Für die Fertigungsleiter, die den ersten Automatisierungsbereich auswählen. Der Vergleich „Mensch oder Roboter für jedes Teil“ ist selten sinnvoll. An einer Bearbeitungsstation können sich Teile mit definierter Kante wiederholen, gelegentlich starke Grate aufweisen, Teile verschiedener Teilefamilien bearbeitet werden und auch Einzelreparaturen anfallen. Das sind unterschiedliche Aufgaben. Der erste Roboterauftrag sollte eine Werkstückposition, einen Bearbeitungsweg und eine Abnahmebedingung umfassen, die sich für das gesamte eingehende Materialspektrum wiederholen lassen. Ausnahmen sollten sichtbar bleiben, anstatt sie in einen vielversprechenden Demonstrationszyklus einzurechnen.
Trennen Sie die Änderungen, bevor Sie den Roboter auswählen.
Wenn ein erfahrener Bediener den Winkel oder die Verweilzeit ändert, sollte man nach dem Grund fragen. War der Grat größer, das Werkstück anders positioniert, das Schleifmittel abgenutzt oder das gewünschte Erscheinungsbild anders? Diese Ursachen erfordern unterschiedliche Maßnahmen. Ein Positionierungsfehler erfordert eine bessere Positionierung oder Erfassung. Ein großer Gratbereich am Werkstück kann eine Begrenzung im vorgelagerten Prozess oder einen separaten Durchgang mit starkem Materialabtrag notwendig machen. Abrasiver Verschleiß kann ein definiertes Austausch- oder Kompensationsverfahren erforderlich machen. Eine kosmetische Reparatur, bei der jedes Werkstück neu beurteilt wird, kann manuell durchgeführt werden, bis sie als spezifischere Aufgabe beschrieben werden kann.
| Die Arbeit trifft an der Werkbank ein. | Erster Prozessweg | Beweise, die die Route ändern würden |
|---|---|---|
| Wiederkehrende Teilefamilie, stabiles Bezugselement, definierter Bereich und Akzeptanz | Testen Sie einen automatisierten Finishing-Prozess | Schlechtestmögliche Qualität der eingehenden Ware, mangelhafte Sitze oder abgenutzte Schleifmittel führen zum Verlust des Akzeptanzfensters |
| Größtenteils wiederholte Teile mit gelegentlichen starken Graten oder Rücksprüngen. | Automatisieren Sie den stabilen Durchlauf; leiten Sie Ausnahmen separat weiter. | Ausnahmen beanspruchen so viel Zeit oder Umrüstungen, dass die vermeintliche Roboterkapazität die Nachfrage nicht mehr deckt. |
| Einzigartige Geometrie oder Oberflächenbeschaffenheit, die sich bei jedem Auftrag ändert | Behalten Sie qualifizierte Handarbeit bei oder definieren Sie eine kleinere, wiederholbare Familie | Es ergeben sich ein gemeinsamer Bezugspunkt, eine wiederholbare Kontaktfläche und ein prüfbares Oberflächenkriterium. |
Hierbei handelt es sich um Streckenbedingungen, nicht um allgemeingültige Losgrößengrenzen. Für den wirtschaftlichen Vergleich sind der tatsächliche Produktmix und die Kosten pro abgenommenem Teil erforderlich, nicht eine fiktive Amortisationszeit.
Wählen Sie aus, ob der Roboter das Werkstück oder das Schleifmittel bringt.
Ein Roboter kann ein kleines, sicher gegriffenes Werkstück zu einem festen Rad oder Band transportieren. Dadurch konzentrieren sich die Schleifstationen an einem Ort, wodurch die Greiffläche des Werkstücks, der Bezugspunkt der Vorrichtung, der Anstellwinkel und die sichere Freigabe zentrale Konstruktionspunkte darstellen. Alternativ kann der Roboter das Schleifwerkzeug zu einem größeren, festen Werkstück transportieren; dies verändert die Anforderungen an Reichweite, Werkzeuglast, Kabel und Nachgiebigkeit. Die Wahl der Anordnung kann nicht allein anhand der Nutzlast des Roboters getroffen werden.
Die Anwendungsaufnahmen zeigen einen orangefarbenen Roboter, der seine Endposition neben einer feststehenden Schleifmaschine (Rad- oder Bandschleifer) verändert; kleine Metallteile befinden sich in der Nähe. Das Video veranschaulicht anschaulich die Problematik der optimalen Positionierung von Werkstücken auf feststehende Schleifmittel. Die bearbeitete Oberfläche, der Abtrag, ein Kraftregelungssystem oder das Ergebnis eines manuellen Vergleichs sind im Video nicht zu sehen.
00:05 — Ein orangefarbener Roboter steht neben einer fest installierten Schleifstation; darunter sind kleine Metallteile zu sehen.
Bei einer vorgeschlagenen teilgeführten Bearbeitungsmethode ist zu klären, wie das Werkstück positioniert und gehalten wird und welche Oberflächen durch die Greifmethode verdeckt werden. Bei einer werkzeuggeführten Bearbeitungsmethode ist zu klären, wie das Schleifmittel die erforderliche Fläche erreicht, ohne den Kontakt zu verlieren. Ein nachgiebiges oder aktiv gesteuertes Kontaktelement kann an verschiedenen Stellen einer Zelle platziert werden; dessen Vorhandensein und Wirkung müssen spezifiziert und getestet werden. Eine gleichmäßige Roboterbewegung allein sagt nichts über eine konstante Schleifkraft aus.
Definiere ein Prozessfenster, keine perfekte Stichprobe.
Die abrasive Bearbeitung hängt von Kontaktkraft, Winkel, Geschwindigkeit und dem Schleifmittel selbst ab. Verschleiß kann die Geometrie der Schleifscheibe oder des Schleifbandes und das Schneidverhalten verändern. Die Akzeptanzkriterien berücksichtigen daher sowohl die Streuung der Werkstücke als auch die der Schleifmittelstandzeit. Ein Verfahren, das ein frisches, einfaches Muster erfolgreich bearbeitet, löst nur einen Teil des Problems.
Beginnen Sie mit der Zeichnung des tatsächlichen Bauteils und den Oberflächenanforderungen des Käufers. Bestimmen Sie die zu bearbeitende Stelle/Kante, den zulässigen Restgrat bzw. das zulässige Oberflächenbild sowie alle Maße, die nicht beeinträchtigt werden dürfen. Sammeln Sie übliche Eingangsteile und die vereinbarten Beispiele für Teile mit hohem Grat oder Positionsabweichungen. Dokumentieren Sie für jedes Teil, wie es in der Vorrichtung sitzt, welche Kontaktanordnung verwendet wird und in welchem Zustand sich das Schleifmittel befindet. Prüfen Sie das Ergebnis mit demselben Abnahmeverfahren wie in der Produktion. Bei einer Sichtprüfung vereinbaren Sie Referenzmuster und Beleuchtung; bei einer Dimensions- oder Oberflächenmessung dokumentieren Sie das Messgerät und die Grenzwerte.
| Probefrage | Beobachtung erforderlich | Bedeutung für die Route |
|---|---|---|
| Lässt sich das Teil wiederholt lokalisieren und festhalten? | Sitz-/Haltefehler und welches Bezugselement sich verschoben hat | Die Präsentation korrigieren oder die Familie eingrenzen, bevor ein Schleifweg eingestellt wird. |
| Kann der Kontakt das benötigte Material entfernen, ohne das Bauteil zu beschädigen? | Akzeptierte, unvollständige und übermäßige Ergebnisse bei normalen und schweren Eingangszuständen | Passen Sie den Kontakt-/Schleifmittel-/Prozessumfang an oder behandeln Sie die Ausnahme auf einem separaten Weg. |
| Hält das Ergebnis Abnutzungserscheinungen und Produktwechseln stand? | Ergebnisse von neuen, gebrauchten und fast neuen Schleifmitteln; Zeitaufwand und Fehler bei einem echten Familienwechsel | Berücksichtigen Sie Verschleißbehandlung und Umrüstarbeiten in der Kapazitätsschätzung. |
Das Prozessprotokoll sollte getrennt sein Im ersten Durchgang akzeptiert, Nach Überarbeitung akzeptiert, Schrott und nicht sicher präsentiertDiese Unterscheidung verhindert, dass eine schnelle Roboterbewegung fälschlicherweise als schnelle, akzeptierte Ausgabe interpretiert wird. Ein Fehler im ungünstigsten vereinbarten Eingangszustand führt nicht automatisch zum Ausschluss der gesamten Automatisierung: Er kann eine vorgelagerte Gratbegrenzung, einen separaten Arbeitsschritt zur Entfernung grober Verunreinigungen oder einen manuellen Ausnahmebehandlungspfad rechtfertigen. Umgekehrt kann eine hohe Fehlerrate den Vorteil der Automatisierung nur der einfachen Arbeitsschritte zunichtemachen.
Vergleichen Sie die richtige Kapazitätseinheit und die Kosten.
Für jede Teilefamilie werden die aktuelle manuelle Bearbeitungszeit und die Inspektions-/Nachbearbeitungszeit, der geplante Roboterzyklus und die Bedienerpräsenz, die für die jeweilige Charge vorgesehene Zeit für Vorrichtungen, Programmierung und Schleifmittelwechsel, die Umrüsthäufigkeit sowie die Erstabnahme beider Routen erfasst. Anschließend werden die Ergebnisse verglichen. akzeptierte Teile pro geplanter Stunde und Gesamtkosten pro akzeptiertem Teil Unter Berücksichtigung der Produktionsraten dieser Anlage ist ein kurzer Schleifhub des Roboters nicht kostengünstig, wenn jedes Teil manuell nachbearbeitet werden muss oder jede kleine Charge einen langen Umrüstaufwand erfordert. Ohne diese Informationen sollte das Konzept eher als „Erst testen“ bezeichnet werden, anstatt eine Rendite zu versprechen.
EVST kann anhand von Teilefotos/Zeichnungen, den zu bearbeitenden Bereichen, repräsentativen Eingangsabweichungen, aktuellen Abnahmemustern und der Chargen-/Umrüstungszusammensetzung einen ersten Automatisierungsumfang festlegen. Das Ergebnis ist ein definiertes Prozessfenster und ein Ausnahmeablauf.
Weiterführende Lektüre zum Thema EVST: Das Leitfaden für Schleif- und Polierarbeitsplätze beschreibt verfügbare Grundrisse und Modellfamilien. Kontakt- und Tragehinweise Dieser Artikel befasst sich eingehender mit Prozesssteuerungen und untersucht, welcher Teil der derzeitigen manuellen Arbeit zunächst einen automatisierten Testlauf verdient.