پاسخ مستقیم: در ماشین‌کاری با یک ربات مشترک، سرعت بازو به ندرت محدودیت محسوب می‌شود. بازو ثابت است، بنابراین فاصله، جهت و ارتفاع درگاه بار ماشین تعیین می‌کند که آیا اصلاً می‌توان به هر ایستگاه دسترسی داشت یا خیر. پس از آن، ماشین‌ها سرعت را تنظیم می‌کنند، زیرا یک بازوی سریع‌تر هنوز منتظر پایان برش است و حصار محافظ تعیین می‌کند که افراد چگونه به قطعات دسترسی پیدا کنند.
این برای چه کسی است: این راهنما برای مهندسان تولید و مدیران کارخانه‌هایی نوشته شده است که در نظر دارند از یک ربات برای خدمت‌رسانی به دو یا چند ماشین استفاده کنند، جایی که توجیه تجاری بر اشتراک‌گذاری یک بازو در چندین ماشین موجود استوار است.
محدوده: این بخش چگونگی تعیین اینکه آیا چیدمان ماشین، رفتار انتظار و دسترسی حصارکشی شده قابل اجرا است یا خیر و اینکه هر قضاوت چه مدرکی هنوز به همراه دارد را پوشش می‌دهد. این بخش جزئیات طراحی چنگک، قطعات الکتریکی مقاوم‌سازی شده ماشین یا فرآیند برش داخل ماشین‌ها را پوشش نمی‌دهد.
چرا سرعت ربات به ندرت محدودیت است؟
به اشتراک گذاشتن یک ربات بین چندین ماشین، مورد جذابی است و محاسبات آن هم آسان است: یک بازو به جای یک ماشین، روی دو یا سه ماشین مستهلک می‌شود. معمولاً از همین جاست که تحقیق شروع می‌شود و معمولاً جای اشتباهی برای آزمایش این ایده است.
در فیلم مرجع، بازو بین دو موقعیت ماشین درون یک حصار محافظ حرکت می‌کند و در هر کدام یک قطعه را برمی‌دارد و قرار می‌دهد. چیزی که این سکانس به وضوح نشان می‌دهد حرکت نیست، بلکه مکث است: در بیشتر چرخه، بازو منتظر است، زیرا ماشین‌ها در حال کار هستند و کاری برای انجام دادن وجود ندارد.
این شرایط عادی در کار با ماشین‌آلات است و پرسش را از نو مطرح می‌کند. پرسش‌های مفید این است که آیا بازو می‌تواند به هر ایستگاهی برسد، وقتی درخواست‌ها با هم تداخل پیدا می‌کنند چه کسی منتظر چه کسی می‌ماند، و وقتی حصاری دور ماشین‌ها کشیده شده، مردم چگونه هنوز به آنها دسترسی دارند.
مطابق با ایزو 10218-2: 2025این ارزیابی به جای ربات به تنهایی، در مورد کاربرد ربات اعمال می‌شود، که با نحوه‌ی شکست تجاری این سلول‌ها مطابقت دارد. آنها به ندرت به دلیل کند بودن بازو شکست می‌خورند. آنها به دلیل عدم دسترسی به یک ماشین، به دلیل اتمام کار دو ماشین یا به دلیل اینکه یک کار روتین به یک رویه ورود محصور تبدیل شده است، شکست می‌خورند.
دسترسی قبل از زمان چرخه اتفاق می‌افتد
یک بازوی ثابت، حجم کاری ثابتی دارد و هر دستگاهی که به آن سرویس می‌دهد، باید دهانه بار خود را درون آن حجم و در موقعیتی قرار دهد که گیره بتواند از آن استفاده کند. فاصله، جهت، چرخش درب و ارتفاع دهانه، همگی تحت یک بررسی قرار می‌گیرند و هر چیز دیگری که سر راه قرار دارد نیز همینطور است: نقاله‌های تراشه، مخازن خنک‌کننده، کابینت‌های کنترل، موقعیت پالت‌ها.
به همین دلیل است که چیدمان ماشین‌آلات برای ماشین‌آلات نمی‌تواند ابتدا تعیین و سپس تحویل داده شود. در یک کارگاه موجود، ماشین‌آلات معمولاً از قبل قرار گرفته‌اند و نتیجه‌ی صادقانه‌ی بررسی دسترسی گاهی اوقات این است که یکی از آنها باید حرکت کند، یا اینکه ایده‌ی بازوی مشترک فقط در دو دستگاه از سه دستگاه مورد بحث کار می‌کند.
در عمل، بررسی میزان دسترسی که روی نقشه طرح با پوشش واقعی گیره انجام می‌شود، بخش عمده‌ای از این مشکل را در یک بعد از ظهر حل می‌کند، و این تنها مرحله‌ای است که بعداً قابل بازیابی نیست. اگر دسترسی به یک ایستگاه امکان‌پذیر نباشد، هیچ بازویی در لیست کوتاه نمی‌تواند آن را تغییر دهد و هیچ مقدار برنامه‌ریزی نیز نمی‌تواند این مشکل را حل کند.
ماشین‌ها سرعت را تعیین می‌کنند
وقتی دسترسی برقرار شد، رفتار انتظار، ارزش سلول را تعیین می‌کند. در جایی که پردازش ماشین نسبت به بارگیری و تخلیه طولانی باشد، بازو در بیشتر چرخه بیکار است و یک بازوی سریع‌تر چیزی نمی‌خرد. در جایی که پردازش کوتاه باشد، بازو به گلوگاه تبدیل می‌شود و دلیل اشتراک‌گذاری آن ضعیف می‌شود.
حالت میانی ناخوشایند در ماشین‌آلات، ماشین‌هایی با زمان پردازش مشابه هستند، زیرا درخواست‌های آنها با هم می‌رسند. سپس سلول به یک قانون صف‌بندی و جایی برای قرار دادن قطعه‌ای که هنوز جایی برای رفتن ندارد، نیاز دارد. این یک سوال بافر و توالی است نه یک سوال ربات، و به جای یک برگه مشخصات، با یک جدول از زمان‌های پردازش، بارگیری و تخلیه پاسخ داده می‌شود.
مطابق با ایزو 13849-1: 2023قطعات مرتبط با ایمنی یک سیستم کنترل به سطح عملکردی مشتق شده از ریسک ارزیابی شده طراحی می‌شوند، به همین دلیل است که طرح قفل داخلی بین بازو و هر دستگاه به جای راه‌اندازی، در این بحث جای دارد. نوشتن آن جدول سریع‌ترین راه برای آزمایش یک پیشنهاد بازوی مشترک است. این جدول معمولاً نشان می‌دهد که یا دستگاه‌ها به اندازه کافی مکمل هستند که بتوانند به راحتی یک بازو را به اشتراک بگذارند، یا اینکه آنها به اندازه کافی با هم برخورد می‌کنند که سلول به بافر نیاز دارد، که هزینه و فضای مورد نیاز پیشنهاد را تغییر می‌دهد.
میز تصمیم‌گیری: توجیه طرح بازوی مشترک چیست؟
این جدول نشان می‌دهد که یک طرح‌بندی و مجموعه‌ای از زمان‌های پردازش می‌توانند به تنهایی در برابر شواهدی که یک تأمین‌کننده هنوز باید ارائه دهد، توجیه شوند.
| شواهد از درخواست | انتخابی که آن را توجیه می‌کند | مدارکی که هنوز بدهکار هستید |
|---|---|---|
| پردازش طولانی ماشین، بارگیری و تخلیه کوتاه، ترکیب قطعات پایدار | یک بازوی مشترک که به گروه خدمت می‌کند، اندازه آن بر اساس دسترسی است نه سرعت | بررسی دسترسی در هر پورت بار با گیره واقعی و بررسی برخورد با درهای باز |
| زمان پردازش مشابه در بین ماشین‌ها، درخواست‌های مکرر همزمان | یک بازوی مشترک به همراه موقعیت‌های بافر و یک قانون صف‌بندی صریح | یک جدول زمان‌بندی شامل پردازش، بارگیری، تخلیه و زمان انتظار مجاز برای هر دستگاه |
| یک دستگاه خارج از حجم کاری هر موقعیت بازوی قابل قبول | یا جابجایی آن دستگاه یا حذف آن از گروه مشترک | مطالعه طرح با هزینه جابجایی ذکر شده و مورد کاهش یافته که هزینه آن دوباره محاسبه شده است |
| مداخله دستی مکرر در ماشین‌آلات در هر شیفت | طراحی دسترسی قبل از انتخاب بازو، زیرا ورودی حصارکشی شده روال کار را تغییر می‌دهد. | یک رویه ورود با شرایط توقف و شروع مجدد، و تعداد ورودی‌ها در هر شیفت |
به محض اینکه حصار بالا برود، دسترسی تغییر می‌کند
در فیلم، یک حصار محافظ، بازو و ماشین‌هایی را که به آنها خدمات می‌دهد، محصور می‌کند. وجود چنین مرزی ضروری است و همچنین کار روزانه را به گونه‌ای تغییر می‌دهد که به ندرت در طرح توجیهی تجاری دیده می‌شود. بارگیری میلگرد، تعویض قطعه کار، تمیز کردن براده‌ها و بررسی ابعاد، اقدامات عادی قبل از حصار بودند؛ پس از آن، هر یک از آنها از یک در و یک ایستگاه عبور می‌کنند.
مطابق با ISO 12100: 2010کاهش ریسک از مرحله طراحی شروع می‌شود، نه از مرحله حفاظت، و دسترسی دقیقاً همان نوع سوالی است که چارچوب‌بندی قرار است به آن پاسخ دهد. تصمیم‌گیری در مورد اینکه کدام وظایف خارج از حصار می‌مانند، کدام‌ها نیاز به ورود دارند، و اینکه یک دستگاه برای هر ورود چه مدت غیرفعال است، به بحث طرح‌بندی مربوط می‌شود، نه پس از نصب.
ارزش دارد که هنگام انتخاب در مورد این موضوع دقیق باشید، زیرا پاسخ‌ها بین کارگاه‌ها بسیار متفاوت است. سلولی که دو بار در هفته وارد می‌شود و سلولی که چندین بار در یک شیفت وارد می‌شود، در نقشه طرح یکسان به نظر می‌رسند و هیچ رفتار مشابهی ندارند، و این تفاوت معمولاً تعیین می‌کند که آیا اپراتورها در نهایت با سلول کار می‌کنند یا در اطراف آن.
فیلم چه چیزی را ثابت می‌کند و چه چیزی را نه
فیلم مرجع، یک فرآیند قابل مشاهده را اثبات می‌کند. یک بازوی شش محوره درون یک حصار محافظ بین دو موقعیت دستگاه کار می‌کند و قطعات را با یک گیره، با یک قفسه قطعات و کابینت کنترل در محفظه، منتقل می‌کند. اینها حقایق قابل مشاهده در مورد عملیات هستند.
این هیچ چیزی در مورد زمان چرخه، میزان استفاده، توان عملیاتی یا بازگشت سرمایه‌ای که بازوی مشترک ایجاد می‌کند، ثابت نمی‌کند. این موارد به زمان پردازش و ترکیب قطعات در دستگاه‌های خودتان بستگی دارد و هیچ ویدیویی آنها را ارائه نمی‌دهد. EVST این مرز را به صراحت بیان می‌کند تا یک نقل قول بر اساس همان شواهد مقایسه شود، نه بر اساس برداشت‌ها.
این جداسازی همچنین باعث می‌شود که کارهای باقیمانده قابل مشاهده باشند. آنچه پس از فیلم‌برداری باقی می‌ماند، بررسی دسترسی، جدول زمان‌بندی و طرح دسترسی است و این سه مورد، مواردی هستند که یک پیشنهاد جدی برای یک بازوی مشترک باید قبل از توافق بر سر هرگونه معیار پذیرش، شامل آنها باشد.
چه مواردی را در استعلام ذکر کنیم
ماشین‌ها را مشخص کنید: نوع، موقعیت و ارتفاع درگاه بارگیری، رفتار درب، و اینکه آیا هر کدام می‌توانند سیگنال‌های مورد نیاز یک بازوی مشترک را تأمین کنند یا خیر. زمان پردازش، بارگیری و تخلیه بار برای هر ماشین و ترکیب قطعاتی که در سراسر آنها جریان دارد را نیز اضافه کنید. این همچنین نقطه‌ای است که مسیر اتوماسیون گسترده‌تر اهمیت پیدا می‌کند، زیرا یک بازوی مشترک در کنار گزینه‌های دیگری مانند نمای کلی ربات‌های ماشین‌کاری کیس‌ها، لودرهای اختصاصی یا راه‌حل‌های سیستم جوشکاری خودکار در سمت ساخت.
سپس بیان کنید که تأمین‌کننده هنوز چه مواردی را باید اثبات کند: بررسی دسترسی در هر درگاه بار با گیره واقعی، مطالعه زمان‌بندی شامل درخواست‌های همزمان و یک طرح دسترسی با فرکانس ورود و شرایط توقف. نقشه طبقه را با موانع ترسیم شده اضافه کنید، زیرا یک بازوی مشترک برای فضا با نقاله‌های تراشه، مخازن خنک‌کننده و موقعیت‌های پالت رقابت می‌کند، و توجه داشته باشید که آیا یک محدوده ربات مشارکتی به عنوان جایگزینی برای یک سلول حصارکشی شده در نظر گرفته شده است یا خیر، زیرا این امر پاسخ دسترسی را به طور کامل تغییر می‌دهد.
سوالات متداول
یک ربات می‌تواند به چند ماشین سرویس دهد؟
هیچ عدد کلی وجود ندارد. این بستگی به این دارد که آیا هر پورت بار در داخل یک حجم کاری قرار می‌گیرد یا خیر، و اینکه ماشین‌ها چند وقت یکبار همزمان درخواست بازو می‌کنند. دو ماشین با پردازش طولانی و مکمل می‌توانند به راحتی یک بازو را به اشتراک بگذارند؛ سه ماشین با چرخه‌های کوتاه مشابه اغلب نمی‌توانند.
آیا یک ربات سریع‌تر، چرخه را بهبود می‌بخشد؟
معمولاً نه. در جایی که پردازش ماشین نسبت به بارگیری و تخلیه طولانی است، بازو از قبل منتظر می‌ماند و یک بازوی سریع‌تر به سادگی مدت زمان بیشتری منتظر می‌ماند. سرعت فقط زمانی اهمیت دارد که بازو گلوگاه باشد، و این همان موردی است که استدلال برای به اشتراک گذاشتن آن را تضعیف می‌کند.
وقتی سلول را حصارکشی می‌کنیم، چه چیزی تغییر می‌کند؟
وظایف روتین به وظایفی با ورودی‌های محصور تبدیل می‌شوند. بارگیری کالا، تعویض ابزار، پاکسازی تراشه‌ها و بررسی ابعاد، همگی از یک در عبور می‌کنند و هر ورودی، بازو و اغلب ماشین‌ها را متوقف می‌کند. شمارش این ورودی‌ها در هر شیفت در طول انتخاب، از ایجاد سلولی که افراد در اطراف آن کار می‌کنند، جلوگیری می‌کند.
آیا فیلم نشان می‌دهد که چه میزان استفاده‌ای از آن خواهیم داشت؟
خیر. این تصویر، بازویی را نشان می‌دهد که قطعات را بین دو موقعیت دستگاه درون یک حصار جابجا می‌کند. میزان استفاده و بازگشت سرمایه به زمان پردازش و ترکیب قطعات شما بستگی دارد و هر دو باید از روی آنها محاسبه شوند، نه اینکه از روی یک ویدیو خوانده شوند.
ورودی‌های پروژه برای بررسی درخواست
موارد زیر را ارسال کنید و می‌توان به جای تخمین، وضعیت دست مشترک را بررسی کرد:
- فهرست دستگاه به همراه موقعیت پورت بار، ارتفاع و رفتار درب
- زمان پردازش، بارگیری و تخلیه بار در هر دستگاه، و ترکیب قطعات در بین آنها
- نقشه طبقه به همراه موانع، کابینت‌ها و موقعیت پالت‌ها که در آن ترسیم شده است
- سیگنال‌های رابطی که هر دستگاه می‌تواند ارائه دهد و نیاز به مقاوم‌سازی دارند
- افراد در طول شیفت کاری چند بار نیاز به دسترسی به دستگاه‌ها دارند و برای چه کاری
اگر در نظر دارید که یک ربات را در چندین دستگاه قرار دهید، لیست دستگاه‌ها را به همراه هندسه پورت بار، زمان پردازش و جابجایی، نقشه طبقه به همراه موانع، سیگنال‌های رابط موجود و تعداد دفعاتی که اپراتورها باید به دستگاه‌ها برسند، ارسال کنید. سپس می‌توان این پیشنهاد را به جای سرعت بازو، بر اساس میزان دسترسی، انتظار و دسترسی آزمایش کرد. مطالب مرتبط: راهکارهای سیستم جوشکاری خودکار, محدوده ربات‌های مشارکتی.