Minden megmunkáló cella az alkatrészek között eltöltött másodperceken él vagy hal meg, nem a fémvágással töltött másodperceken. A napi nyolc órát háromtengelyes marókat üzemeltető üzlet több időt veszíthet a rögzítés cseréjére, mint a tényleges forgácseltávolításra, ha a rögzítési módszer rosszul illeszkedik a munkakeverékhez. Ez az oka annak, hogy a kézi helymeghatározó és a pneumatikus nullpont pozicionáló rendszer közötti döntés ugyanolyan alapos vizsgálatot érdemel, mint az orsó fordulatszáma vagy a szerszám kiválasztása.
A két megközelítés ugyanazt a mögöttes problémát oldja meg, az alkatrész megismételhető elhelyezése egy rögzítőlemezen, de nagyon eltérő költségstruktúrákat, ciklusidőket és kezelői munkaterhelést jelent. Ha megértjük, hogy mindegyik hol fér el, az a különbség a hónapok alatt megtérülő munkahelyi fejlesztés és az alulhasználatos fiókban lévő között.
Terepi megfigyelés: Azok az üzletek, amelyek a lecsavarható rögzítésről a strukturált nullapontos megközelítésre váltanak, általában 70-90 százalékos váltási csökkenésről számolnak be lámpatest-cserénként, bár a pontos szám nagymértékben függ az alkatrész összetettségétől és a tétel méretétől.
A kézi helymeghatározó eszköz egy mechanikus pozicionáló elem, jellemzően egy helyezőgyűrű, csap vagy gallér, amelyet a kezelő kézzel kapcsol be, hogy a munkadarabot vagy rögzítőlemezt egy ismert referenciapozícióba helyezze. Maga a készülék nem generál szorítóerőt; ez határozza meg a helyét, és egy külön bilincs, csavar vagy kar rögzíti az alkatrészt.
A gyakorlatban a kézi helymeghatározó készülék továbbra is megfelelő választás marad a szűk alkatrészcsaládot üzemeltető, ritka szerelvénycserével rendelkező szaküzletek számára, ahol a kézi ülések munkaköltsége alacsony a teljes üzemidőhöz képest.
A pneumatikus nullpont pozicionáló rendszer a kézi rögzítést és rögzítést a rögzítőlap vagy a raklap alá szerelt, levegővel működtetett reteszelő modulokkal helyettesíti. A sűrített levegő egy reteszelőmechanizmust, gyakran gömbzáras vagy patronos típusú elemet kapcsol be, és minden ciklusban egyenletes, megismételhető erővel lehúzza a lemezt egy referenciafelületre.
A rendszer általában három szakaszon keresztül működik: a légnyomás visszahúzza vagy kinyújtja az alapmodulon belüli reteszelőelemet, a rögzítőlemez illeszkedő csapja összekapcsolódik a modullal, és a reteszelt rugó vagy légerő tartja a lemezt tíz mikron alatti ismételhetőségben több ezer cikluson keresztül. Mivel a reteszelőerő egy vezérelt pneumatikus áramkörből származik, nem pedig emberi kézből, a szorítóerő részenkénti eltérése meredeken csökken.
| Tényező | Tipikus hatás |
|---|---|
| Átállási idő | Percenként másodpercek helyett percek |
| Ismételhetőség | Konzisztens elhelyezkedés az egyszámjegyű mikron tartományon belül |
| Operátorfüggőség | Minimális, bekapcsolása nyomógombos vagy automatikus |
| Kompatibilitás az automatizálással | Integrálható a robotrakodóval és raklapcserélőkkel |
A kompromisszum egyértelmű: nagyobb kezdeti beruházás a modulokba, a levegőellátó infrastruktúrába, és gyakran vezérlőszelepekbe vagy érzékelőkbe, amelyek megerősítik a zárási állapotot a ciklus megkezdése előtt.
A kettő közötti választás ritkán azon múlik, hogy objektíve melyik technológia a jobb. Arról van szó, hogy a rendszert hozzá kell igazítani a termelési mennyiséghez, az alkatrészfajtához és a rendelkezésre álló tőkéhez. Az alábbi táblázat azokat a kompromisszumokat tartalmazza, amelyek a legfontosabb tényezők között vannak az üzletben.
| Kritériumok | Kézi helymeghatározó eszköz | Pneumatikus nullpont pozicionáló rendszer |
|---|---|---|
| Kezdeti költség | Alacsony | Közepestől magasig |
| Váltási sebesség | Perc, operátorfüggő | Másodpercek, nagyrészt automatikusan |
| Ismételhetőség | Változó technikával | Egyenletesen magas |
| Infrastruktúra szükséges | Magán a szerelvényen kívül semmi | Sűrített levegő, esetleg vezérlési logika |
| Legjobb illeszkedés | Alacsony-mix, long-run jobs | Magas keverés, gyakori váltás, automatizált cellák |
| Karbantartás | Minimális, többnyire kopásvizsgálat | A tömítések és a légvezetékek időszakos ellenőrzése |
Hasznos ökölszabály: ha műszakonként több mint maroknyi eszközcserére kerül sor, a pneumatikus rendszerrel megtakarított munkaerő általában egy-két éven belül meghaladja a berendezés többletköltségét, a gép óradíjától és a tétel méretétől függően.
Az alábbi diagram szembeállítja az egyes megközelítések lépéseinek sorrendjét, az alkatrész géphez érkezésétől a ciklus indításáig.
A rögzítőlemez elhelyezése és rögzítése csak a fele a munkatartási egyenletnek. A másik fele az, hogy az egyes részt hogyan tartják, miután a tányért behelyezték. Itt van megfogó rendszerek olyan mechanizmusok jönnek szóba, amelyek közvetlenül rögzítik, központosítják vagy megfogják a nyers részt vagy részegységet, gyakran kézi vagy pneumatikus nullaponttal kombinálva.
Ha a megfogórendszereket pneumatikus nullpont pozicionáló rendszerrel párosítjuk, a teljes váltás az üres asztalról a részlegesen vágásra kész állapotba egyetlen automatizált vagy félautomata mozgásba tömöríthető. Ez a párosítás különösen értékes a rugalmas gyártási rendszerekben, ahol a gép minden ciklusban más alkatrészt láthat.
Az átváltási idő az orsó kihasználtságának közvetlen szorzója. Vegyünk egy gépet, amely műszakonként ötven rövid ciklusú alkatrészt futtat. Ha minden lámpatest csere kézi üzemmódban öt percbe kerül, ez több mint négy órányi nem vágási időt jelent egy műszakban. Tömörítse ugyanezt a cserét tizenöt másodpercre egy pneumatikus rendszerrel, és a visszanyert orsóidő megközelítheti a három és fél órát, amely közvetlenül további gyártott alkatrészekké vagy csökkentett túlórákká alakul.
| Gyártási minta | Az automatizálás várható előnyei |
|---|---|
| Nagy keverékű, kis volumenű meló | A nagy, átállási szám magas a futáshosszhoz képest |
| Alacsony-mix, high-volume dedicated line | Kisebb, a berendezési tárgyak ritkán változnak |
| Vegyes tétel, gyakori műszaki változtatásokkal | A nagy, rugalmasság csökkenti az újraszerszámozás leállási idejét |
A kezelő fáradtsága másodlagos, de valós tényező. A kézi rögzítés és a nyomaték-ellenőrző csavarok ismételten egy nyolc vagy tizenkét órás műszak során fizikai megterhelést és növekvő hibaarányt okoznak a műszak vége felé. Az automatikus zárolás teljesen eltávolítja ezt a változót, ami konzisztensebb minőségi mutatókat is támogat a műszakok között.
A rugalmas gyártási rendszerek, ahol több gép osztozik a raklapokon, robotokon vagy szállítószalagokon, további követelményeket támasztanak a munkatartással szemben egyetlen önálló gépen túl. Néhány gyakorlat következetesen elválasztja a jól működő rugalmas sejteket a nehézségekkel küzdőktől:
Egy cella csak annyira rugalmas, amennyire a leglassabban változik a rögzítés. A nullapont interfész gépek közötti szabványosítása következetesen az egyetlen legnagyobb tőkeáttételű döntés a rugalmas gyártási rendszertervezésben.
A helyes válasz a gyakorlati kérdések kis csoportjától függ, nem pedig az automatizálás általános preferenciájától. A tőke lekötése előtt vegye figyelembe a következőket:
Sok üzlet hibrid megközelítést alkalmaz: pneumatikus nullapont-pozícionáló rendszert a magas keverésű gépeken, ahol az átváltási gyakoriság indokolja a befektetést, és a kézi helymeghatározó eszközöket a dedikált vonalakon tartják meg, ahol a lámpatestek ritkán mozognak.
Sok esetben igen, feltéve, hogy az alaplemez mintázata és a csapok távolsága kompatibilis a szóban forgó pneumatikus modulokkal. Érdemes megerősíteni az interfész méreteit a lámpatestek vásárlása előtt, ha jövőbeli frissítés várható.
A levegőfogyasztás általában szerény a többi pneumatikus műhelyberendezéshez képest, mivel a modulok csak rövid ideig működnek a reteszelés és a nyitás során, nem pedig folyamatosan.
Nem. A megfogórendszerek olyan szerelvényekre szerelhetők fel, amelyek akár kézi, akár pneumatikus nullapont alapra helyezhetők. A megfogómechanizmus megválasztása inkább az alkatrész geometriájától függ, mint az alapul szolgáló helymeghatározási módszertől.
A pneumatikus rendszerek általában szorosabb és egyenletesebb megismételhetőséget biztosítanak, mivel a reteszelőerőt és az ülést mechanikusan szabályozzák, nem pedig kézzel, bár egy jól karbantartott kézi helymeghatározó eszközzel szakképzett kezelő még mindig szilárd eredményeket érhet el a kevésbé igényes tűréshatárok mellett.
Attól függ, hogy milyen gyakran változtatják a szerelvényeket. Ha az átállás ritka, a megtérülési idő hosszú lehet. Ha az üzlet sok kis tételt kezel gyakori cserékkel, a munkaerő- és orsóidő-megtakarítás gyakran indokolja a befektetést ésszerű időn belül.