Учаскені алғашқы автоматтандыру: қай операциядан бастау керек

Неге алғашқы талпыныс жиі тұралайды

Мәселе көбіне роботта да, паллеттерде де емес. Учаскені алғашқы автоматтандыру әдетте автоматтандыруға өзінен-өзі де әрең тұратын, қолмен үнемі түзетуді қажет ететін операцияны таңдағанда тұралайды.

Автоматика ақауды түземейді. Ол циклді бар күйінде қайталайды. Егер оператор әр жарты сағат сайын коррекцияны өзгертсе, дайындаманы патронда қайта түзесе, жоңқаны ілмекпен алып тастаса немесе өлшемнің шашырауын қуып жүрсе, техника да дәл сол тұрақсыздыққа тіреледі.

Сондықтан күткен нәтиже мен шындық жиі сәйкес келмей қалады. Басшы бірқалыпты өнім шығарып, қол еңбегі азаяды деп күтеді, ал іс жүзінде сол операцияны ғана алады, бірақ ол қымбатырақ әрі қызмет көрсетуі күрделірек болады.

Жақсы бастама сырттай қызықсыз көрінеді, бұл қалыпты нәрсе. Операция партиядан партияға бірдей нәтиже беруі керек: сол бір дайындама, сол бір базалау тәсілі, түсінікті цикл, өңдеу уақыты болжамды болуы тиіс. Мұндай процесте оператор негізінен бөлшекті салып, дайын өнімді алып отырады, ал әр ондықта жағдайды құтқарып үлгермей әуреге түспейді.

Тұрақты процестің қарапайым белгісі бар: егер операторды 20 минутқа алып кетсеңіз, жұмыс быт-шыт болмайды. Егер онсыз бірден қысым жеткіліксіздігі, өлшемнің ауытқуы немесе жоңқаға байланысты тоқтау басталса, автоматтандыруға әлі ерте.

Әдетте бір нәрселер кедергі болады: дайындамалардың елеулі шашырауы, тұрақсыз қысу, құралдың тозып тез шығуы және процестің өзі сүйеніп тұрған қолмен енгізілетін түзетулер.

Сондықтан бастапқыда толық автономияға ұмтылмаңыз. Бір артық қол әрекетін алып тастаған анағұрлым дұрыс: дайындаманы беруді автоматтандыру, қайталанатын жұмыстарға паллеттер қою немесе түсінікті бөлшекке қарапайым жүктегіш қосу. Мұндай қадам айқын нәтиже береді. Цикл біркелкіленеді, оператор бірсарынды жұмысқа аз күш жұмсайды, ал цех тым күрделі іске қосуда қымбат қателік жасамай, тәжірибе жинайды.

Қай операцияны бірінші алу керек

Алғашқы автоматтандыру үшін тосын жағдайы аз операцияны алған дұрыс. Ең ыңғайлысы - көп сериямен жүретін және партиядан партияға онша өзгермейтін бөлшек. Цех бір позицияны апталап бірдей өңдегенде, жүйені бір рет баптап, кейін әр сағат сайын мазаламайсыз.

Дайындаманың өзі көп нәрсені шешеді. Егер өлшемі құбылып тұрса, материал әр жолы басқа келсе, ал припуск үнемі өзгеріп отырса, автоматтандыру тез-ақ тоқырай бастайды. Жақсы кандидат тыныш көрінеді: дайындама біркелкі, материал түсінікті, қысу төсемдер мен түзетулерді қажет етпей қайталанады. Сонда станок режимді ұстап тұрады, ал оснастка үнемі қайта баптауды керек етпейді.

Деталь станокқа қалай түсетіні де маңызды. Егер оператор оны алып, бірден патронға немесе құрылғыға ұзақ бұрмай салып жіберсе, бұл жақсы белгі. Егер ол әр жолы дұрыс жағын іздеп, қолмен теңестіріп, орнын қайта-қайта түзесе, бастаманы кейінге қалдырған жөн. Роботқа ондай операция да артық қиындық әкеледі: датчиктер, күрделі ұстағыш немесе орналасуын бөлек тексеру керек болады.

Тағы бір белгі - цикл уақытының бірқалыптылығы. Егер күндіз операция 2 минут 40 секунд, түнде де соған жуық жүрсе, процесс қазірдің өзінде пішінін тапқан. Егер ауытқу үлкен болса, алдымен себепті табу керек. Әдетте ол дайындамада, оснасткада, құралда немесе әр оператордың әртүрлі жұмыс істеуінде жатады.

Сапаны бақылауда да логика сол. Бастау үшін бірнеше түсінікті өлшемді тексеретін операция жақсырақ, ал нақты адамның тәжірибесіне сүйенетін талаптар жиынтығы онша қолайлы емес. Сапа «есту арқылы жиналған тәжірибеге» немесе ұзақ көзбен қарауға тәуелді болса, металл өңдеуді роботтандыру әлдеқайда күрделенеді.

Тәжірибеде шағын цех көбіне қарапайым токарь бөлшегінен бастайды: втулка, штифт, штуцер. Дайындама стандартты, орнату түсінікті, цикл қайталанады, бақылау да қысқа. Мұндай тапсырмалар үшін автоматтандырудың алғашқы қадамы әдетте ең тыныш өтеді.

Бастауға нені алмау керек

Алғашқы жобаға үнемі қолмен түзетуді қажет ететін операция мүлде жарамайды. Егер тәжірибелі оператор әр жолы бір нәрсені қысып, бұрап немесе өлшемді «сезіммен» ұстап отырса, робот бұл жерде құтқармайды.

Әлсіз кандидат - сызбасы немесе дәлдік шегі жиі өзгеретін бөлшек. Бүгін бір нұсқа, бір аптадан соң екіншісі, кейін базалау өзгереді немесе жаңа ойық қосылады. Мұндай режимде сіз автоматтандырмайсыз, қайта-қайта ұяшықты, оснастканы және беру логикасын қайта баптайсыз.

Жеке бір алаңдатарлық белгі - әр партия сайын қайта қысып отыруды қажет ететін оснастка. Бұл қысу тұрақсыз екенін немесе дайындаманың өзі көрінгеннен көбірек «жүзіп» жүретінін білдіреді. Автоматты беру мен паллеттер мұндай тосындықты нашар көтереді: олар бір қозғалысты қайталайды, ал жағдайға қарай бейімделмейді.

Жоңқаның тарихы да солай. Егер ол оралып, беруге кедергі жасаса, жұмыс аймағын бітеп тастаса немесе қысу аймағына кіріп кетсе, ондай операциядан бастаудың қажеті жоқ. Қолмен жұмыс істегенде адам тоқтап, жоңқаны алып тастап, әрі қарай жалғастыра алады. Автоматты циклде мәселе тез жиналып, бірнеше бөлшектен кейін тоқтап қалуға немесе бракқа әкеледі.

Құралға да сол қатысты. Егер ол тез тозып, өлшем партияның ортасында-ақ сырғи бастаса, автоматтандыру тек брактің шығуын тездетеді. Ал себебі түсініксіз сынып кетсе, одан да жаман. Әуелі ненің бұзылып тұрғанын анықтау керек: кесу режимі ме, орнатудың қаттылығы ма, салқындату ма, дайындама сапасы ма, әлде құралдың өзі ме.

Ең қауіпті нұсқа - брак толқынмен пайда болып, оның себебін ешкім анық айта алмаған кезде. Бес бөлшек жақсы, алтыншысы өлшемнен шығып кетеді, сосын бәрі қайта қалыпты болады. Мұндай процесте автоматтандыру хаосты жоймайды, тек ол көп жиналғанға дейін көзге көрінбей тұра береді.

Алғашқы операцияны қалай таңдау керек

Ең күрделі немесе ең көзге түсетін операциядан бастау керек емес. Цикл жиі қайталанып, нәтиже бөлшектен бөлшекке аз өзгеретін жерден бастаған дұрыс. Егер процесс түсінікті ережемен жүрсе, робот, автоматты беру немесе паллеттер әдетте артық күрессіз орнығады.

Алдымен кәдімгі бір апта немесе бір ай ішіндегі операцияларды қысқа тізімге түсіріп алыңыз. Үлкен есептің қажеті жоқ. Қай бөлшектер сериямен жүретінін, бір цикл неше рет қайталанатынын және қай жерде оператор бір әрекетті қайта-қайта жасайтынын белгілеу жеткілікті.

Сосын адам станок жұмысына қай жерде көбірек араласатынын қараңыз. Егер оператор әр циклде дерлік дайындаманы түзеп, бөлшектің орнын өзгертсе, жоңқаны қолмен тазаласа немесе режимді қинап келтірсе, ондай операцияны кейінге қалдырған жөн. Қолмен «аяқтау» әрекеттері әдемі жоспарды көбіне бұзады.

Операцияларды салыстыру үшін әдетте бес сұрақ жеткілікті:

• Өлшем партиядан партияға қаншалықты тұрақты сақталады.
• Цикл қанша уақытқа созылады және ауысым ішінде өзгеріп тұра ма.
• Оператор өңдеуге дейін және кейін қанша қол әрекетін жасайды.
• Станок ұсақ іркілістерге байланысты қаншалықты жиі тоқтайды.
• Дайындаманы әр жолы бірдей беруге бола ма.

Осындай сүзгіден кейін әдетте бір-екі кандидат қалады. Солардың ішінен қызығырақ көрінгенін емес, әсерін тез есептеуге болатынды таңдаңыз. Егер оператор бір ауысымда 60 рет станок есігін ашып, бірдей дайындаманы қойып, старт басатын болса, экономика бірден көрінеді. Егер процесс әр партияға қарай өзгерсе, пайда тез көмескіленеді.

Тағы бір пайдалы сүзгі - пилотты бүкіл учаскені қайта құрып алмай-ақ іске қосуға бола ма. Бастау үшін бір станоктағы жеке операция керек, үш машинадан, дайындама қоймасынан және бүкіл ауысымға арналған жаңа логикадан тұратын тізбек емес.

Роботқа, автоматты беруге немесе паллеттерге дейін нені тексеру керек

Роботқа бірқалыпты жұмыс ұнайды. Егер процесс әр сағат сайын өзгеріп отырса, алғашқы автоматтандыру техникаға емес, бұрын оператор қолма-қол түзеп отырған майда іркілістерге тіреліп қалады.

Алдымен дайындаманы қарап шығыңыз. Егер партияның ұзындығы, диаметрі немесе припускі айтарлықтай шашырап келсе, автоматты жүктеу қисайып, өткізіп алулар мен артық тоқтаулар тудырады. Бастау үшін шикізат өлшемдері көп ауытқымайтын және пішіні ауысымнан ауысымға қайталанатын бөлшек алған дұрыс.

Содан кейін оснастканы тексеріңіз. Жақсы белгі - деталь бірдей қысылып, айналмайды және бірнеше цикл сайын қайта тартуды сұрамайды. Егер кулачоктар, патрон немесе құрылғы өз бетімен «өмір сүріп» тұрса, робот тек бракты жылдамдатады.

Станоктың өзі де сабырлы жұмыс істеуі керек. Егер ол кездейсоқ авариясыз толық ауысымды өткізсе, нөлін үнемі түзетуді қажет етпесе және қарапайым циклде жолдан шықпаса, бұл автожеткізуге немесе паллеттерге жақсы негіз.

Бөлшек бақылауын да бөлек бағалаңыз. Егер оператор өлшеуге 20-30 секунд жұмсап, сирек түзету енгізсе, процесс автоматтандыруға жақын. Егер әр бөлшектен кейін ол ұзақ өлшеп, коррекцияны бұрап, өлшемді қолмен келтірсе, автоматты режим жұмыс істегеннен гөрі жиі тоқтап тұрады.

Тіпті өте қарапайым сұрақ та бар: қалғанының бәрін қайда қоясыз. Роботқа бір ғана станок аздық етеді. Тараға орын, тележка немесе жүк тиегіш жүретін жол, жинақтау аймағы, дайындамаларды ыңғайлы беру және қалыпты қоршау керек. Тар жерде жақсы жоба да логистикаға келіп тіреліп бұзылады.

Жылдам тексеру үшін қысқа тізім жеткілікті:

• Партиядағы дайындамалар бір-біріне ұқсас.
• Оснастка бөлшекті тұрақты ұстайды.
• Станок ауысымды үнемі ұсақ араласусыз өтеді.
• Өлшем бақылауы қысқа әрі түсінікті.
• Учаскеде қауіпсіз жүктеу мен тараға орын бар.

Алғашқы қадамда нені таңдау керек

Модаға айналған шешімнен емес, учаскедегі ең жиі уақыт жоғалтатын жерден бастаңыз. Егер оператор күні бойы бөлшек салып, түсіріп жүрсе, алғашқы қадам көбіне паллеттік жүйе емес, қарапайым автоматты беру болады. Егер станок ұзақ уақыт адамсыз өңдеп, тоқтау партиялардың арасында басталса, онда паллеттерге қарауға болады.

Алғашқы жоба үшін көбіне үш сценарий қолайлы. Робот бір циклден екіншісіне дейін ұстау, тасу және орналастыру бірдей жүретін жерде тиімді. Автоматты беру біртұтас геометриясы бар прутокқа немесе типтік дайындамаға ыңғайлы. Паллеттер өңдеу ұзақ болып, партиялар жиі ауысқанда нәтиже береді.

Робот жеке өзі үшін емес, болжамды процессте жақсы. Егер бөлшек әрдайым бір орында жатса, кулачоктар әр сағат сайын өзгермесе, ал цикл жүздеген рет қайталанса, робот рутинаны қосымша баптаусыз алып тастайды. Бірақ дайындама әртүрлі припускпен келіп, оператор үнемі бір нәрсені түзетіп отырса, мұндай бастау әдетте жүйкені жұқартады әрі қымбатқа түседі.

Автоматты берумен әдетте жеңілірек. Токарь учаскесінде бұл көбіне бастаудың ең тыныш нұсқасы: пруток біркелкі беріледі, оператор станок алдында аз тұрады, түнгі ауысым да шындыққа айналады. Сериялық білік немесе втулка шығаратын шағын цех үшін бұл алғашқы ұяшықтағы роботтан да пайдалырақ болуы мүмкін.

Паллеттер ұзақ цикл бар жерде керек. Егер өңдеу орталығы корпус бөлшегін 25-40 минут өңдеп, ал оператор түсіруге, орнатуға және келесі дайындаманы іздеуге 3-4 минут жұмсаса, паллеттер станоктың бос тұруын азайтып, партия ауыстыруды жеңілдетеді.

Бастауға жаман идея - роботты, автоматты беруді және паллеттерді бір ұяшыққа бірден қою. Бірдеңе дұрыс болмаса, ақаудың қайда жатқанын түсіну қиын болады: ұстауда ма, беру логикасында ма, әлде қайта баптауда ма. Бір ғана шығын көзін алып, тек соны жапқан әлдеқайда дұрыс.

Шағын цехқа арналған мысал

Шағын цех втулканы 400 даналық сериямен өңдейді. Бөлшек қарапайым, дайындама қайталанып келеді, өлшем партиядан партияға бірқалыпты сақталады. Құрал да сенімді жұмыс істейді, әр оныншы бөлшекте кездейсоқ тозу байқалмайды.

Мәселе өңдеудің өзінде емес. Уақыт бір ғана қайталанатын әрекетке кетеді: есікті ашу, дайын втулканы түсіру, жаңа дайындаманы салу, жабу және циклді қайта қосу. Егер цикл бір минуттан қысқа болса, жүктеу мен түсіру ауысым уақытының қомақты бөлігін жеп қояды.

Алғашқы автоматтандыру үшін бұл жақсы бастама. Процесс қазірдің өзінде тұрақты, демек цех хаосты емес, қайталанатын операцияны автоматтандырады. Мұндай жағдайда автоматты беру немесе қарапайым робот көбіне тез әрі түсінікті нәтиже береді.

Егер оператор әр бөлшекке 15-20 секунд жұмсаса, 400 дана серияда тек қол әрекеттерінің өзіне шамамен 1,5-2 сағат кетеді. Бұл уақыт бөлшек сапасын жақсартпайды. Ол жай ғана адамды станок есігінің жанында ұстап тұрады.

Мұнда әдетте екі нұсқа сәйкес келеді: дайындама бір типті болып, оны күрделі бағдарлаусыз беру ыңғайлы болса - автоматты беру; ал бөлшекті даналап алып, түсінікті орынға салу керек болса - қарапайым робот.

Корпустық бөлшекпен жағдай басқа. Егер цех корпусты жиі қайта баптаумен, әртүрлі базалармен, кулачоктарды ауыстырумен және алғашқы бөлшектерден кейінгі түзетулермен өңдесе немесе фрезерлесе, мұндай сценарий әлдеқайда әлсіз. Робот пен паллеттер процесті қолмен жерде-белде өзгерте бергенді ұнатпайды.

Қай жерде көбіне қателеседі

Алғашқы автоматтандыру көбіне бастапқы қадамда-ақ дұрыс емес арнаға түседі. Басшы ең қымбат операцияға қарап, ең үлкен үнем сонда болады деп ойлайды. Іс жүзінде басқа тәсіл жақсырақ жұмыс істейді: алдымен ең қымбатын емес, ең бірқалыптысын алады, яғни өлшемі тұрақты, циклі түсінікті және қайта баптау әр сағат сайын өзгермейтін операцияны.

Тағы бір қателік сметамен байланысты. Бюджетке роботтың, автоматты берудің немесе паллет жүйесінің бағасы кіреді, бірақ айналасында керегінің бәрі ұмытылады. Ал дәл солар кейін уақыт пен ақшаны жеп қояды: нақты бөлшекке арналған оснастка мен ұстағыштар, дайындама мен дайын бөлшекке арналған тара, станок маңындағы орын, өткелдер, қоршаулар, датчиктер және процестің ұсақ жаңартулары.

Келесі жаңылыс бірінші түнгі ауысымнан кейін көрінеді. Күндіз ұяшық жанында наладчик болғандықтан, жұмыс әйтеуір жүріп тұрады. Түнде ол ұсақ нәрседен тоқтайды: дайындама дұрыс отырмады, датчик ластанды, жоңқа бөлшекті түсіруге кедергі болды, құрал дабыл берді. Егер мұндай сигналдарды ешкім жылдам жоймаса, жоспар таңға қарай-ақ быт-шыт болады.

Көп адам операторды тым ерте алып тастағысы келеді. Бастау үшін бұл жаман мақсат. Алдымен процесс адамды үнемі шақырмай-ақ бірқалыпты болуы керек. Бірінші кезеңде оператор автоматтандыруға кедергі келтірмейді, керісінше оны сақтандырады: іске қосуды бақылайды, құралдың тозуын қарайды, ауытқуды уақытында байқайды.

Брак та жиі бағаланбай қалады. Егер бөлшек бірде өлшемге сай келіп, бірде келмесе, робот бұл мәселені шешпейді. Ол тек тұрақсыз процесті тезірек қайталайды. Тұрып қалуларға да солай: егер станоктың өзі автоматикасыз-ақ құралды, наладканы немесе материалды күтіп жиі тұрса, жаңа техника жалғыз өзі жақсы нәтиже бермейді.

Шешім алдында қысқа тексеріс

Автоматтандыруды процестің ережесі түсінікті жерге қойған дұрыс. Алғашқы жоба үшін ең күрделі операцияны емес, ең болжамдысын алған жөн.

Шешім қабылдар алдында қысқа тексерістен өтіп шығу пайдалы:

• Бөлшек немесе бөлшектер тобы кездейсоқ емес, тұрақты түрде қайталанады.
• Оператор әдеттегі циклде процесті қолмен сирек құтқарады.
• Станоктың өңдеу уақыты бөлшектен бөлшекке жақын болып сақталады.
• Оснастка мен құрал жиі қолмен түзетусіз жұмыс істейді.
• Цехта ұяшықты кім бақылайтыны, кім құралды ауыстыратыны және кім қарапайым іркілістерді жоятыны түсінікті.

Өзіңізді қарапайым мысалмен тексеруге болады. Егер сіз бір валды сериямен өңдеп, бағдарлама әлдеқашан пысықталған болса, өлшем сирек ауытқыса, ал оператор негізінен тек дайындаманы салып, бөлшекті алып отырса, бұл жақсы кандидат. Егер әр екінші іске қосу жаңа наладканы, қолмен келтіруді және ақау себебін ұзақ іздеуді қажет етсе, ондай операциядан бастамаған жөн.

Жақсы алғашқы жоба шынымен де қызықсыз көрінеді. Бұл минус емес, артықшылыққа көбірек ұқсайды. Бірқалыпты процесті автоматтандыру сюрпризге толы, бірақ жүйкеге салмақ салатын операцияға қарағанда әлдеқайда оңай.

Әрі қарай не істеу керек

Бүкіл учаскені бірден автоматтандыруға тырыспаңыз. Бөлшектер тұрақты жүретін, ал адамдар көбіне жүктеуге, түсіруге және ұсақ тоқтауларға уақыт жоғалтатын бір операцияны таңдаңыз.

Содан кейін сол операция бойынша 2-4 аптаға арналған әдеттегі жұмыс деректерін жинаңыз. Әдемі есеп емес, шынайы көрініс керек: ауысымда қанша бөлшек жасалды, станок қашан тоқтады, оператор не үшін араласты және серияда брактің үлесі қандай болды.

Егер әзірге дерек жиналмаса, қарапайым журналдан бастаңыз. Тоқтау ұзақтығын, әр араласудың себебін, брак пен қайта өңдеу үлесін, сондай-ақ бөлшекті жүктеу мен түсіруге кеткен уақытты тіркеп отыру жеткілікті.

Содан кейін ағымдағы процеспен үш сценарийді салыстырыңыз: ештеңе өзгертпеу, автоматты беруді қосу немесе робот не паллеттер қою. Тек жылдамдыққа емес, процестің қолмен түзетуді қаншалықты жиі талап ететініне де қараңыз. Егер деталь әр сағат сайын әртүрлі мінез көрсетсе, автоматтандыру құтқармайды.

Келесі орынды қадам - бүкіл цех бойынша үлкен іске қосу емес, бір ұяшықтағы пилот. Он бөлшектен тұратын демонстрациялық партияны емес, нақты серияны алыңыз. Сонда процестің темпті ұстайтыны, уақыттың қай жерде кететіні және іске қосылғаннан кейін қанша араласу қалғаны тез көрінеді.

Шағын цех көбіне ең күрделі шешімнен емес, ең болжамдысынан көбірек пайда көреді. Кейде автоматты беру роботтан арзанырақ та, тынышырақ та болып шығады. Кейде негізгі уақыт шығыны қайта баптауда болса, паллеттер жақсы нәтиже береді.

Егер пилот қалыпты ырғақты көрсетсе, экономиканы нақты факт бойынша есептеңіз: әр ауысымнан қанша минутты алып тастадыңыз, қанша бракты қысқарттыңыз және салынған қаржы қанша уақытта қайтады.

Егер сырт көздің бағасы керек болса, EAST CNC әдетте робот таңдаудан емес, ең алдымен операцияның өзін бағалаудан бастайды: ол қаншалықты тұрақты, оған қандай CNC станок сай келеді және автоматтандыру артық күрделіліксіз қай жерде әсер береді. Мұндай тәсіл қымбат әрі қате бастамадан жиі сақтап қалады.