Return to search

Optimisation through automation : Implications and opportunities of bin picking in manufacturing

Background Manufacturers have to adopt modern technologies to compete at the top of their field. However, adopting new technologies can be expensive and difficult to validate prior to implementation. One technology that has difficulties receiving a wider application is bin picking. Bin picking uses vision technology to communicate with an industrial robot. Consequently, the technology enables robots to pick randomly sorted objects. Research finds that the difficulty in assessing its performance can explain the lacklustre application of bin picking. In addition, research on bin picking is primarily focused on its technical difficulties and neglects information that can be valuable for potential adopters.  Objectives This thesis aims to aid decision-makers in assessing the implications and opportunities of bin picking. Furthermore, the thesis desire to inspire potential adopters by analysing the viability of bin picking through feasibility and the tangible and intangible benefits in a real-world setting. Methods A utility function is developed and assigned categories based on interviews with suppliers and adopters of the technology and literature review. The utility function highlights the feasibility and the intangible benefits of a bin picking solution and enables ranking among alternatives. The highest scoring article is used to conduct a feasibility study in collaboration with suppliers of bin picking technology. Based on the feasibility studies, a DES is created to highlight the implications that may arise in a real manufacturing environment. Finally, financial calculations through NPV, IRR, PP and DPP are created to evaluate the solution. Results All NPV calculations (excluding a 12.5 \% discount rate) are positive with enough years. The IRR is positive when the time span exceeds 11 years. The PP is 10-11 years while the DPP is 12-13, 14-15, 19-20, 32-33 years at a discount rate of 2.5 \%, 5 \%, 7.5 \% respectively 10 \%. However, the investment is never recoupable at a discount rate of 12.5 \%. The categories of the utility function have a clear impact on the feasibility and intangible benefits of the technology in a real-world setting. Bin picking relieves MMH tasks for operators, frees up facility space and reduces the collision risk. However, there are several risks with a bin picking solution. Conclusions Bin picking can become financially viable through automating MMH processes. However, how much capital is released depends on the man-hours spent in the previous process. The feasibility of bin picking implementation is dependent on the geometric complexity of the article, the sorting method inside the bin, the surrounding environment and the time margin. Decision-makers need to account for these factors prior to implementation. The intangible benefits can incentivise decision-makers to implement bin picking, even if the financial calculations show a net loss on the investment. / Bakgrund Tillverkare måste anta moderna tekniker för att kunna konkurrera vid toppen av sin bransch. Det kan dock vara både dyrt och svårt att validera ny teknologi före implementation. En teknologi som har haft det svårt att nå en bredare tillämpning är bin picking. Bin picking använder visionteknik för att kommunicera med industrirobotar. Teknologin gör det möjligt för robotar att plocka slumpmässigt sorterade objekt. Den låga tillämpningen av teknologin kan enligt forskare bero på svårigheterna med att bedöma dess prestanda. Forskning fokuserar dessutom främst på de tekniska problemen med bin picking och försummar information som är värdefull för potentiella användare. Syftet Syftet med denna studie är att tillhandahålla underlag för beslutsfattare att bedöma konsekvenserna och möjligheterna med bin picking. Vidare avser studien att inspirera potentiella användare genom att analysera lönsamheten av bin picking via dess genomförbarhet och dess materiella samt immateriella förmåner i en verklig miljö. Metod En nyttofunktion utvecklas och tilldelas kategorier baserat på intervjuer med leverantörer och antagare av teknologin samt från tidigare litteratur. Nyttofunktionen lyfter fram genomförbarheten samt de immateriella förmånerna i en bin  picking lösning, dessutom möjliggör den rangording mellan alternativ. Artikeln som rankas högst används för att genomföra en förstudie tillsammans med leverantörer av bin picking teknologi. En DES som baseras på förstudierna skapas för att lyfta fram de implikationer som kan uppstå i en verklig produktionsmiljö. Slutligen utvärderas lösningen genom finansiella medel, innefattande NPV, IRR, PP och DPP. Resultat Alla NPV-beräkningar (exklusive vid en diskonteringsränta på 12,5 \%) är positiva efter tillräckligt många år. IRR är positivt när tiden överstiger 11 år. PP är 10-11 år, medans DPP är 12-13, 14-15, 19-20, 32-33 år med en diskonteringsränta på 2,5 \%, 5 \%, 7,5 \% respektive 10 \%. Investeringen är dock aldrig återbetalningsbar vid en diskonteringsränta på 12,5 \%. Nyttofunktionens kategorier har en tydlig påverkan gällande teknologins genomförbarhet och immateriella fördelar i en verklig produktionsmiljö. Bin picking avlastar operatörer från MMH-uppgifter, frigör fabriksyta och minskar kollisionsrisken. Det finns dock flera risker med en bin picking lösning. Slutsats Bin picking kan vara ekonomiskt lönsamt genom att automatisera MMH processer. Hur mycket kapital som frigörs beror dock på det antal arbetstimmar som spenderas vid den manuella processen. Genomförbarheten vid implementeringen av bin picking är beroende av artikelns geometriska komplexitet, sorteringsmetod, omgivningen och tidsmarginal. Detta är faktorer som beslutsfattare måste ta hänsyn till före implementation. De immateriella fördelarna kan ge beslutsfattare incitament att införa bin picking, även om de finansiella beräkningar visar en förlust vid en investering.

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:bth-23012
Date January 2022
CreatorsSeiholm, Enzo, Sundius, Jesper
PublisherBlekinge Tekniska Högskola, Institutionen för industriell ekonomi
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageEnglish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess

Page generated in 0.0024 seconds