Hvordan velge en fleksibel rengjøringsmaskin for produksjon av flere modeller: Programmerbare og rask-bytte rengjøringsløsninger

Oversikt

Når én produksjonslinje må behandle flere typer komponenter, må rengjøringsystemet kunne håndtere produktbytte, ulike prosessparametere og varierende produksjonssykluser uten å påvirke renholdsnivået.

En fleksibel rensemaskin kan oppnå dette gjennom tre hovedtilnærminger: programmerbar prosesskontroll, automatisk modellidentifikasjon og felles verktøy eller pallisering .

I denne artikkelen forklares hvordan disse teknologiene fungerer sammen og hvordan man vurderer et fleksibelt rensesystem for flermodellproduksjon.

Hvorfor krever flermodellproduksjon fleksibel renseutstyr?

Tradisjonelle høyvolumproduksjonslinjer behandler ofte bare én komponentmodell. Rensepåparametrene kan derfor være faste og spesifikt optimert for det aktuelle arbeidsstykket.

Moderne produksjon innebär imidlertid stadig mer:

• Flere komponentmodeller
• Mindre produksjonsbatcher
• Hyppige modellendringer
• Forskjellige arbeidsstykke-dimensjoner og -vekter
• Forskjellige krav til renhet og partikkelstørrelse

Et rensesystem som brukes for denne typen produksjon må oppfylle tre sentrale krav:

1. Rask omstilling

Å bytte fra ett arbeidsstykke til et annet bør ikke føre til lengre produksjonsnedleggelse.

2. Modellspesifikke prosessparametere

Ulike komponenter kan kreve ulike robotbaner, rensingstid, trykk, temperatur, sprayområder eller tørkeparametere.

3. Bred mekanisk kompatibilitet

Utstyret bør kunne tilpasse seg dimensjonelle og strukturelle forskjeller mellom arbeidsstykkene uten at det kreves omfattende mekaniske endringer for hvert enkelt modell.

Tre hovedtilnærminger til fleksibel rensing

1. Programmerbare rensingsprosesser

Programmerbarhet er en av de grunnleggende egenskapene til en fleksibel rensemaskin.

Forskjellige arbeidsstykke-modeller kan ha uavhengige rensingsprogrammer som inneholder parametere som:

• Robotbevegelsesbaner
• Sprøyteområder
• Rensetid
• Vanntrykk
• Rengjørings temperatur
• Antall rensingspass
• Tørkeparametere

Når produksjonsmodellen endres, kan det tilsvarende programmet velges i stedet for å manuelt justere hver prosessparameter.

Dette gir et grunnleggende grunnlag for gjentakelig flermodellproduksjon.

2. Automatisk modellidentifisering

Automatisk identifisering kan ytterligere redusere operatørens inngrep under bytte av modell.

Avhengig av produksjonslinjen kan systemet bruke:

• Kamerabasert identifisering
• RFID-funksjon
• Transportbåndposisjon eller signaler fra produksjonslinjen

for å identifisere det innkommende arbeidsstykket og automatisk kalle opp det tilsvarende rengjøringsprogrammet.

For eksempel kan et rengjøringsystem for sylindredekkskap til personbiler bruke et motorisert rulletransportbånd og kamerabasert modellidentifisering for å gjenkjenne ulike sylindredekkskap-varianter og automatisk velge det passende rengjøringsprogrammet.

Dette muliggjør produksjon av flere modeller samtidig med redusert manuell inngripen.

3. Vanlige fester og paller

Mekanisk fleksibilitet er like viktig.

Hvis flere arbeidsstykke-modeller kan dele samme festutstyr eller pall, kan mekanisk omstilling betydelig forenkles.

For eksempel kan et rengjørings- og avfugingsystem for motorblokker til personbiler bruke en felles pall for ulike øvre og nedre blokkkonfigurasjoner, slik at flere modeller kan gå inn i rengjørings- og avfugingslinjen uten å bytte ut hele festsystemet.

Hvorfor er et bredt spekter av syklustid viktig?

Den justerbare syklustiden til en fleksibel rensemaskin er en annen viktig indikator på dens fleksibilitet.

For eksempel kan Big Bird Industrial sin løsningspakke for rengjøring og avfasing av motorblokker til personbiler håndtere et syklusspekter på ca. 20 sekunder til 20 minutter .

Et bredt syklusspekter gjør at samme utstyrsplattform kan brukes i ulike produksjonsscenarier.

Høyvolumsproduksjon

For standardkomponenter i høy volumproduksjon kan rengjøringsprosessen konfigureres med en kortere syklus for å maksimere produksjonsutbyttet.

Lav volumproduksjon eller komplekse komponenter

For komponenter i små serier eller mer komplekse komponenter kan syklustiden utvides for å tillate ekstra rengjøringsganger eller lengre prosesstider der det er nødvendig.

Dette gjør at utstyret kan tilpasse seg endringer i produksjonsvolum og produktkompleksitet uten at det kreves et helt annet rengjøringsystem.

Automatisk verktøy- og dyseskifte

Fleksibiliteten kan også gå utover rengjøringsprogrammer og fester.

Noen applikasjoner krever ulike verktøy eller spraydyser for ulike arbeidsstykkemodeller.

For eksempel kan en robotisert avfinnermaskin for seks-sylindre dieselmotorblokker bruke en elektrisk spindel med byttbare verktøy for å støtte flere børstetyper. Under modellbytte kan systemet automatisk velge og bytte til det nødvendige verktøyet.

Et fleksibelt krumakselrensesystem kan også konfigureres for ulike krumaksellmodeller, som f.eks. fire- og seks-sylindre krumakslar, med høytrykks-spindelrensing og automatisk bytte av dyser.

Disse konfigurasjonene reduserer manuell inngripen og gjør at ett produksjonssystem kan støtte flere komponentvarianter.

Hvordan velge en fleksibel rensemaskin

Når du vurderer en fleksibel renseløsning, bør du ta følgende faktorer i betraktning.

1. Produktvariasjon

Hvor ulike er arbeidsstykkene når det gjelder:

• Lengde og bredde
• Vekt
• Geometri
• Hull- og kanalkonfigurasjon
• Materiale

Jo større variasjonen er, jo større krav stilles til festefleksibilitet, robotens rekkevidde, utstyrets bevegelsesområde og håndteringskapasitet.

2. Byttefrekvens

Hvis produksjonslinja bytter modeller hyppig, prioriter:

• Programmerbar omstilling
• Automatisk modellidentifisering
• Felles festevirker
• Automatisk verktøy- eller dysesbytte

Ved lavfrekvente omstillinger kan noe manuell justering være akseptabelt.

3. Syklustidskrav

Avgjør om ulike modeller har betydelig ulike krav til produksjonssyklustid.

Hvis ett produkt krever en kort syklus, mens et annet krever betydelig lengre rengjøring, kan en maskin med et bredt, justerbart syklustidsområde gi større produksjonsfleksibilitet.

4. Krav til renhold

Ulike modeller kan ha ulike krav til renhold og akseptable partikkelstørrelser.

I dette tilfellet bør hver modell ha egne validerte prosessparametere, i stedet for å bruke ett universelt rengjøringsprogram.

5. Fremtidig produktutvidelse

Når en ny produksjonslinje utformes, bør potensielle fremtidige modeller tas i betraktning.

Å reservere tilstrekkelig kapasitet innen robotens bevegelsesområde, fiksturdesign, programarkitektur og håndteringssystem kan hindre at rengjøringsmaskinen blir en flaskehals når nye produkter lanseres.

Big Bird Industrial Fleksible Rengjøringsløsninger

Big Bird Industrial tilbyr fleksible rengjøringsløsninger, blant annet:

• Robotbaserte fleksible rengjøringsmaskiner
• Fleksible robotbaserte avfinneringsmaskiner
• Flere prosesser i ett rense- og avfinneringssystem
• Fleksibel rengjøringsutstyr med bred syklustidsrekkevidde
• Automatiske modellidentifikasjonssystemer
• Automatiske verktøy- og dyseskifterkonfigurasjoner

Avhengig av anvendelsen kan utstyret tilpasses kundens produktutvalg, produksjonsvolum, skiftefrekvens, rengjøringskrav og fremtidige utvidelsesplaner .

For utvalgte fleksible anvendelser kan syklustidsområdet strekke seg fra ca. 20 sekunder til 20 minutter .

Ofte stilte spørsmål

Hvor lang tid tar det å bytte modell på en fleksibel rengjøringsmaskin?

Det avhenger av skifterkonfigurasjonen.

Med programmerbar prosessvalg og automatisk modellidentifisering kan omstillingen hovedsakelig bestå av programbytte og verifikasjon av første del.

Hvis omstillingen krever utskiftning av fester eller manuell dysejustering, kan ekstra nedtid være nødvendig.

For produksjonslinjer med hyppige modellendringer er programmerbar omstilling og automatisk identifisering generelt viktige designhensyn.

Hvor mange ulike modeller kan én fleksibel rensemaskin håndtere?

Det finnes ingen universell fast tallverdi.

Den faktiske kapasiteten avhenger av dimensjonelle og strukturelle forskjeller mellom arbeidsstykkene, kompatibilitet mellan festere, robotens arbeidsområde, håndteringssystemet og prosesskravene.

Derfor bør den praktiske kompatibiliteten til en fleksibel rensemaskin vurderes ved hjelp av den fullstendige produktlisten i konstruksjonsfasen, i stedet for å basere seg kun på antallet tilgjengelige programmer.

Hvordan kan én maskin støtte en syklustid fra 20 sekunder til 20 minutter?

Syklusen kan justeres gjennom faktorer som robotens bevegelseshastighet, sprayvarighet, antall rengjøringspass og prosesskonfigurasjon.

Enkle komponenter for høy volumproduksjon kan bruke kortere prosesssekvenser, mens komplekse eller lavvolumkomponenter kan bruke lengre rengjøringssekvenser.

Forskjellige programmer kan derfor tildeles ulike arbeidsstykkemodeller innen samme utstyrsplattform.

Hvordan kan flermodellproduksjon sikre at hver komponent oppfyller sine renhetskrav?

Hver arbeidsstykkemodell bør ha et eget definert og validert rengjøringsprogram.

Parametere kan inkludere:

• Robotbaner
• Rensingstrykk
• Rensetid
• Spraylokasjoner
• Tørkeparametere

Etter en modellendring bør første-dels-inspeksjon utføres for å bekrefte at de krevede renhets- og partikkelstørrelseskravene er oppnådd.

Automatisk modellidentifikasjon kan også redusere risikoen for å velge feil rengjøringsprogram.

Konklusjon

Fleksibel rengjøring handler ikke bare om å tillate flere arbeidsstykker å gå inn i samme maskin. Et virkelig fleksibelt system må koordinere programvare, identifisering, fester, verktøy, rengjøringsparametere og syklustid .

For produsenter som opererer med flere komponentmodeller på samme produksjonslinje kan programmerbare rengjøringsprosesser, automatisk modellidentifisering, felles fester og bred justering av syklustid betydelig forbedre produksjonsfleksibiliteten.

Big Bird Industrial kan utvikle fleksible rengjørings- og avfugingsystemer i henhold til kundens spesifikke arbeidsstykkeportefølje, produksjonskrav, byttefrekvens, renhetsmål og fremtidige produktplaner .