Suora vastaus: Robotin koneenhoitosolussa varsi on lepotilassa suurimman osan syklistä. Koneenhoitosyklin kesto määräytyy koneen prosessoinnin, oven ja istukan järjestyksen sekä osien esittelyn luotettavuuden mukaan – ei robotin huippunopeuden mukaan. Määritä ensin solun koko koneen syklin perusteella ja päätä sitten, palveleeko yksi robotti yhtä vai useampaa konetta. Nopeampi varsi vain lyhentää käsittelyaikaa.
Kenelle tämä on tarkoitettu: Tämä opas on kirjoitettu tuotanto- ja automaatioinsinööreille, jotka mitoittavat robottikoneenhoitosolua, sekä ostajille, joille on tarjottu sykliaika ja jotka haluavat tietää, mistä se todellisuudessa riippuu.
Soveltamisala: Se kattaa, mihin hoitosyklin aika todellisuudessa kuluu, mitä robotti ohjaa ja mitä se ei, ja miten tulosta mitataan rehellisesti. Se ei kata leikkausparametrien valintaa, työstökoneen ominaisuuksia tai koneen sisäisten kiinnittimien suunnittelua.
Mihin koneenhoidon sykliaika todellisuudessa kuluu
Koneenhoidon syklin kesto on järkevä vasta, kun sykli on jaettu todellisiin segmentteihinsä, ja kuva muuttuu nopeasti, kun se tehdään. Kappaleeseen kuuluu poiminta alusta-asemasta, siirto koneelle, kuorman ja puristimen luovutus, poisto, jakso, jonka aikana kone käsittelee osaa, poisto ja paluu alusta-asemaan. Tämän oppaan viitemateriaalissa robotti poimii rengasmaisen osan alusta-alustalta, asettaa sen sorvin istukkaan ja vetäytyy sitten työalueelta koneen työskennellessä.
EVST jakaa tarjouksen täsmälleen näihin segmentteihin. Näistä segmenteistä robotti ohjaa liikkeitä ja luovutusta. Se ei ohjaa prosessointijaksoa, ja useimmissa sorvaus-, jyrsintä- ja hiontatöissä prosessointijakso on suurin yksittäinen lohko. Siksi käsivarren nopeudella on rajallinen vaikutus solun tuotokseen, ja miksi solun tarjouksen antaminen pelkästään käsivarren nopeuden perusteella kertoo hyvin vähän.
Se selittää myös tuloksen, joka yllättää ihmiset ensimmäisellä mittauskerralla: robotin nopeuden parantaminen voi jättää syklin ennalleen, koska käsivarsi yksinkertaisesti saapuu odotusasentoonsa nopeammin. Parannus näkyy vain, jos käsittelysegmentti oli alun perin kriittisellä polulla. Ymmärrys Mikä on robottikoneenhoito ja miten se toimii on pitkälti ymmärrystä siitä, mikä segmentti on kriittinen.
Luovutus on rajoitus, ei käsivarsi
Luovutus – lähestyminen, lisäys, kiinnitys, vahvistus, vapautus, irtiveto – on se, missä todellinen vaihtelu piilee. Istukan tai ruuvipenkin sulkeutumisaika, oven avautuminen ja sulkeutuminen, jäähdytysnesteen ja lastun poisto sekä vahvistussignaali, joka ilmoittaa osan asettuneen paikoilleen, kaikki tässä ikkunassa. Jokainen näistä on koneen tai kiinnittimen ominaisuus, ei robotin ominaisuus.
EVST käsittelee luovutusta spesifikaationa, ei varauksena. Tässä myös luotettavuus voittaa tai häviää. Luovutus, joka toimii 99 kertaa sadasta, tuottaa valvomattoman solun, johon on puututtava. Positiivinen osittainen läsnäolon vahvistus, määritelty palautus vialliselle istuimelle ja sirunhallintastrategia ovat arvokkaampia todellisen tuotoksen kannalta kuin nopeampi siirtoprofiili.
Itse signaalit on sovittava työstökoneen valmistajan kanssa etukäteen. Se, mitä ohjaus voi paljastaa – syklin loppu, oven tila, istukan tila, hälytystila – määrittää, kuinka tarkasti solu voidaan järjestää. Standardin IEC 60204-1:2016 mukaan koneiden sähkölaitteisiin sovelletaan yleisiä vaatimuksia, jotka muodostavat kehyksen, jossa kyseinen rajapinta määritellään ja kytketään improvisoidun sijaan.
Osaesitys ratkaisee, toimiiko solu valvomatta
Hoitosolu toimii valvomatta vain niin kauan kuin se löytää seuraavan osan tunnetusta paikasta. Tarjottimet ja paletit antavat tunnetun paikan ylävirran lajitteluvaiheen kustannuksella. Säiliöt ja kuljettimet lyhentävät tätä vaihetta, mutta vaativat tunnistustoimintoja ja lisäävät vaihtelua. Valinta on materiaalivirtaan liittyvä päätös, jolla on automatisointiseurauksia, ja se tehdään yleensä liian myöhään.
Esitystapa ratkaisee myös tarttujan suunnittelun. Osa, joka saapuu aina samassa suunnassa, voi käyttää yksinkertaista kaksileukaista tarttujaa; löyhästi suunnattuna saapuva osa tarvitsee joko uudelleentartunta-aseman, joustavan lähestymistavan tai konenäköjärjestelmän. Kukin näistä on todellinen lisä käsittelysegmenttiin, jota robotti itse asiassa ohjaa.
Valmis osa vaatii samaa huolellisuutta. Vertailumateriaalissa robotti palauttaa koneistetun osan lavalle asetettavalle alustalle, mikä on yksinkertaisin ja luotettavin malli: sama asentoperhe sekä sisään- että ulostulolle, joten yksi opetusjärjestelmä kattaa molemmat.
Päätöstaulukko: mitkä todisteet oikeuttavat minkäkin taipuvaisen kokoonpanon
Jokainen rivi voidaan selvittää jo olemassa olevien tietojen perusteella tai iltapäivällä mitattavien tietojen perusteella. Mikään ei vaadi robotin valitsemista ensin.
| Koneen ja osan todisteet | Sen oikeuttama kokoonpano | Todisteet, jotka olet edelleen velkaa |
|---|---|---|
| Pitkä käsittelyaika, yksi kone | Yksi robotti palvelee useita koneita | Pahimman mahdollisen odotuksen tekeminen kahden koneen valmistuessa samaan aikaan, kävely- tai junamatka-aika, hälytysten käsittely |
| Lyhyt käsittelyaika, yksi kone | Yksi robotti omistautunut kyseiselle koneelle, keskittyminen luovutukseen | Luovutusajan erittely, oven ja istukan järjestys, vahvistussignaalin luotettavuus |
| Osat saapuvat löyhästi aseteltuina | Tunnistus- tai uudelleentartunta-asema ennen kuormitusta | Lisätty käsittelyaika, vikatila, kun suuntaa ei löydy, ja palautusmenettely |
| Valvomatonta juoksua vaaditaan vuoron aikana | Vaihtoehtoinen kapasiteetti mitoitettu vuoron, lastun ja jäähdytysnesteen hallinnan mukaan | Tarvittava puskurien määrä, sirun tyhjennysväli, mikä pysäyttää solun turvallisesti |
| Sekalaiset osat samassa koneessa | Hallittu ohjelma ja tarttujasarja positiivisella tunnistuksella | Vaihtomenettely ja -aika, väärän ohjelman esto, first-off-sääntö |
Yksi robotti, useita koneita
Useiden koneiden palveleminen yhdellä robotilla on vakiotapa muuttaa pitkä prosessointiaika käyttöasteen mukaiseksi. Se tuo mukanaan myös uuden vikaantumistilan: kilpailun. Kun kaksi konetta lopettaa saman ikkunan sisällä, toinen niistä odottaa, ja solun efektiivinen tuotos määräytyy sen mukaan, kuinka usein tämä tapahtuu, eikä keskiarvon mukaan.
EVST mallintaa kilpailun eksplisiittisesti ennen kuin usean koneen asettelu vahvistetaan. Rehellisin tapa arvioida tätä on mallintaa pahin mahdollinen tapaus, ei keskiarvoa, ja ottaa huomioon koneiden välinen liike, hälytysten käsittely ja käyttäjän todelliset toimenpiteet. Jos koneilla on samanlaiset sykliajat ja ne käynnistyvät samanaikaisesti, kilpailu on yleistä; jos niiden syklit eroavat toisistaan, se on harvinaisempaa. Kumpikaan tapaus ei ole syy välttää usean koneen hoitoa, mutta molemmat tulisi mainita ennen asettelun vahvistamista.
Asettelu seuraa tästä päätöksestä. Lineaarinen järjestely kiskolla, sen ympärillä olevia koneita palveleva keskusrobotti ja liikkuva järjestely vuorottelevat matka-ajan ja lattiapinta-alan välillä ja varmistavat monimutkaisuuden, ja molemmat kuuluvat vertailuun sen sijaan, että ne olisivat oletuksia.
Lukitun koneen ja robotin suojaaminen
Hoitosolu koostuu kahdesta koneesta, jotka jakavat tilan ja sekvenssin. Riskienarvioinnin on katettava yhdistelmä, mukaan lukien se, mitä tapahtuu, kun koneen ovi avautuu robotin liikkuessa, ja mihin tilaan kumpikin kone jää suojaavan pysähdyksen tapahtuessa. ISO 12100: 2010, suunnittelun yleiset periaatteet kattavat riskinarvioinnin ja riskien vähentämisen, ja niiden mukaisesti ISO 10218-2: 2025, turvallisuusvaatimukset koskevat teollisuusrobottisovellusta ja -solua.
Käytännössä arvioinnin tuloksena on yleensä määritelty lukitusjoukko ja määritelty turvallinen tila molemmille ohjauslaitteille, jotka kirjataan muistiin ja testataan hyväksynnän yhteydessä sen sijaan, että ne löydettäisiin vian aikana. Palautus – miten käyttäjä poistaa istukkaan juuttuneen osan vahingoittamatta suojaa – kuuluu samaan asiakirjaan.
Tämä on myös spesifikaation osa, joka säilyy pisimpään. Solut ohjelmoidaan ja työstetään uudelleen; turvakonsepti ja lukitussopimus säilyvät yleensä.
Tuloksen rehellinen mittaaminen
Kun solu on käynnissä, houkutus on raportoida koneen hoitosyklin aika yhtenä numerona. Hyödyllisempi tietue erottaa käsittelyajan, koneen prosessointiajan ja odotusajan ja raportoi ne riittävän pitkältä ajanjaksolta, jotta ne sisältävät todelliset keskeytykset. ISO 22400-2: 2014, valmistustoiminnan johtamisen keskeiset suorituskykyindikaattorit on määritelty, mikä tarjoaa raportoinnille yhteisen sanaston paikallisesti keksityn sijaan.
Itse robotille, mukaan ISO 9283: 1998Teollisuusrobottien manipuloinnin suorituskykykriteerit ja niihin liittyvät testausmenetelmät sisältävät olosuhteet, joissa asennon tarkkuus ja toistettavuus määritetään. On syytä tietää, että nämä luvut mitataan määritellyissä kuormitus- ja nopeusolosuhteissa, koska näiden olosuhteiden ulkopuolella mainittu datalehden numero ei ole takuu osastasi.
Tässä oppaassa ei esitetä minkään solun sykliaikaa, tuottoa tai käyttöastetta. Sen takana oleva video näyttää poiminnan, lastauksen istukkaan, ulosvedon ja purkauksen; siinä ei esitetä nopeutta, eikä sellaista väitetä tässäkään. Jos vertaat automaattiset hitsausjärjestelmäratkaisut ja hoitavat soluja koko kasvissa, tämä ero pitää vertailun merkityksellisenä.
Mitä lähettää hoitotutkimukseen
Hyödyllinen tutkimus alkaa koneesta, ei robotista. Lähetä osapiirustus, joka sisältää massan ja tartuntapinnat, koneen käsittelyajan ja sen ovien ja istukoiden järjestyksen, osien saapumistavan tänään, käsiteltävien koneiden lukumäärän ja koneenohjauksen tarjoamat lukitussignaalit. Näin käsittelysegmentti voidaan arvioida ja odotussegmentti voidaan laskea arvaamisen sijaan.
Palautteen pitäisi kertoa, mikä segmentti on kriittinen ja mitä pitäisi muuttaa sen liikuttamiseksi. Jos vastaus on, että kone hallitsee, rehellinen suositus saattaa olla yksinkertaisempi robotti ja parempi alusta nopeamman käsivarren sijaan.
Usein kysyttyjä kysymyksiä
Lyhentääkö nopeampi robotti koneemme huoltosykliä?
Vain jos käsittelysegmentti on kriittisellä polulla. Kun koneen prosessointiaika on hallitseva, nopeampi käsivarsi saapuu odotusasentoonsa nopeammin ja sykli pysyy muuttumattomana. Mittaa segmentit ennen kuin maksat nopeudesta.
Voiko yksi robotti palvella useita koneita?
Usein kyllä, ja se on tavallinen tapa käyttää pitkää käsittelyaikaa. Arvioitavaa on kilpailu: kuinka usein kaksi konetta viimeistelee samassa ikkunassa ja mitä pahin tapaus maksaa. Mallinna pahinta tapausta, älä keskiarvoa.
Mikä useimmiten pysäyttää valvomatta hoidettavan solun?
Osan esittely ja lastujen tai jäähdytysnesteen hallinta, joita seuraavat luovutuksen vahvistuksen epäonnistumiset. Mikään näistä ei ole robotin nopeusongelma, ja ne kaikki ovat halvempia ratkaista suunnitteluvaiheessa kuin asennuksen jälkeen.
Miten syklin kesto tulisi raportoida vastaanoton yhteydessä?
Erikseen segmenteittäin – käsittely, prosessointi, odotus – riittävän pitkän ajanjakson aikana, joka sisältää todelliset keskeytykset. ISO 22400-2:2014 määrittelee keskeiset suorituskykyindikaattorit valmistustoiminnan johtamiselle ja antaa yhteisen sanaston kyseiselle raportille.
Projektin syötteet hakemuksen arviointia varten
Lähetä seuraavat tiedot, niin hoitojaksoa voidaan tarkastella koneesi mukaan yleisluontoisen luvun sijaan:
- osan piirustus massan, tartuntapintojen ja suuntausvaatimusten kera
- koneen sykli: käsittelyaika, oven ja istukan sekvenssiajat ja mahdollinen syklin aikainen mittaus
- nykyinen varastointimenetelmä – tarjotin, laatikko, kuljetin vai lava – ja miten osat saapuvat
- koneiden lukumäärä, jota haluat yhden robotin palvelevan, sekä niiden asettelu
- koneenohjauksesi jo tarjoamat lukitussignaalit
Lähetä osapiirustus, jossa on massa ja tartuntapinnat, koneen käsittelyaika ovien ja istukoiden järjestyksineen, miten osat saapuvat tänään, koneiden lukumäärä, joita yhden robotin tulisi palvella, ja koneenohjauksesi tarjoamat lukitussignaalit. Tämä joukko riittää jakamaan syklin segmentteihin ja sanomaan, mikä niistä itse asiassa rajoittaa tuottoa. Aiheeseen liittyvää luettavaa: yhteistyörobottien vaihtoehdot.