Den obemannade verkstaden myt eller morgondag?

av Kurt Hedström&Kari Tiitola Forum 1980-05, sida 20-21, 19.03.1980

innan LE va0

Debatten kring automationen inom verkstadsindustrin bollar vårdslöst med begrepp som skapar visioner av den spöklikt tomma men högeffektivt, dygnet runt arbetande verkstaden. Produktion med begränsad bemanning, robothantering av arbetsstycken, integrerade numeriskt styrda maskinenheter och datorbaserad konstruktion och produktion börjar låta vardagsmat i diskussionerna. Metallarbetaren har blivit en knapptryckande programmerare med något digitalt i blicken. Buller, skäroljeos, spånhögar och brännrök har diskret städats undan. Är detta sanning i Finland under 1980 talet?

WyÖ” Säkert är att människans roll inom verkstadsindustrin kommer att genomgå en väsentlig förändring under 1980-talet. Tidigare automatiseringssträvanden inriktade sig på mass- och serietillverkning i stor skala — typ bilindustrin — eller överförande av farligt, hälsovådligt eller monotont arbete till automater. I och med framstegen på elektronikens område med de drastiskt sänkta kostnaderna som följd — den på allt flera områden utnyttjade mikroprocessorn inte att förglömma — har dörrarna öppnats för automation även i verkstäder med produktionen inriktad på korta serier.

I själva verket har just den moderna CNC-tekniken (numerisk styrning med dator) gett stycktillverkaren höjd produktivitet och — förhoppningsvis — förbättrad lönsamhet, tunga investeringar till trots. Digitalavläsning och programstyrning som tidigare förknippades enbart med “sofistikerad maskinutrustning har nu funnit lönsamma tillämpningar på enkla maskiner, och svarvaren-fräsaren-borraren kan koncentrera sig på övervakningmätning-justering och byte av arbetsstycken och verktyg. Medan de komplicerade utrustningarna har tagit steget vidare och utför även dessa operationer automatiskt. Arbetsstyckena lagras i magasin eller spänns upp på pallar som sedan matas till maskinen, Det helt obemannade tredje skedet befinner sig på experimentstadiet. Produktiviteten har ökat kraftigt, och konkurrenskraften har kunnat bibehållas trots ständigt stigande lönekostnader.

Tekniska problem

Steget från dagens automationsfas till en fullt automatiskt fungerande mekanisk verkstadsprocess är dock långt. Problemen som fortfarande söker sin lösning hänger ihop med automatisk övervakning av bearbetningsförloppet och verkstygsslitage eller -brott, direkt mätning av arbetsstycket, och byte av arbetsstycke med bibehållen positionsnoggrannhet. Industri, forskningsinstitut och högskolor världen runt arbetar för lösandet av uppgifterna. Inom Norden har samarbete etablerats i projektform, finansierat dels av Nordisk Industrifond, dels med allmänna medel och på försorg av industrin i respektive länder. ”Produktion med beränsad bemanning” är ett projekt där den finländska andelen gäller automatisk hantering av arbetstycket vid numerisk svarvning.

Övervakningen av bearbetningen och ett kontinuerligt maximalt utnyttjande av maskinernas prestanda -— sk adaptiv styrning — kommer sannolikt att kräva mänskliga insatser ännu en lång tid framöver. Adaptiv styrning har utvecklats under hela 1970-talet, men idag fungerar högst ett tusental praktiska tillämpningar i hela världen.

Den kanske svåraste uppgiften är lösandet av verktygsövervakningen vid skärande bearbetning. Större formförändringar som tex verktygsbrott registreras med lätthet (däremot uppstår problem när det gäller att undvika påföljande skador på arbetsstycke eller maskin) men små avvikelser är ytterst svåra att upptäcka under pågående bearbet ning. Idag programmeras automatiska verktygsbyten in på basen av erfarenhetsmässiga värden (ett skärstål har statistiskt en given livslängd) men avvikelser i material (svetsfogar eller ojämn gjutjärnsstruktur) och Murphys lag (den tekniska varianten av lagen om alltings dj. ..lighet) gör att problemet inte därmed kan anses löst.

Plats för det övervakande mänskliga ögat!

Skolade robotar

Hanteringen av arbetsstyckena i verkstaden ger sysselsättning åt ett kraftigt ökande antal manipulatorer och robotar. Dessa har ”skolats” upp i serietillverkningsindustrin, men är idag flexibelt styrda och lämpade även för mindre monotona uppgifter i produktion av blygsammare skala. Till robotens förnämligare egenskaper kan räknas dess okänslighet för ljud, hetta eller köld, och en bibehållen arbetsmotivation dygnet runt. Däremot är det klenare ställt med dess förmåga att ”se” och ”känna”, något som ställer krav på arbetsstyckets positionering. Robotens ”näve” kan utrustas med givare av olika typ — tex TV-kamera — men dagens tillämpningar är ännu komplicerade och otympliga och befinner sig för det mesta på laboratoriestadiet. Ett område där den TV-rustade roboten har kommit i användning är bågsvetsning där problemet har gällt noggrann lokalisering av svetsfogen.

I stort kan man påstå att 1980-talet måste innebära en markant förändring av hanteringen av material och arbetsstycken inom verkstadsindustrin. Från konventionell truck- och kranhantering kommer utvecklingen att leda mot automatisk lagerhantering med = mikroprocessorstyrda plockare, förarlösa vagnar, automatkranar och robotar. Människans uppgift länkas över till kontroll och styrning. Här finns gott om utrymme för idéer och rationalisering.

Konstruktörens nya roll

Produktiviteten inom verkstadsindustrin, mätt i enheter av typen stycken/capita/tidsenhet har ökat tio FORUM 5/8 faldigt sedan början av 1900-talet. Detta har uppnåtts genom ständigt pågående forskning och utveckling av maskiner, metoder och arbetsorganisation. På s k kontorsnivå — ritkontor, arbetsplanering, materialstyrning — har produktivitetsökningen varit långt blygsammare under motsvarande period. Datorn i all ära.

Nu rycker den nya given fram. CAD (Computer Aided Design) och CAM (Computer Aided Manufacturing) har blivit slagord som under 80-talet mister sin science fictionkaraktär och blir verklighet inom industrin. Konstruktörens penna blir elektronisk, och han matar in tekniska specifikationer, dimensioner och former vid tangentbord och bildskärm till datorn. Denna bläddrar i det digitala arkivet, gör hållfasthetsberäkningar, väljer komponenter, ritar ritningar, programmerar verkstygsmaskiner och styr materialflödet. Konstruktören i den vita ritarrocken sysslar mera med mjukvara och diskuterar sina lösningar med datorn,

Emellertid kvarstår kravet på ekonomi och balansen mellan kostnaderna för manuellt arbete och programmering, och investering i datorer, dataöverföring, plotters, bildskärmar etc gör att kursen för begagnade rit FORUM 5/8 bord knappast kommer att rasa över en natt. Trots att mjukvaran kommer att bli både billigare och tillgängligare än den är idag. Framtidsvisionärerna i Japan bygger upp den obemannade verkstaden kring sk bearbetningskapslar, maskingytter där alla arbetsfaser genomförs med ett minimum av uppställning och förflyttning. Kapslarna grupperas i produktverkstäder och materialhanteringen sker självfallet helt automatiskt. Årsomsättningen per capita i en dylik anläggning är i dagens mynt 2—3 miljoner FIM för normal verkstadsvara — investeringarna sannolikt minst det dubbla.

Finland skyndar långsamt

Vår finländska verkstadsindustri kommer säkert inte att uppvisa många av dessa spöklika superverkstäder under 1980-talet. Utnyttjandet av modern tillverkningsteknologi måste hos oss ställas i relation till resurserna och bygga på måttfull strategi och bibehållande av flexibilitet i produktionsmaskineriet. Serierna är i genomsnitt små, och snabb anpassningsförmåga till marknadens fluk u7207 tuerande behov är en styrka som vi måste slå vakt kring.

En fortlöpande ökning av produktiviteten i vår verkstadsindustri under 1980-talet är en absolut nödvändighet. Detta för att klara konkurrensen på världsmarknaden och bibehålla och förhoppningsvis öka sysselsättningen. Utöver vad som ovan skisserats av teknologi och automation på kommande har vi ännu en källa till förbättrad produktivitet i bättre utnyttjande av det kunnande som existerar på verkstadsgolvet. Triangeln - människa-maskin-material kan bringas i bättre samverkan genom förändrad produktionsorganisation.

Tillämpningar av produktionsgrupper och produktverkstäder med fördelat ansvar och förenklad styrning (mera metall — mindre papper!) har uppvisat goda resultat. Snabb genomloppstid minskar bundet kapital och ökar konkurrensförmågan. Här spelar alltså människan fortfarande en avgörande roll, i gott samarbete med automation och sofistikerad tillverkningsteknologi. Den obemannade verkstaden förblir en myt. Kurt Hedström

Kari Tiitola OO

GODDAG. ÄR MÄNSKAN ANTRÄFFBAR 21

Affärsmagasinet Forum var år 2021 Finlands enda svenskspråkiga affärstidskrift och beskrev sig som "ett unikt magasin som riktar sig till beslutsfattare och experter inom näringslivet i Finland och Norden. Tidningen har en upplaga på 11 000, och når varje månad 27 000 läsare, i huvudsak ekonomer, ingenjörer och diplomingenjörer. Bevakningsteman inkluderar ekonomi, börs, teknik, ledarskap och arbetsliv, med reportage, profilintervjuer, livsstil och kolumner. Forum upprätthåller dessutom diskussionsforumet Affärsnätverket Forum på Linkedin, den största svenskspråkiga gruppen i Finland och en av de största på svenska på hela Linkedin. Där diskuteras trender och aktuella frågor inom näringsliv, arbetsliv och innovationer. Tidskriften utkommer med 10 nummer/år."