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无论正在生产的产品是手机还是飞机座椅,组装过程都可能需要一些手动和自动转移操作的组合。确定转移操作是否应该自动化的一个简单而有效的方法是考虑两个因素:产量和产品生命周期。产量低或不确定且生命周期短的产品通常更适合手工转移操作。相反,具有高、稳定的产量和长生命周期的产品是自动化转移解决方案的良好候选。

当预期的数量和产品生命周期使自动化转移对装配操作有吸引力,甚至是必要时,选择正确的输送系统的工作就开始了。但在你开始探索传达选项和规格之前,你应该做的第一件事是回答以下问题:

“在这一过程中,我们希望使用基于输送机的自动化传输系统有什么好处?”

在某些情况下,采用自动转移是因为手动转移的成本——包括报废或返工——太高或太不稳定。或者,可能是手动传输操作无法跟上增加的容量或吞吐量水平。在其他情况下,自动转移可以改善工作环境——以更少的安全危险、更好地获取材料和改进人体工程学的形式——这已被证明可以提高生产率和质量。

应用要求:产品与过程

一旦确定了实现自动化输送系统的预期好处,就可以开始定义应用程序需求了。输送机系统本质上是复杂的,从几十种输送机类型和数百种配置中进行选择的任务似乎令人生畏。但是,将应用程序分解为两个部分——产品需求和过程需求——可以帮助简化分析,并指导您找到最适合的解决方案。

产品需求

虽然通常从传达过程本身开始,但首先定义产品需求是很重要的。在某些情况下,产品的物理特性和细微差别(尺寸、脆弱性等)可能是决定哪种类型的输送机最适合应用的决定性因素。

产品需求

类型

输送机要处理什么类型的产品?不同的产品和行业有独特的处理要求或挑战。

大小

从物理上来说,被输送的产品有多大?

形状

产品是否有可能干扰输送系统的超大尺寸(例如,特别高)或突出物?

重量

产品和任何相关夹具的重量是多少?在运输过程中重量是否会发生变化(例如,当附加部件组装时)?

取向

产品在输送机上应该如何定位?例如,一边是否应该面对与运动方向相关的特定方向?

脆弱

产品对冲击敏感吗?易腐烂的吗?

流程需求

工艺要求是那些决定输送机将如何移动的要求,如海拔变化或曲线,以及它运行的环境。其中许多需求是由生产设备和生产目标决定的。

流程需求

距离

产品会移动多远?工作站或操作之间的距离是多少?

路径

运输路线是否需要转弯、高程改变、停车或改道?

速度

转换需要缓慢而稳定的动作还是短而快速的动作?

定位精度

操作需要精确定位吗?还是定位公差比较低?

周围的环境

输送机是否能在高温或低温环境下工作?环境中会有灰尘、水或其他污染吗?输送机是否需要满足洁净室、真空室或干燥室的要求?

人体工程学

如果人员直接在输送机上操作产品,其高度应该是多少?需要什么安全机制?

足迹

可用于输送系统的建筑面积是多少?它是否需要适应现有的生产布局?

程序集应用程序有什么共同之处

无论转移的产品是什么,在大多数组装应用程序中都可以找到一些共性。首先,装配操作通常需要从多个侧面接触到零件,而且通常需要定制夹具来固定或固定零件。有效载荷从几克(通常是电子组装)到数百公斤(在许多汽车生产过程中)不等。

装配操作的输送路径通常是二维的,几乎没有或没有仰角变化。但是所要求的定位精度是非常高的,因为装配操作依赖于零件的精确位置。

考虑到这些标准,基于托盘的输送系统通常是组装应用程序的最佳解决方案。基于托盘的输送机,如博世力士乐的TS传输系统,可提供各种尺寸,以适应被传输部件的尺寸、形状和重量。它们可在皮带,链,和辊驱动的设计,以提供所需的传递速度和定位精度。基于托盘的输送机是理想的二维运输路径90度和180度曲线,他们可以容纳小的垂直转移运动。

选择组装输送机时要考虑的另一个因素是系统的可伸缩性。例如,如果该产品体积可以从每月1000辆增加到每月10000辆在短时间内,它会更简单、更具有成本效益的一个系统,你可以适应新的需求——一个可伸缩的,而不是重新开始一个新的输送平台。基于托盘的输送机在结构上是模块化的,当产量或产品需求变化时,它们相对容易缩放或重新配置。

用于极端传输要求的替代传输技术

当输送要求包括高速和高定位精度时,一种基于直线电机技术的相对新型的输送系统可以满足要求。直线电机驱动的托盘输送机提供非常快速的运输和非常好的定位精度。他们也可以配置以满足严格的洁净室或真空要求,并可以操作多个,独立控制的托盘。

虽然线性电机通常被认为是半导体和电子制造等应用的专门解决方案,但它们也可以为更常见的组装操作提供完美的解决方案。

在一个案例中,一家汽车安全组件制造商使用博世力士乐的ActiveMover直线电机驱动的输送系统,将工件托盘相互独立地移动到精确定义的位置。输送机由直线段和180度曲线模块组成,形成一个闭合的椭圆形,总长度为22米。托盘可以独立地移动到每个工位,有时也可以在一个工位内移动到多个工位。在需要人工干预之前,该系统可以自动工作45分钟。具有独立移动托盘的能力,速度可达150米/分钟,加速度可达40米/秒2, ActiveMover托盘输送系统帮助客户显著减少循环时间。

自动输送系统的案例

一旦为组装应用程序选择了最佳的输送系统,分析的最后一步就是权衡它与其他替代方案的好处,并证明它的投资回报(ROI)。您通过回答分析开始时提出的问题来定义收益:在这一过程中,我们希望使用基于输送机的自动化传输系统有什么好处?”如果好处已经明确界定,从替代方案(即手动或半手动转移)的角度给出答案是很容易的。

根据定义,投资回报是对投资和可量化回报的客观衡量。重要的是要记住,投资不仅包括初始购买价格,还包括安装、运行和维护成本。同样,回报包括额外的销售和利润增加的产量,除了减少报废和返工成本,通过更好的人体工程学和增加的安全性降低劳动力成本,以及降低转换成本时,产品或生产需求的变化。

在某些情况下,“硬的”可量化的ROI因素可以被“软的”ROI因素补充。一个例子就是区别于竞争对手。客户往往更青睐那些采用技术来提高质量和降低成本的制造商。当产品复杂或高价值时尤其如此。使用一个世界级的系统,结合了高水平的自动化,可以向客户证明,您致力于以最低的成本生产最好的产品。