เครื่องทำบล็อกกึ่งอัตโนมัติกับเครื่องทำบล็อกแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ: ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดที่ควรรู้

วิธีการ เครื่องทำบล็อกกึ่งอัตโนมัติ s Work and Who Should Use Them

นิยามของเครื่องทำบล็อกกึ่งอัตโนมัติ

Semi automatic block makers combine some hands on work with machine automation to get better output from the factory floor. The machines handle important parts of the process automatically including mixing ingredients, shaping the blocks, and applying pressure during compression. But workers still need to put in the raw materials at the start and take out the completed blocks when they come off the line. What makes these systems so popular is that they sit right between two extremes one where everything has to be done by hand which takes forever and another where expensive robots do everything but cost a fortune to set up initially.

คุณสมบัติหลักและขั้นตอนการทำงานของระบบกึ่งอัตโนมัติ

เครื่องจักรส่วนใหญ่ใช้แรงดันไฮดรอลิกเพื่อให้ก้อนอิฐมีความแน่นและสม่ำเสมอ ในขณะที่การสั่นทางกลช่วยไล่อากาศออกเพื่อผลลัพธ์การอัดแน่นที่ดีขึ้น หน้าที่ของผู้ควบคุมเครื่องเริ่มต้นด้วยการเติมวัตถุดิบลงในช่องใส่วัตถุดิบ จากนั้นก็รอคอยในขณะที่เครื่องจักรทำงานเองทั้งหมดตั้งแต่การปั้นจนถึงกระบวนการบ่มอิฐ ตามรายงานจาก Structures Insider เมื่อปีที่แล้ว โมเดลกึ่งอัตโนมัติทั่วไปสามารถผลิตอิฐได้วันละประมาณ 1,500 ก้อน ซึ่งเท่ากับปริมาณการผลิตที่สูงกว่าการทำงานแบบ manual ถึงสองเท่า จึงไม่แปลกใจเลยว่าทำไมหลายธุรกิจถึงตัดสินใจเปลี่ยนมาใช้แม้จะต้องลงทุนก้อนโตในตอนเริ่มต้น

ระดับการมีส่วนร่วมของแรงงานและระดับความเป็นอัตโนมัติในการผลิตแบบกึ่งอัตโนมัติ

เครื่องจักรจะรับหน้าที่ทำงานที่น่าเบื่อและทำซ้ำๆ เช่น การอัดและการปลดชิ้นงาน ขณะที่มนุษย์ดูแลงานเช่น การเตรียมวัสดุ การตรวจสอบคุณภาพ และการเคลื่อนย้ายพาเลต ในปัจจุบัน สายการผลักึ่งอัตโนมัติสามารถดำเนินการได้ด้วยเพียง 2 หรือ 3 คน ซึ่งน้อยกว่าจำนวนพนักงานที่เคยใช้ในอดีตที่ต้องใช้ทีมงาน 5 ถึง 7 คน การลดจำนวนพนักงานช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายด้านค่าแรง ซึ่งเป็นสิ่งที่ช่วยให้กิจการขนาดเล็กเริ่มต้นได้ง่าย โดยไม่ต้องลงทุนมากกับโปรแกรมการฝึกอบรมที่แพงหรือต้องมีความรู้เฉพาะทางเกี่ยวกับเครื่องจักรซับซ้อน

กำลังการผลิตและประสิทธิภาพโดยทั่วไปสำหรับโครงการขนาดเล็กถึงขนาดกลาง

ด้วยปริมาณการผลิตต่อวันอยู่ในช่วง 800 ถึง 2,000 ก้อน , เครื่องกึ่งอัตโนมัติเหมาะสำหรับความต้องการในการก่อสร้างขนาดเล็กถึงกลาง เช่น โครงการบ้านจัดสรร โครงสร้างพื้นฐานในชนบท หรือผู้รับเหมาที่บริหารโครงการหลายโครงการ ในระดับนี้ ธุรกิจมักจะได้รับผลตอบแทนจากการลงทุนภายใน 12-18 เดือน พร้อมประโยชน์จากการเพิ่มอัตราการผลิตโดยไม่ต้องลงทุนสูงเช่นเดียวกับระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

เครื่องทำอิฐบล็อกอัตโนมัติเต็มรูปแบบ: ดีไซน์ การทำงาน และการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม

ชิ้นส่วนหลักและเทคโนโลยีระบบอัตโนมัติในเครื่องจักรแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

เครื่องอัดอิฐสมัยใหม่พึ่งพาคอนโทรลเลอร์แบบโปรแกรมได้ (PLC) เครื่องอัดไฮดรอลิก และชิ้นส่วนจัดการวัสดุที่ทำงานประสานกันอย่างใกล้ชิดเพื่อให้เครื่องทำงานได้ กระบวนการทั้งหมดตั้งแต่ป้อนวัตถุดิบจนถึงการเรียงซ้อนผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ต้องการการแทรกแซงของคนเพียงเล็กน้อย โดยตามข้อมูลของผู้ผลิตระบุว่ามักน้อยกว่า 1% เครื่องจักรคุณภาพดีมักติดตั้งระบบ SIEMENS PLC ซึ่งช่วยให้ผู้ควบคุมสามารถติดตามสถานะการดำเนินงานแบบเรียลไทม์ ตรวจจับปัญหาแต่เนิ่นๆ และควบคุมขนาดผลิตภัณฑ์ให้แม่นยำ หน่วยอุตสาหกรรมส่วนใหญ่สามารถควบคุมความคลาดเคลื่อนได้ในระดับประมาณบวกหรือลบ 0.5 มิลลิเมตร ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมากเมื่อต้องการความสม่ำเสมอของอิฐพันชิ้นหรือหลายพันชิ้นในโครงการก่อสร้าง

ประสิทธิภาพการผลิตและความสามารถในการผลิตจำนวนมาก

เครื่องจักรอัตโนมัติเต็มรูปแบบเครื่องเดียวสามารถผลิตอิฐได้สูงสุด 1,500 ก้อนต่อชั่วโมง (Structures Insider 2024) ซึ่งช่วยให้โรงงานสามารถผลิตบล็อกคอนกรีตมาตรฐานได้มากกว่า 108,000 ชิ้นต่อวันทำงาน 9 ชั่วโมง การเพิ่มขึ้นนี้คิดเป็นอัตราส่วน 400–600% เมื่อเทียบกับระบบกึ่งอัตโนมัติ และรองรับโครงการโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่ที่ต้องการความสม่ำเสมอตามมาตรฐาน ISO และอัตราความบกพร่องต่ำกว่า 3.4 ต่อล้านหน่วย

ระบบเครื่องผสมและระบบลำเลียงพาเลตอัตโนมัติ เทียบกับการลำเลียงแบบใช้แรงงานคน

เครื่องจักรเหล่านี้มาพร้อมกับเครื่องผสมแบบสั่นซึ่งสามารถผสมวัสดุให้มีความสม่ำเสมอประมาณ 98% ซึ่งหมายความว่าแต่ละล็อตที่ผลิตออกมามีความแข็งแรงใกล้เคียงกันมาก แขนหุ่นยนต์จะรับหน้าที่ในการจัดเรียงบล็อกที่ผลิตเสร็จแล้วด้วยความเร็วที่น่าประทับใจ คือ ประมาณหนึ่งบล็อกทุกๆ สิบสองวินาที ไม่จำเป็นต้องให้พนักงานยกบล็อกหนักๆ อีกต่อไป การทำให้กระบวนการนี้เป็นอัตโนมัติมีความหมายอย่างไร? ประการแรก บริษัทสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายด้านแรงงานได้ประมาณสองในสาม ขณะเดียวกันยังช่วยให้สถานที่ทำงานปลอดภัยมากยิ่งขึ้นสำหรับทุกคนที่เกี่ยวข้อง ปัจจุบันผู้ควบคุมส่วนใหญ่ใช้เวลาในการเฝ้าดูการดำเนินงานและตรวจสอบคุณภาพของผลิตภัณฑ์ แทนที่จะต้องลงมือทำเองในงานที่ต้องยกของหนัก

การเปรียบเทียบโดยตรง: ระดับการทำให้เป็นอัตโนมัติ ปริมาณการผลิต และความต้องการแรงงาน

การเปรียบเทียบกำลังการผลิต: จำนวนชิ้นต่อชั่วโมงในเครื่องกึ่งอัตโนมัติและเครื่องแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

เครื่องกึ่งอัตโนมัติโดยทั่วไปสามารถผลิตได้ประมาณ 600 ถึง 800 ชิ้นต่อชั่วโมง เนื่องจากต้องมีคนงานป้อนวัตถุดิบด้วยตนเอง และต้องหยุดเป็นระยะเพื่อตรวจสอบคุณภาพ ในขณะที่ระบบแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบทำงานต่างออกไป โดยจะทำงานอย่างต่อเนื่องไม่จำเป็นต้องป้อนวัตถุดิบด้วยมือ และมีระบบควบคุมอัจฉริยะที่สามารถปรับตัวเองได้ ซึ่งสามารถผลิตได้ระหว่าง 1800 ถึง 2400 ชิ้นต่อชั่วโมง เมื่อทำงานตลอด 24 ชั่วโมงต่อวัน เครื่องกึ่งอัตโนมัติจะสามารถผลิตได้ประมาณ 4000 ถึง 6000 ชิ้นต่อวัน แต่สายการผลิตแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบสามารถผลิตได้มากกว่า 15,000 ชิ้นต่อวัน นั่นหมายความว่าโรงงานที่ใช้ระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบจะมีปริมาณการผลิตสูงกว่าเครื่องกึ่งอัตโนมัติประมาณสามเท่า ซึ่งทำให้เกิดความแตกต่างอย่างมากในด้านกำลังการผลิต

บทบาทของผู้ปฏิบัติงานและความต้องการด้านกำลังคนในระบบต่าง ๆ

การเดินเครื่องกึ่งอัตโนมัติโดยทั่วไปต้องใช้พนักงานประมาณสามถึงห้าคนต่อชิฟท์เพื่อทำงานต่าง ๆ เช่น การทาสารหล่อลื่นแม่พิมพ์ การโหลดวัตถุดิบ และการควบคุมกระบวนการอบแข็ง เมื่อบริษัทเปลี่ยนมาใช้ระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ จำนวนพนักงานที่ต้องการจะลดลงมาก โดยปกติแล้วจะเหลือเพียงหนึ่งหรือสองคนเท่านั้น ซึ่งมีหน้าที่คอยดูแลแผงหน้าจอสัมผัสขนาดใหญ่และจัดการกับการแจ้งเตือนที่เกิดขึ้นจากเครื่องจักร ในปี 2023 มีการสำรวจแนวโน้มการนำระบบอัตโนมัติมาใช้ในภาคการผลิตและพบข้อมูลที่น่าสนใจอย่างหนึ่ง นั่นคือ บริษัทผู้ผลิตเกือบเจ็ดในสิบรายมีการโยกย้ายทีมงานจากเครื่องกึ่งอัตโนมัติเดิมไปยังตำแหน่งควบคุมคุณภาพเมื่อพวกเขาเปลี่ยนมาใช้ระบบอัตโนมัติอย่างสมบูรณ์

ความต้องการทักษะและการฝึกอบรมสำหรับผู้ควบคุมเครื่องจักร

คนที่ทํางานกับเครื่องจักรครึ่งอัตโนมัติ ได้รับประโยชน์จริง ๆ จากการทํามือของพวกเขาสกปรกกับกระบวนการบั้นบล็อกและรู้วิธีการจัดการกับงานบํารุงรักษาพื้นฐาน คนส่วนใหญ่จะเรียนรู้เรื่องนี้ หลังจากใช้เวลา 20 ถึง 30 ชั่วโมงในการฝึกอบรม แต่เมื่อพูดถึงระบบที่ทํางานด้วยอัตโนมัติ ระดับความสามารถจะเพิ่มขึ้นมาก ผู้ใช้งานต้องเข้าใจเรื่องต่างๆ เช่น การเขียนโปรแกรม PLC และการเข้าใจข้อมูลที่เข้ามา ระบบเหล่านี้มักจะใช้เวลามากกว่า 50 ชั่วโมง ในการเรียนในห้องเรียน และการฝึกมือ ก่อนที่จะพร้อมสําหรับเวลาประทับใจ และไม่ว่าเครื่องจะใช้ระบบครึ่งอัตโนมัติ หรือเต็มอัตโนมัติ ทุกคนต้องปฏิบัติตามแนวทางของ ASTM C90 เมื่อทําการทดสอบการบด ความเป็นไปตามไม่ได้เป็นเรื่องเลือก ถ้าบริษัทต้องการให้ผลิตภัณฑ์ของพวกเขา ตอบสนองความคาดหวังของอุตสาหกรรม

การ วิเคราะห์ ค่าใช้จ่าย และ ผลตอบแทน จาก การ ลงทุน: การ ทํา ออโต้ เต็ม ที่ มี ค่า จริงหรือ?

ราคาเริ่มต้นและค่าใช้จ่ายต่อเนื่อง: เครื่องกึ่งอัตโนมัติ เทียบกับ เครื่องอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

เครื่องจักรแบบกึ่งอัตโนมัติมีราคาอยู่ระหว่าง $25,000–$50,000 ซึ่งถูกกว่าแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบประมาณ 35–60% โดยแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบมีราคาตั้งแต่ $80,000 ถึง $150,000 แม้ว่าระบบกึ่งอัตโนมัติจะต้องการพนักงาน 3–5 คนต่อชิฟต์ แต่ระบบอัตโนมัติสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยช่างเทคนิคเพียง 1–2 คน แม้จะใช้พลังงานมากกว่า 18% แต่เครื่องจักรแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบให้กำลังการผลิตสูงกว่าถึง 2.5 เท่าต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานเมื่อผลิตในระดับใหญ่ (รายงานอัตโนมัติการก่อสร้างโลก 2023)

การบำรุงรักษา การใช้พลังงาน และค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานระยะยาว

ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษารายปีสำหรับระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบอยู่ที่ประมาณ 4 ถึง 6 เปอร์เซ็นต์ของราคาต้นทุนเดิม ในขณะที่หน่วยกึ่งอัตโนมัติจะต้องใช้ค่าบำรุงรักษาเพียงปีละประมาณ 2 ถึง 3 เปอร์เซ็นต์ แต่ในทางกลับกัน ระบบที่อัตโนมัตินั้นสามารถลดของเสียจากวัสดุได้ค่อนข้างมาก ประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากคุณสมบัติในการจัดระดับการเติมสารอย่างแม่นยำ ส่วนการใช้พลังงานนั้น โรงงานที่เป็นระบบอัตโนมัติจะใช้พลังงานโดยเฉลี่ยประมาณ 15 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง เมื่อเทียบกับเพียงแค่ 9 กิโลวัตต์สำหรับเวอร์ชันกึ่งอัตโนมัติ แต่ก็ยังมีข้อควรระวังที่น่ากล่าวถึงเช่นกัน เนื่องจากระบบอัตโนมัติสมัยใหม่มักจะมาพร้อมกับเทคโนโลยีการกู้คืนพลังงาน ซึ่งสามารถชดเชยความแตกต่างของการใช้พลังงานเพิ่มเติมได้ประมาณ 22 เปอร์เซ็นต์

ระยะเวลาคืนทุนและผลตอบแทนจากการลงทุน (ROI) สำหรับธุรกิจขนาดต่าง ๆ

ผู้ผลิตขนาดใหญ่โดยทั่วไปสามารถคืนทุนการลงทุนระบบอัตโนมัติภายใน 18–24 เดือน โดยใช้ศักยภาพในการผลิตแบบ 24/7 ขณะที่ธุรกิจขนาดเล็กที่ใช้เครื่องจักรกึ่งอัตโนมัตินั้น จะเห็นผลตอบแทนการลงทุนภายใน 2–3 ปี รายงานดัชนีผลตอบแทนการลงทุนเทคโนโลยีก่อสร้างปี 2024 ระบุว่า ระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบมีผลตอบแทนเฉลี่ยใน 5 ปีที่ 210% เมื่อเทียบกับ 140% สำหรับทางเลือกแบบกึ่งอัตโนมัติ

การเลือกเครื่องจักรที่เหมาะสมตามขนาดธุรกิจและเป้าหมายการผลิต

การเลือกประเภทเครื่องจักรให้สอดคล้องกับปริมาณโครงการและแผนการเติบโต

เมื่อพูดถึงการผลิตบล็อก เครื่องจักรกึ่งอัตโนมัติเหมาะที่สุดสำหรับกิจการที่ผลิตบล็อกประมาณ 10,000 ชิ้นต่อวัน ระบบที่ว่านี้มีการออกแบบแบบโมดูลาร์ ซึ่งช่วยให้ธุรกิจสามารถขยายกำลังการผลิตได้ทีละขั้นตามความต้องการ ลองนึกถึงบริษัทขนาดเล็กที่เติบโตประมาณร้อยละ 20 ต่อปี พวกเขาอาจเริ่มต้นด้วยระบบกำลังผลิตชั่วโมงละ 800 บล็อก และเมื่อต้องการเพิ่มกำลังเป็น 1,200 บล็อกต่อชั่วโมงในอนาคต ก็แค่เปลี่ยนแม่พิมพ์และเครื่องให้อาหารบางส่วนแทนที่จะต้องซื้ออุปกรณ์ใหม่ทั้งหมด Construction Tech Review ได้กล่าวถึงประเด็นคล้ายกันนี้ในปี 2023 ตรงกันข้าม โรงงานขนาดใหญ่ที่ผลิตบล็อกเกิน 25,000 ชิ้นต่อวัน มักจะได้รับผลตอบแทนที่ดีกว่าจากระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ ระบบที่ทันสมัยเหล่านี้รวมถึงสิ่งต่างๆ เช่น เครื่องเปลี่ยนพาเลตแบบหุ่นยนต์ และหน่วยผสมแบบ PLC ที่ควบคุมการทำงานทุกขั้นตอนอย่างแม่นยำ

ข้อแลกเปลี่ยนระหว่างประสิทธิภาพกับต้นทุนสำหรับผู้เริ่มต้น ธุรกิจขนาดกลางและขนาดย่อม และผู้ผลิตขนาดใหญ่

สตาร์ทอัพจำนวนมากเลือกใช้เครื่องจักรกึ่งอัตโนมัติ เนื่องจากมีค่าใช้จ่ายเริ่มต้นต่ำกว่า ประมาณ 18,000 ถึง 35,000 ดอลลาร์ แม้ว่าเครื่องเหล่านี้จะต้องการคนงาน 3 หรือ 4 คนในการควบคุมพร้อมกัน สำหรับผู้ผลิตขนาดกลางแล้ว จำเป็นต้องตัดสินใจเลือกที่ยากระหว่างตัวเลือกต่าง ๆ อุปกรณ์กึ่งอัตโนมัติช่วยประหยัดค่าแรงได้ประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับการทำงานทั้งหมดแบบ manual ตามข้อมูลอุตสาหกรรมเมื่อปีที่แล้ว แต่หากพวกเขาดำเนินการผลิตวันละ 8 ชั่วโมงหรือมากกว่านั้น การใช้เครื่องจักรแบบอัตโนมัติทั้งหมดจะช่วยลดค่าพลังงานต่อบล็อกได้ 2 ถึง 4 เซนต์ นอกจากนี้ ผู้ผลิตขนาดใหญ่จะใช้เงิน anywhere จาก 120,000 ถึง 250,000 ดอลลาร์สำหรับระบบอัตโนมัติครบวงจร พวกเขาสามารถลงทุนได้เนื่องจากเครื่องจักรทำงานอย่างต่อเนื่องโดยสูญเสียวัสดุระหว่างกระบวนการผลิตเพียงประมาณหกเปอร์เซ็นต์ เท่านั้น แม้จะต้องลงทุนก้อนโตในช่วงแรก แต่บริษัทเหล่านี้มองเห็นการประหยัดในระยะยาว

คำถามที่พบบ่อย

เครื่องทำบล็อกกึ่งอัตโนมัติคืออะไร

เครื่องทำบล็อกกึ่งอัตโนมัติเป็นเครื่องที่รวมแรงงานคนกับระบบอัตโนมัติในการผลิตบล็อก โดยเครื่องจะจัดการการผสม การขึ้นรูป และการอัดขึ้นรูปโดยอัตโนมัติ ในขณะที่คนงานจะมีส่วนช่วยในการเติมวัตถุดิบและนำบล็อกที่ผลิตเสร็จแล้วออก

เครื่องจักรกึ่งอัตโนมัติให้กำลังการผลิตเทียบกับเครื่องจักรอัตโนมัติเต็มรูปแบบอย่างไร

เครื่องจักรกึ่งอัตโนมัติสามารถผลิตบล็อกได้ประมาณ 600-800 ชิ้นต่อชั่วโมง ในขณะที่เครื่องจักรอัตโนมัติเต็มรูปแบบสามารถผลิตได้ 1,800-2,400 ชิ้นต่อชั่วโมง เนื่องจากเครื่องทำงานแบบต่อเนื่องและปรับตัวเองได้

ความแตกต่างของราคาเครื่องจักรระหว่างเครื่องกึ่งอัตโนมัติกับอัตโนมัติเต็มรูปแบบคืออะไร

เครื่องจักรกึ่งอัตโนมัติมีราคาตั้งแต่ 25,000-50,000 ดอลลาร์สหรัฐ ในขณะที่เครื่องจักรอัตโนมัติเต็มรูปแบบมีราคาตั้งแต่ 80,000 ถึง 150,000 ดอลลาร์สหรัฐ แม้เครื่องจักรอัตโนมัติเต็มรูปแบบจะมีต้นทุนเริ่มต้นสูงกว่า แต่กลับให้ประสิทธิภาพการทำงานที่สูงกว่าและประหยัดแรงงานได้มากกว่า

ใครที่ควรใช้เครื่องทำบล็อกกึ่งอัตโนมัติ

เครื่องจักรกึ่งอัตโนมัติเหมาะสำหรับการดำเนินงานขนาดเล็กถึงขนาดกลางที่มีความต้องการผลิตภัณฑ์สูงสุดถึง 10,000 ชิ้นต่อวัน การใช้เครื่องแบบนี้ช่วยให้สามารถขยายกำลังการผลิตได้ทีละขั้น และมีค่าใช้จ่ายเริ่มต้นต่ำกว่าระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ