Ha van egy üzlete, amely aNagy sebességű vízszintes megmunkáló központ– vagy vásárolni szeretne egyet a termelés fokozása érdekében – már tudja, hogy a részleges be- vagy kirakodás apró késései is felemésztik a gépek hatalmas orsóidőbeli előnyeit. Az elmúlt hét évet egy megmunkálóközpont-beszállító műszaki támogatási képviselőjeként az üzletekben dolgoztam, és az alapművelettől a hibaelhárításig mindenen végigvezettem a csapatokat. Az egyetlen leggyakoribb probléma, amit látok, az az, hogy az üzletek nem optimalizálják be-/kirakodási módszereiket a vízszintes nagysebességű gépekhez. A legtöbb ember azt feltételezi, hogy a vízszintes maró terhelése ugyanaz, mint a függőlegesé, de az orsó tájolása, a forgácsok lehullásának módja és a gyors mozgási sebesség specifikus, személyre szabott megközelítést igényel.
Bontsuk ezt le megbízható, bevált módszerekre, valamint mindegyik előnyeire és hátrányaira, hogy kiválaszthassa azt, amelyik megfelel a munkakörök, a létszám és a személyzet létszámának. Először is, egy gyors felfrissítés arról, hogy a vízszintes gépek miért különböznek egymástól: orsójuk párhuzamos a padlóval, így a forgács közvetlenül az alatta lévő vályúba esik, nem pedig az alkatrészre. Ez azt jelenti, hogy hosszabb szakaszokon is futhatnak kézi forgácstisztítás nélkül, de a terhelési terület gyakran az orsó oldalán van, nem elöl – így a rakodási munkafolyamatnak összhangban kell lennie a fizikai elrendezéssel.
Alkatrész kézi be- és kirakodása: Kis tételekhez és kis mennyiségû futtatáshoz
A kézi betöltés pontosan az, aminek hangzik: egy kezelő kezel minden alkatrészt, rögzíti egy satuba vagy sírkőbe, elindítja a ciklust, majd eltávolítja, ha kész. Ez a legegyszerűbb módszer, és kiválóan működik olyan üzletekben, amelyek 1-50 alkatrészt tartalmaznak, vagy olyan prototípus-feladatokat végeznek, ahol a tervezési változtatások során szükség lehet az újbóli rögzítésre.
A legnagyobb nyeremény itt a rugalmasság. A kezelő percek alatt beállíthatja a rögzítést, ha egy alkatrész mérete megváltozik, válthat az anyagok (alumínium, acél, titán) között az automatizálás újrakonfigurálása nélkül, és felfoghatja a hibákat a futás közben, mielőtt az egész tétel selejtre kerülne. De nagy mennyiségű futásnál a kézi betöltés falba ütközik. A nagy sebességű vízszintes megmunkálóközpontok 2-5 perc alatt képesek levágni egy alkatrészt, így az egyetlen gépet be- és kirakodó kezelő nem tud lépést tartani – vagy rohanni fognak, és alkatrészhibákat okoznak, vagy üresen hagyják a gépet egy alkatrészre várva. Tavaly egy egyedi autóipari műhellyel dolgoztam, amely áttért a kézi betöltésre a kis szériás prototípus sorozatukon, így a régi automatizált rendszerükhöz képest 40%-kal csökkentette az új munkára jutó beállítási időt. A fogás? A nagy volumenű gyártáshoz szükséges gépek kihasználtsága 25%-kal esett vissza, mivel a kezelő nem tudott megfelelni az orsó fordulatszámának.
Egy kis finomítás a kézi berakodáshoz, amely meglepően jól működik: előre rögzíthető alkatrészek a gyorscserélhető satukon vagy raklapokon a gépről. A kezelő egyszerre 3-4 alkatrészt állíthat fel egy közeli munkapadon, majd a gép működése közben kicserélheti őket. Ez 5-8 helyett 1-2 percre csökkenti a ciklusok közötti állásidőt, ami jelentősen növeli a kihasználtságot anélkül, hogy az automatizálási költségeket növelné.
Félautomata betöltés: a rugalmasság és a hatékonyság kiegyensúlyozása
Ha készen áll arra, hogy túllépjen a kézi betöltésen, de nem szeretne teljes automatizálási rendszerbe fektetni, a félautomata a legjobb választás. Ez a módszer alapvető pneumatikus megfogókat, egyszerű szállítószalagokat vagy kézi raklapcserélőket használ az alkatrészek mozgatására a állomáshely és a gép között. SokKétorsós megmunkáló központA modellek a félautomata beállításokkal készültek, mivel a kettős orsójuk azt jelenti, hogy az egyik oldalt terhelheti, míg a másik vág – nincs szükség kézi átadásra.
A félautomata a legjobban 50–500 alkatrészből álló kötegeknél működik, vagy olyan munkáknál, amelyek elég konzisztensek egy egyszerű rendszer működéséhez, de nem annyira stabilan, hogy a teljes automatizálásnak van értelme. Elterjedt elrendezés itt a kétraklap-cserélő (APC, vagy automata raklapcserélő): az egyik raklapot a kezelő be-/kirakja, míg a gép a másikat vágja, másodpercek alatt felcseréli. Egyes félautomata beállításokhoz kis alkatrészek szállítószalagot adnak, amely a nyers öntvényeket vagy tuskót közvetlenül a satuba táplálja, így az egyetlen kézi munka a szállítószalag néhány óránkénti feltöltése.
A kompromisszum itt a költség. Egy félautomata APC rendszer egy teljes robotcella töredékébe kerül, de lassabb – a raklapcsere általában 10-15 másodperc, míg egy robotcella esetében 2-3. Ezenkívül, ha vegyes méretű alkatrészt használ, előfordulhat, hogy a rögzített szállítószalag nem fér el a furcsa alakú alkatrészekhez, így minden munkaváltáskor módosítania kell az ütemezést. Az elmúlt negyedévben félautomata rendszert telepítettünk egy munkaboltba, amely repülőgép- és űrkonzolokat működtet: egy nap alatt a kis alumínium prototípusokból a nagy acél konzolokká válnak, és az APC lehetővé teszi a raklapok elég gyors cseréjét ahhoz, hogy a kihasználtság 80%-on maradjon anélkül, hogy 12 órás műszakra le kellene kötnie a személyzetet.
Teljesen automatizált robotrakodás: nagy volumenű, világítás nélküli gyártáshoz
Ha több mint 500 azonos alkatrészből álló tételeket futtat, vagy a gépet második és harmadik műszakban szeretné üzemeltetni anélkül, hogy a padlón tartózkodna személyzet, akkor a teljesen automatizált robotrakodás a megfelelő megoldás. Ez a beállítás egy 6 tengelyes robotot használ (néha két robotot, ha nagy alkatrészek keveréke van), amely kezeli a nyersanyag szakaszolását, a részleges be- és kirakodást, és még az alkatrész-ellenőrzést is a méretpontosság vagy a felületkezelés érdekében. Közvetlenül integrálódik a gép vezérlőjébe, így a robot tudja, ha egy ciklus befejeződött, megragadja a kész alkatrészt, betölt egy újat, és törli a forgácsot a futtatások között – mindezt kézi bevitel nélkül.
A modern robotbeállítások tökéletesen illeszkednek a nagy sebességű vízszintes megmunkálóközpontokhoz, mivel a vízszintes tájolás azt jelenti, hogy nem áll fenn az alkatrészek leesésének veszélye rakodás közben, és a forgácsok automatikusan leesnek, így a robotnak csak az alkatrészeket kell kezelnie, a forgácstisztítást nem. SokNagy teljesítményű vízszintes megmunkáló központA modellek előre be vannak kötve a robotintegrációhoz, így nem kell egyedi vezetékezést végezni, amely hibákat vagy állásidőt okozhat.
A robotos rakodás legnagyobb előnye a géphasználat. Láttam, hogy az üzletek a nagy sebességű vízszintes gépeiket 90%-os vagy magasabb sebességgel üzemeltetik robotrakodással, szemben az 50-60%-os kézi betöltéssel. Egy orvostechnikai műszerbolt, amellyel tavaly partneri viszonyban voltunk, kézi helyett kettős robotos cellára váltott a sebészeti csavarjaiknál: napi 1000 alkatrészt készítettek kézi munkával, a robottal pedig napi 2500 alkatrészt ütöttek le, napi 18 órát dolgozva személyzet nélkül. A lényeg itt az előzetes költség és a beállítás. Egy teljes robotcella a robotok számától és az alkatrészmérettől függően 50-150 ezer dollárba kerülhet, egy új alkatrész programozása pedig 2-4 hétig tart. Konzisztens alkatrésztervezésre is szüksége van – ha hetente új alkatrészformára vált, a robot minden alkalommal újraprogramozása megtakarítja a megtakarításait.
Hibrid betöltési módszerek: testreszabás az Ön egyedi munkafolyamatához
Sok üzlet nem fér bele pontosan egy kategóriába, ezért olyan hibrid módszert alkalmaznak, amely a különböző megközelítések legjobbjait ötvözi. Például egy bolt kézi betöltést alkalmazhat a prototípus futtatásához, félautomata APC-ket a közepes méretű tételekhez, és robotos betöltést a nagy, állandó megrendelésekhez. Egy másik elterjedt hibrid a „kezelő által segített robotrakodás”: a robot nehéz, nagy alkatrészeket (például motorblokkokat) kezel, miközben a kezelő apró, kényes részeket rak be, amelyeket a robot nem tud biztonságosan megfogni, egyensúlyba hozva a sebességet és a rugalmasságot.
Az egyik kedvenc hibrid összeállításom, amivel tavaly segítettem egy bolt építésében, egy nehézgép-alkatrészgyártó számára készült: 1000 font súlyú acél fogaskerekeket működtetnek egy nagy sebességű vízszintes megmunkálóközponton. A robotot a 900 font súlyú kész és nyers fogaskerekek kezelésére tervezték, de a kezelő elvégzi az egyedi sírkőlemezek kezdeti rögzítését. Így nem kell minden sírkőcserénél programozniuk a robotot, így több órányi beállítási időt takarítanak meg, és a robot megbirkózik az ismétlődő nehézemelésekkel futás közben.
Legfontosabb tippek a költséges hibák elkerülésére
Nem számít, melyik betöltési módot választja, van néhány gyakori buktató, amelyet az üzletek újra és újra elkövetnek. Először mindig igazítsa a rakodási sebességet a gép ciklusidejéhez. Egy nagy sebességű vízszintes megmunkálóközpont 3 perc alatt képes levágni egy alkatrészt, így ha a be-/kirakodási folyamata 5 percig tart, akkor a gépet az idő felében tétlenül hagyja. Számítsa ki az alkatrészciklus idejét, majd válasszon egy olyan rakodási módszert, amely a ciklusidőnek kevesebb mint 70%-a alatt képes az alkatrészek cseréjére, hogy a kihasználtságot magas szinten tartsa.
Másodszor, fektessen be gyorsan cserélhető rögzítésbe. Még akkor is, ha kézi berakodást használ, a 2 perc vagy annál rövidebb idő alatt cserélhető védőburkolatok vagy raklapok sokkal gyorsabbá teszik a váltási feladatokat. Az automatizált rendszerek esetében a szabványosított megfogók, amelyek többféle alkatrészmérethez használhatók, szükségtelenné teszik új megfogók vásárlását minden alkatrész cseréjekor.
Harmadszor, építsen be biztonsági puffert a forgácsok és forgácsok számára. A vízszintes gépek kiválóan alkalmasak a forgácseltávolításra, de ha forgács halmozódik fel a terhelési oldalon, akkor károsíthatják az alkatrészeket vagy elakadhatnak a betöltő mechanizmusban. Ütemezzen be 5-10 perces forgácstisztítási időt 50 ciklusonként, vagy programozza be a gépet úgy, hogy az egyes alkatrészek felhelyezése előtt levegőt fújjon a raktérre.
Ha belefáradt a nagysebességű vízszintes megmunkálóközpont alacsony kihasználtságába, vagy frissíteni szeretné a rakodási folyamatát a termelés fokozása érdekében, csapatunk végigvezeti Önt az üzlet méretének, alkatrészösszetételének és költségvetésének megfelelő legjobb lehetőségeken. Személyre szabott megoldásokat kínálunk a kézi gyorscsere-beállításoktól a teljes robotcellákig, amelyek mindegyike úgy készült, hogy zökkenőmentesen integrálható legyenNagy sebességű vízszintes megmunkáló központésNagy teljesítményű vízszintes megmunkáló központvonalak. A duplaorsós megmunkálóközpont modellek ideálisak a félautomata beállításokhoz is, mivel a kettős orsók mozgásban tartják a termelést, miközben oldalt cseréli az alkatrészeket. Forduljon csapatunkhoz, hogy megbeszélje termelési céljait még ma.
Hivatkozások
- Megmunkálási Magazin. „Be- és kirakodás optimalizálása vízszintes megmunkálóközpontokhoz”, 2023.
- Modern gépház. „Robotautomatizálás nagysebességű megmunkáláshoz: bevált gyakorlatok a felhasználáshoz”, 2022.
- SME (Society of Manufacturing Engineers). „Vízszintes megmunkálóközpont-műveletek és munkafolyamat-optimalizálás”, 2021.
- Autóipari gyártási megoldások. „Félautomata munkatartó közepes volumenű gyártáshoz”, 2023.
