الإجابة المباشرة: تُزيل الآلة المُخصصة درجات الحرية عمدًا. فالتثبيت، والحركة، وموضع الشعلة مُدمجة في هيكلها، وهذا ما يجعل دورة الإنتاج ثابتة، كما أن تغيير المنتج يتطلب تغيير الأدوات بدلًا من تعديل البرنامج. أما الروبوت، فيحتفظ بدرجات الحرية هذه، ويُعوّض ذلك من خلال البرمجة، والتثبيت، والتحقق من المسار. ويُحدد ذلك بناءً على مدى استقرار المنتج وحجم الإنتاج الفعلي المُحقق.
لمن هذا: كُتب هذا الدليل للمهندسين والمشترين الذين يختارون بين آلة لحام أوتوماتيكية مصممة خصيصًا وخلية روبوتية لمنتج متكرر.
مجال العمل يتناول هذا الدليل الخاص بتقنية EVST الميزة التنافسية التي توفرها الآلة المخصصة، وهي مدى اتساق النتائج، وكيفية تحديد ما إذا كان منتجك يبرر استخدامها. ولا يتضمن الدليل معلومات عن أوقات دورات الإنتاج، أو جودة اللحام، أو العائد على الاستثمار.
درجات الحرية هي جوهر التجارة
يُشترى الروبوت لمرونته: ستة محاور يمكن إعادة برمجتها لجزء مختلف دون الحاجة إلى تعديل مكوناتها المادية. أما الآلة المخصصة فتُشترى لسبب معاكس.
في اللقطات المرجعية، تقوم آلة إغلاق اللحام بمهمة واحدة فقط، وهي تثبيت الوصلة على غلاف ملفوف ولحامها على طوله، دون أن تدور قطعة العمل. تكون الحركة في خط مستقيم لأن الهيكل لا يسمح إلا بخط مستقيم.
يتمثل هذا القيد في المنتج المباع. فقلة المحاور تعني قلة الأشياء التي يمكن أن تتغير، وهذا ما يجعل الدورة قابلة للتكرار، وهو أيضاً ما يجعل تغيير المنتج مكلفاً.
ما الذي يحفز اختيار ماكينة اللحام المخصصة مقابل اختيار الروبوت؟
السؤال ليس أيّهما أكثر كفاءة من الناحية النظرية، بل ما مدى ثبات جودة منتجك طوال المدة المتوقعة لعمر المعدات.
إذا تم تحديد الهندسة والوصلة ونطاق الحجم، وكان الحجم حقيقيًا، فإن الآلة المصممة وفقًا لهذه المعايير ستحافظ على دورة تشغيل أكثر دقة مع تقليل احتمالية حدوث أعطال. أما إذا كان المنتج لا يزال في طور الحركة، فإن هذه الصلابة نفسها ستصبح هي العامل المحدد.
يُعدّ حجم الإنتاج عاملاً مهماً لأنّ تكلفة الأدوات تُمثّل تكلفة متكررة على جانب الماكينة. إنّ عملية تغيير خط الإنتاج التي تتطلب تركيبات تثبيت جديدة تُعتبر بنداً رأسمالياً وجدولاً زمنياً، وليست مجرد عملية برمجة بسيطة.
يقوم برنامج EVST بإجراء المقارنة مقابل ملف تعريف المنتج بدلاً من مقارنته بالترتيبين في الملخص.
من أين يأتي التماس، هذا هو الأهم
في اللقطات المصورة، يبدأ خط الإنتاج قبل اللحام. يتم وضع الصفيحة على طاولة دوارة وتغذيتها في بكرات، والنتيجة هي غلاف مفتوح مع وصلة تمتد على طول جسمه.
تحدد مرحلة التشكيل مدى قابلية الوصلة للحام: الفجوة على طولها، وما إذا كانت الحواف تلتقي، ومقدار القوة اللازمة لإغلاقها. لا يمكن إصلاح وصلة غير مكتملة التشكيل بأي طريقة لحام.
لهذا السبب، لا ينبغي أن تبدأ المقارنة من محطة اللحام. فعملية التشكيل في المراحل السابقة تحدد ما يُطلب من معدات اللحام القيام به، سواءً قبل أو بعد عملية الاختيار.
ترتيبان على نفس الخط
يُظهر المقطع نفسه كلا الترتيبين الأساسيين اللذين تستخدمهما آلة مصممة خصيصًا لهذا الغرض. في الترتيب الأول، تُثبّت قطعة العمل وتتحرك العملية على طول المفصل. أما في الترتيب الثاني، فتدور طاولة دوارة قطعة العمل بينما يبقى رأس التشغيل على جانب واحد.
لا يُعد أي منهما أكثر تطوراً من الآخر. فهما يناسبان أشكالاً هندسية مختلفة للمفاصل، ويعمل كلاهما عن طريق إزالة المحاور التي كان الروبوت سيحتفظ بها.
يوضح الجدول أدناه خصائص المنتجات مقابل الترتيب الذي يفضلونه عادةً.
| الملف الشخصي للمنتج | يفضل عادة | ما الذي يجب التحقق منه أولاً؟ |
|---|---|---|
| منتج واحد مستقر، حجم ثابت | آلة مخصصة | سواء كانت الأدوات تغطي نطاق الأحجام الكامل الذي تقوم ببنائه فعليًا |
| بعض الأحجام من نفس الشكل الهندسي | آلة مزودة بأدوات تغيير | وقت التغيير وما يجب إعادة ضبطه عند كل تغيير |
| العديد من المتغيرات أو تغييرات التصميم المتكررة | خلية روبوتية | جهد البرمجة لكل متغير واستراتيجية التثبيت |
| لم يتم تحديد المنتج الجديد بعد | سيتم مراجعة الروبوت بمجرد استقراره | هل سيظل التصميم يتغير بعد بناء الخلية؟ |
ما هي تكاليف تغيير المنتج من جانب إلى آخر؟
من جانب الروبوت، يتطلب أي تصميم جديد برمجةً وتجهيزاً وتحققاً من صحة المسار الجديد. إنه عمل، لكنه عمل يمكن إنجازه دون تعديل الآلة.
أما على الجانب المخصص، فإن التغيير نفسه يمتد إلى الهيكل: يتم تحديد أبعاد التثبيت والدعامات وحدود الحركة لنطاق حجم معين، ويحتاج الجزء الواقع خارج هذا النطاق إلى أجهزة.
لا يُعد أيٌّ من هذين السببين سببًا لتفضيل أحدهما بشكل عام. إنما هما مجرد أرقام يجب مراعاتها في المقارنة، إلى جانب دورة التشغيل وثبات الأداء الذي توفره الآلة.
ما لا تستطيع اللقطات إظهاره
لا تظهر معايير اللحام، وعدد مرات المرور، والدورة المحققة، وأي نتيجة جودة في لقطات آلة تقوم بلحام غلاف، ولا ينبغي استنتاج أي منها منها.
ووفقاً لوكالة إسو شنومكس-شنومكس: شنومكسيتم التحقق من صحة إجراء اللحام عن طريق الاختبار، لذلك يتم تحديد الإجراء الذي تقوم به الآلة أو الروبوت بشكل منفصل عن المعدات.
ووفقاً لوكالة ISO 5817: 2023يتم تصنيف عيوب اللحام إلى مستويات جودة، ويتم تحديد المستوى الذي ينطبق كقرار مواصفات قبل اختيار أي من الترتيبين.
ووفقاً لوكالة إسو شنومكس-شنومكس: شنومكس و ISO 12100: 2010، يتم تقييم التركيب المتكامل من حيث السلامة، وهو ما ينطبق بالتساوي على الآلة المصممة خصيصًا وعلى خلية الروبوت.
عملياً، تبدأ مراجعة طلبات برنامج EVST من نفس مدخلات المشروع في كل مرة: الحجم السنوي، وعدد المتغيرات، ونطاق الحجم، وما إذا كان من المتوقع تغيير التصميم. ويتم الاختيار بناءً على هذه الأدلة وليس على ورقة البيانات.
الأسئلة المتكررة
هل الآلة المخصصة أسرع دائماً من الروبوت؟
عادةً ما يكون معدل الدوران أكثر استقرارًا نظرًا لقلة العوامل المتغيرة، ولكن يعتمد الرقم المحدد على الوصلة والإجراءات وعمليات مناولة المواد في المحطة. لا ينبغي احتساب زمن الدورة من اللقطات المصورة.
ماذا يحدث عندما نضيف مقاسًا جديدًا إلى العائلة؟
في خلية الروبوت، تشمل العملية البرمجة والتثبيت والتحقق. أما في الآلة المخصصة، فيعتمد الأمر على ما إذا كان الحجم الجديد يقع ضمن نطاق أبعاد التثبيت والحركة؛ فإذا تجاوز هذا النطاق، يمتد التغيير إلى المكونات المادية.
هل يؤثر تشكيل المنبع فعلاً على اختيار اللحام؟
نعم. تحدد الفجوة ومحاذاة الحواف على طول الوصلة ما يُطلب من معدات اللحام القيام به. لا يمكن إصلاح اللحام غير المتقن بأي آلة لحام.
ما الذي يجب أن نرسله للحصول على إجابة مفيدة؟
الحجم السنوي، وعدد الأنواع والأحجام، ونوع الوصلة والمادة، وما إذا كان من المتوقع أن يتغير تصميم المنتج في العامين المقبلين.
مدخلات المشروع لمراجعة الطلب
لإجراء المقارنة على منتجك الخاص بدلاً من حالة عامة، أرسل ما يلي:
- الحجم السنوي وعدد الأنواع أو الأحجام
- نطاق الوصلة والمادة والسماكة
- طريقة التشكيل الحالية والتركيب النموذجي على طول المفصل
- ما إذا كان من المتوقع تغيير تصميم المنتج
أرسل حجم المبيعات السنوي، وعدد الأصناف، وتفاصيل المنتج المشترك، وسيتم إجراء المقارنة بناءً عليها. للمزيد من المعلومات: حلول أنظمة اللحام الآلي, حدود لحام الجزء الأسطواني.