设计和建立一个多工位自动化装配系统需要时间。一个简单的项目可能需要12到14周。复杂的一个可能需要三到四倍的时间。
在一个产品生命周期以月而非年为单位衡量的时代，制造商并不总是奢侈地等待组装系统上线几个月。任何能缩短项目时间的东西都能给制造商带来竞争优势。
为此，许多系统集成商开发了模块化、标准化、预配置的组装单元，承诺降低成本、增加灵活性并减少构建时间。
位于肯塔基州希伯伦的Hahn Automation就是这样一家集成商。2003年，该公司推出了MasterCell，这是一款具有标准化布局和控制系统的模块化组装电池。电池的长度有900、1100、1400、1800和2400毫米，电池可以配置为一个独立的自动化工作站，手动装卸，或多个电池可以通过传送带连接在一起，创建一个完全自动化的装配线。
为最大灵活性，每个MasterCell都配备了自己的控制器和控制面板。细胞角落中的结构元素用作用于布线和气动线的轨道。光窗帘和其他设备的安装是智能化的。
细胞可以配备多数组装技术，例如旋转索引拨盘，机器人和视觉系统。快速变化技术使特定机器能够有效地交换。此外，可以容易地添加，减去或重新定位一条线中的单个万料单元。
对于医疗设备组装，还提供用于洁净室的MasterCell。适用于ISO 5级洁净室，电池的设计便于清洗。一体化通风技术，确保单元内部线性流动。
“在机器建设过程中，您真的希望专注于机器正在做的事情 - 实际装配过程，”哈恩自动化总裁John F. Baines说。“但是，你也必须守护机器，你需要一种方法可以在机器中安装东西。经常，系统集成商通常定制所有这些。我们所做的是标准化，这显着降低了工程时间。“
细胞的好处
除了较短的开发时间外，Demco自动化总裁兼首席执行官的标准化组装细胞的主要优势是PA的系统集成商的Septhen Maund表示，Semco自动化总裁兼首席执行官Sepehen Maund表示。
Demco的自动化概念包括被称为“wedge”的标准化、模块化自动化单元。配备了自己的控制器和灵活的I/O，楔形板可以设置为pickand -and-place操作，超声波焊接，视觉检查-任何需要。楔板可以作为独立的半自动台式工作站运行。或者，对于完全自动化的装配，可以将多个楔插入标准化的机器底盘，如旋转分度盘或基于输送机的线性系统。
真正的即插即用操作意味着，即使在客户车间进行了调试后，wedge也可以根据需要在自动化装配线上进行重新配置、增加或减少。
这种灵活性对于满足不断变化的生产量来说很重要。“例如，您可能会运行低卷以开始，因此您可能首先需要一个半自动站，”Maund说。“随着生产量的增加，我们可以将该半自动站插入基机以及附加站以创建一个全自动的装配系统。...然后，当需求减少时，您可以削减机器并潜在地在下一代产品上重用一些站点。
“我们曾经为a产品提供过与托盘转移输送机连接的基础机器。18至24个月后，B产品推出。产品B可能有80%或更多与产品A相同的成分，但有些元素是不同的。如果产品A构建在一个没有一定数量的模块化和灵活性的定制系统上，那么就不可能返工或改造系统来处理产品b。在我们的情况下，您只需添加或重新安排站点。事实上，我们通常会在机器中加入空闲区域，以便为以后添加工作站留出空间。”
这是不久前当Demco设计和制造了一个全自动系统来组装和包装微移液器时的情况。
“在一开始，客户的音量很低。但是，他们知道产量将在未来18到24个月中加倍，“莫司召回。“考虑到这一点，我们设计了一个带有”四升“巢穴的拨号机。然而，最初，该系统仅一次组装两个移液器。当生产量随预期的增加时，我们只需重复机器上的两个现有电台。然后我们将车站带到客户的装配厂上，从字面上将它们插入机器。第二天，他们可以运行四个装配。“
Wedge平台背后的理念是不会过时的。因此，每一个底盘都是经久耐用的。坚固的框架(3英寸焊接钢支撑)为车站操作提供了坚实的基础。布兰查德磨钢桌面是1英寸厚的额外耐用。
启用技术
分布式控制、微可编程控制器、网络和通信技术的出现使标准化装配单元成为可能。
“我们曾经考虑自己是一家机械工程公司，”贝恩斯说。“今天，我们的控制队实际上比我们的机械工程团队更大。”
另一个实现标准化装配单元的关键技术是内置智能的模块化自动化组件。例如，Festo公司的CPX/MPA气动阀终端是Hahn Automation公司MasterCell的关键组件。该终端允许工程师轻松扩展I/O，该设备与艾伦-布拉德利，西门子，三菱和欧姆龙的plc兼容。后者是像Hahn Automation这样为美国、日本和欧洲制造商提供组装系统的集成商的一个关键特点。
“需要连接的电缆和油管明显更少、更短。这简化并加速了安装。这是新机器的一个明显的独特销售主张。”
CPX将气动和电气控制链连接，并将这些快速，灵活地连接到任何自动化组件，并按照任何特定公司的标准。
CPX还提供诊断功能。这使得我们很容易满足大型汽车制造商和关键供应商的需求，例如预防性维护，”贝恩斯说。
一块细胞
Demco和Hahn并不是唯一提供标准化产品的机器制造商。
例如，米克龙自动化公司的G05线性装配单元使用中央驱动和基于凸轮的拾取和放置单元进行所有主要运动。这保证了工作单元和托盘索引系统之间的同步。每个装配步骤之后都要进行系统的检查，以确保质量。
托盘索引的步骤为60,120,160，或240毫米。分度重复性为±0.01毫米。最高装配速度为每分钟100次，每个托盘可生产多个装配件。
G05有单模组和双模组可供选择。一个模块可以容纳16个60毫米托盘站或8个120毫米托盘站。
多个单元可连接在一起，单元可与手动工作站、半自动工作站、笛卡儿机器人、托盘给料机、柔性给料机等设备接口。控制器可以是贝加莱自动化的工业PC，艾伦-布拉德利PLC或西门子PLC。
线性设计提供了往返装配线的材料流动的可访问性，也可以快速访问操作员和维护个人。可以从单元格中删除单个流程模块并在线测试。
G05符合ISO 7级洁净室要求。它的特点是不锈钢和铝组件，轴承终身润滑和保护覆盖在输送机。对于医疗设备组装，电池符合最新的认证标准。特别强调了人体工程学和可清洁性，以满足良好生产规范的要求。此外，根据Good Automated Manufacturing Practice 5 (GAMP 5)标准和FDA 21 CFR part 11标准，对基本机器硬件和软件进行了验证。
Sortimat技术的Discovery旋转索引单元可以容纳12、16或20个工作站。旋转分度运动是通过一个中心凸轮驱动器完成的。这台机器每分钟可运转150次。
特别的版本是可用的，如两台相互连接的旋转分度机。
各种组装、测试和检测技术可以与电池集成，包括零件馈线、点胶阀、螺丝刀、压力机、标签机、焊机、视觉系统和卷管机。该控制器可以是西门子S7 PLC或艾伦布拉德利CLX PLC。
标准电池可以在ISO 7级洁净室中运行，但可以升级到ISO 5级洁净室中运行。可以根据GAMP 5进行确认，并提供符合21 CFR Part 11要求的技术。
