, dan teknologi komputasi untuk menafsirkan lingkungannya dan bergerak melewatinya secara mandiri. Kamera dan sensor memungkinkan AMR untuk mendeteksi dan menghindari rintangan melalui inferensi AI, sementara AMR bergerak untuk menyelesaikan tugas.
Lengan Robotik Industri
Lengan robotik industri bersifat cepat, andal, dan akurat. Lengan robotik industri digunakan dalam pabrik untuk mengotomatisasi tugas repetitif seperti mengecat, mengelas, atau menggerinda komponen. Di dalam gudang, robot digunakan untuk mengambil dan menyortir barang dari konveyor distribusi untuk memenuhi pesanan konsumen. Keuntungan utama lengan robotik adalah keserbagunaannya baik dalam aplikasi dan lingkungan. Karena lengan robotik dapat diprogram untuk menyelesaikan beragam tugas dalam berbagai lingkungan, ini adalah jenis robot yang paling umum digunakan dalam otomatisasi industri.
Cobot
Cobot (juga dikenal sebagai robot kolaboratif) adalah robot yang dilengkapi dengan fungsi keselamatan terintegrasi sehingga cobot dapat secara aman bekerja berdampingan dengan pekerja manusia untuk membantu mereka melakukan lebih banyak hal. Menurut Association for Advancing Automation, empat jenis cobot adalah: pembatas daya dan kekuatan, penghentian keselamatan termonitor, kecepatan dan pemilah, serta pemandu tangan.
Aplikasi Otomatisasi Industri
Keuntungan utama menggabungkan robotik ke dalam gudang dan manufaktur adalah fleksibilitas dan keserbagunaan operasional. Berikut adalah beberapa contoh bagaimana robot digunakan saat ini:
Mengambil dan Meletakkan
Robot yang mengambil dan meletakkan umumnya digunakan dalam manufaktur dan logistik modern. Robot dilengkapi dengan sistem visi mesin canggih yang memberikannya kemampuan untuk mengidentifikasi, menggenggam, dan memindahkan objek—secara cepat dan efisien—untuk meningkatkan kecepatan produksi.
Palletizing
Dengan penggunaan palletizer robot, proses peletakan barang atau produk ke palet menjadi lebih akurat, hemat biaya, dan dapat diprediksi. Palletizer robot juga membuat pekerja manusia tidak perlu melakukan tugas yang berisiko mencederai.
Penanganan Material
Robot yang menangani material dapat membantu menciptakan gudang yang aman dan efisien dengan memastikan barang dan material disimpan secara baik, mudah ditemukan, dan diangkut dengan benar. Mengotomatisasi proses ini dapat membantu mempercepat pengiriman barang kepada pelanggan, mencegah kecelakaan di tempat kerja, serta meningkatkan efisiensi fasilitas.
Untuk mengatasi kekurangan tenaga kerja sekaligus mempertahankan tuntutan produksi, Yamaha Motor Co., Ltd, bersama dengan Tier IV dan eve autonomy, memperkenalkan kendaraan listrik otonom ke tempat produksinya untuk memindahkan produk di dalam dan antargedung. Menggunakan sensor visi 3D, OS Autoware Tier IV, dan prosesor Intel® Xeon® untuk komputasi performa tinggi, kendaraan tanpa awak yang didukung AI ini beroperasi di dalam ruangan dan di luar ruangan, melalui jalur yang sempit, anak tangga, dan lereng, serta secara otomatis menyesuaikan dengan lingkungannya, menghindari rintangan dan orang dalam perjalanannya.
Teknologi Intel®
Dengan memanfaatkan teknologi Intel®, solusi end-to-end, dan ekosistem mitra global, organisasi dapat mengembangkan, menerapkan, dan mengintegrasikan robot ke dalam alur kerja mereka dengan lebih mudah, mempercepat waktu untuk mencapai keuntungan bisnis yang positif dan inovasi terobosan.
Prosesor Intel® untuk IoT dan penggunaan yang tertanam memberikan kemampuan komputasi yang canggih dan fungsi terintegrasi yang diperlukan untuk mendukung pemrosesan data di edge dan menghadirkan wawasan kritis hampir secara real-time. Produk Intel® RealSense™ memberikan robot kemampuan untuk mengetahui sekelilingnya dan memahami objek. Rangkaian kamera pelacakan dan kedalaman stereo yang canggih memungkinkan pemetaan kedalaman serta pelokalan dan pemetaan simultan (SLAM), yang penting untuk memastikan AMR dan lengan robotik dapat beroperasi di berbagai lingkungan dan beragam kondisi.
Dengan Intel® Distribution of OpenVINO™ toolkit, developer dapat mengonversi dan mengoptimalkan model agar mencapai performa tinggi untuk aplikasi inferensi deep-learning. Toolkit ini juga memfasilitasi proses pengembangan yang lebih lancar dan memungkinkan model “tulis sekali, terapkan di mana pun”.
Kit pengembangan perangkat lunak Wawasan Edge untuk Autonomous Mobile Robots kami memungkinkan developer untuk secara mudah mengembangkan, membangun, dan menerapkan aplikasi AMR end-to-end.
Bagi produsen yang mempertimbangkan untuk meningkatkan operasi mereka ke tingkat berikutnya, Intel® Edge Controls for Industrial memungkinkan mereka untuk mengubah sistem kontrol industri mereka ke arsitektur yang ditentukan perangkat lunak. Ini berdampak pada pengelolaan yang lebih mudah dan adopsi yang lebih cepat terhadap solusi terbaik di kelasnya.
Solusi visi mesin yang didukung oleh Intel untuk Industri 4.0 menggabungkan perangkat keras dan perangkat lunak guna mendukung visi mesin, manufaktur pintar, dan sistem kontrol industri yang penting bagi solusi robotika, otomatisasi proses cerdas, pemeliharaan prediktif, inspeksi visi otomatis untuk deteksi cacat, dan banyak lagi.
Peranan Integral Intel dalam Robotika Gudang dan Otomatisasi Manufaktur
Bisnis pergudangan dan manufaktur yang beroperasi dalam lingkungan yang selalu berubah mencari cara inovatif bukan untuk bertahan dari tantangan baru saja, tetapi juga untuk menjadi yang terdepan. Otomatisasi yang didukung robot dapat menaikkan produktivitas, menyempurnakan keselamatan pekerja, serta meningkatkan kualitas produk. Dengan solusi end-to-end, keahlian yang tidak tertandingi, ekosistem mitra global, Intel mendukung bisnis dalam berbagai ukuran saat mereka memulai perjalanan otomatisasi robot.