Suora vastaus: Yhden jaetun robotin koneenhoidossa käsivarren nopeus on harvoin rajoittava tekijä. Käsivarsi on kiinteä, joten koneiden välinen etäisyys, suuntaus ja lastausaukon korkeus ratkaisevat, onko jokainen asema ylipäätään saavutettavissa. Tämän jälkeen koneet määräävät tahdin, koska nopeampi käsivarsi odottaa edelleen leikkauksen valmistumista ja suoja-aita päättää, miten ihmiset jatkavat osien luokse pääsemistä.
Kenelle tämä on tarkoitettu: Tämä opas on kirjoitettu tuotantoinsinööreille ja tehtaanjohtajille, jotka harkitsevat yhden robotin käyttöä kahden tai useamman koneen palvelemiseksi, kun liiketoimintasuunnitelma perustuu yhden robotin jakamiseen useiden olemassa olevien koneiden kesken.
Soveltamisala: Se käsittelee sitä, miten koneiden asettelu, odotuskäyttäytyminen ja aidattu pääsy ratkaisevat jaetun käsivarren toimivuuden, ja mitä näyttöä kullakin arviolla on edelleen velvollisuus esittää. Se ei kata tarttujien suunnittelun yksityiskohtia, koneiden jälkiasennussähköistyksiä tai koneiden sisällä tapahtuvaa leikkausprosessia.
Miksi robotin nopeus on harvoin rajoitus
Yhden robotin jakaminen useiden koneiden kesken on houkutteleva tapaus, ja laskutoimituksesta on helppo pitää: yksi käsivara kuoletetaan kahdelle tai kolmelle koneelle yhden sijaan. Siitä tutkimus yleensä alkaa, ja se on yleensä väärä paikka testata ideaa.
Vertailumateriaalissa käsivarsi liikkuu kahden koneasennon välillä suoja-aidan sisällä ottaen ja asettamalla osan kumpaankin. Sarja ei näytä selkeimmin liikettä vaan taukoa: suurimman osan syklistä käsivarsi odottaa, koska koneet työskentelevät eikä sillä ole mitään tekemistä.
Tämä on normaali tilanne konepalvelussa, ja se muotoilee kysymyksen uudelleen. Hyödyllisiä kysymyksiä ovat, pääseekö käsivarsi jokaiselle asemalle, kuka odottaa ketä, kun pyynnöt törmäävät toisiinsa, ja miten ihmiset pääsevät koneille, kun aita ympäröi ne.
Mukaan ISO 10218-2: 2025, arviointi koskee robottisovellusta eikä pelkästään robottia, mikä vastaa sitä, miten nämä solut epäonnistuvat kaupallisesti. Ne vikaantuvat harvoin siksi, että käsivarsi olisi hidas. Ne vikaantuvat, koska koneeseen ei päästy käsiksi, koska kaksi konetta sai työn valmiiksi yhdessä tai koska rutiinitehtävästä tuli aidattu prosessi.
Ulottuvuus tulee ennen sykliaikaa
Kiinteällä varrella on kiinteä työtilavuus, ja jokaisen sen palveleman koneen on sijoitettava kuormausporttinsa kyseisen tilan sisälle asentoon, jota tarttuja voi tosiasiallisesti käyttää. Väli, suunta, oven avautumissuunta ja portin korkeus vaikuttavat kaikki samaan tarkistukseen, samoin kuin kaikki muu tiellä oleva: lastukuljettimet, jäähdytysnestesäiliöt, ohjauskaapit ja palettien paikat.
Tästä syystä konepalvelun koneiden sijoittelua ei voida päättää ensin ja luovuttaa vasta sen jälkeen. Olemassa olevassa korjaamossa koneet on yleensä jo sijoitettu, ja ulottuvuustarkastuksen rehellinen tulos on joskus se, että yhden niistä on siirrettävä tai että jaetun käsivarren idea toimii vain kahdessa kolmesta käsiteltävästä koneesta.
Käytännössä ulottuvuuden tarkistus, joka tehdään asettelupiirustukselle todellisen tarttujan vaippakuvion avulla, ratkaisee suurimman osan tästä iltapäivässä, ja se on ainoa vaihe, jota ei voida palauttaa myöhemmin. Jos asemaan ei päästä, mikään lyhyellä listalla oleva käsi ei muuta sitä, eikä myöskään mikään ohjelmointimäärä tee sitä.
Koneet määräävät tahdin
Kun ulottuvuus on vakiintunut, odotuskäyttäytyminen määrää solun arvon. Kun koneellinen prosessointi on pitkä suhteessa lastaukseen ja purkuun, käsivarsi on lepotilassa suurimman osan syklistä, eikä nopeampi käsi osta mitään. Kun prosessointi on lyhyt, käsivarresta tulee pullonkaula, ja sen jakamisen perustelut heikkenevät.
Koneenhuollossa hankala välimuoto on koneet, joilla on samanlaiset käsittelyajat, koska niiden pyynnöt saapuvat samaan aikaan. Tällöin solu tarvitsee jonotussäännön ja paikan, johon laittaa osan, jolla ei ole vielä paikkaa mennä. Tämä on pikemminkin puskuri- ja sekvensointikysymys kuin robottikysymys, ja siihen vastataan käsittely-, lastaus- ja purkuaikojen taulukolla kuin spesifikaatiolomakkeella.
Mukaan ISO 13849-1: 2023Ohjausjärjestelmän turvallisuuteen liittyvät osat suunnitellaan arvioidun riskin perusteella johdetulle suorituskykytasolle, minkä vuoksi varren ja kunkin koneen välinen lukitusjärjestelmä kuuluu tähän keskusteluun eikä käyttöönottoon. Taulukon kirjoittaminen on nopein tapa testata jaetun varren ehdotusta. Se yleensä osoittaa joko, että koneet täydentävät toisiaan riittävän hyvin jakaakseen varren mukavasti, tai että ne törmäävät riittävän usein, että solu tarvitsee puskureita, mikä muuttaa ehdotuksen olettamia kustannuksia ja lattiapinta-alaa.
Päätöstaulukko: mitä jaetun käden asettelu oikeuttaa
Taulukossa kartoitetaan, mitä asettelu ja käsittelyajat voivat yksinään perustella toimittajan vielä esittämien todisteiden perusteella.
| Todisteet hakemuksesta | Valinnan se oikeuttaa | Todisteet, jotka olet edelleen velkaa |
|---|---|---|
| Pitkä koneellinen käsittely, lyhyt lastaus ja purku, vakaa osien sekoitus | Yksi yhteinen käsivarsi palvelee ryhmää, mitoitettu ulottuvuuden eikä nopeuden mukaan | Ulottuvuuden tarkistus jokaisella kuormausportilla oikealla tarttujalla ja törmäystarkastelu ovet auki |
| Samankaltaiset käsittelyajat eri koneilla, usein samanaikaisia pyyntöjä | Jaettu käsivarsi sekä puskuripaikat ja eksplisiittinen jonotussääntö | Aikataulutaulukko, joka kattaa käsittelyn, lastauksen, purkamisen ja sallitun odotusajan koneittain |
| Yksi kone minkä tahansa hyväksyttävän käsivarren asennon työtilavuuden ulkopuolella | Joko siirtämällä koneen tai poistamalla sen jaetusta ryhmästä | Asettelututkimus, jossa on ilmoitettu muuttokustannukset ja alennettu tapauskustannusarvio |
| Useita manuaalisia toimenpiteitä koneiden parissa joka vuorossa | Kulkutien suunnittelu ennen varren valintaa, koska aidattu sisäänkäynti muuttaa rutiinityötä | Syöttömenettely pysäytys- ja uudelleenkäynnistysehtoineen sekä syöttöjen määrä vuoroa kohden |
Kun aita nousee, pääsy muuttuu
Materiaalissa suoja-aita ympäröi vartta ja sen palvelemia koneita. Tämä raja on välttämätön, ja se myös muuttaa päivittäistä työtä tavalla, joka harvoin esiintyy liiketoimintasuunnitelmassa. Tangon lastaus, terän vaihto, lastujen poisto ja mittojen tarkistus olivat satunnaisia toimintoja ennen aitaa; sen jälkeen jokainen niistä kulkee oven ja pysähdyksen läpi.
Mukaan ISO 12100: 2010Riskien vähentäminen alkaa suunnitteluvaiheessa eikä suojausvaiheessa, ja pääsy on juuri sellainen kysymys, johon kehyksen on tarkoitus puuttua. Sen päättäminen, mitkä tehtävät pysyvät aidan ulkopuolella, mihin on päästävä sisään ja kuinka kauan kone on poissa käytöstä kutakin sisäänkäyntiä varten, kuuluu suunnittelukeskusteluun, ei asennuksen jälkeen.
Valinnanvaiheessa kannattaa olla tästä konkreettinen, koska vastaukset vaihtelevat niin paljon eri korjaamojen välillä. Solu, johon mennään kahdesti viikossa, ja solu, johon mennään useita kertoja vuorossa, näyttävät identtisiltä pohjapiirroksessa eivätkä käyttäydy lainkaan samalla tavalla, ja ero yleensä ratkaisee, päätyvätkö operaattorit työskentelemään solun kanssa vai sen ympärillä.
Mitä kuvamateriaali todistaa ja mitä se ei todista
Vertailumateriaali osoittaa prosessin näkyvästi. Yksi kuusiakselinen varsi työskentelee suoja-aidan sisällä kahden koneen välillä siirtäen osia tarttujalla, ja kotelossa on osateline ja ohjauskaappi. Nämä ovat havaittavissa olevia tietoja toiminnasta.
Se ei todista mitään sykliajasta, käyttöasteesta, läpimenosta tai jaetun käsivarren tuottamasta takaisinmaksusta. Nämä riippuvat omien koneidesi käsittelyajoista ja osien sekoituksesta, eikä video tarjoa niitä. EVST määrittelee tämän rajan nimenomaisesti, jotta tarjousta verrataan samojen todisteiden eikä näyttökertojen perusteella.
Tämä erottelu tekee myös jäljellä olevan työn näkyväksi. Videomateriaalin jälkeen jäljelle jäävät ulottuvuuden tarkistus, aikataulutaulukko ja pääsysuunnitelma, ja nämä kolme tuotosta ovat ne, jotka vakavasti otettavan ehdotuksen yhteisestä aseesta tulisi sisältää ennen kuin mistään hyväksymiskriteereistä sovitaan.
Mitä kyselyyn kannattaa laittaa
Ilmoita koneet: tyyppi, lastausportin sijainti ja korkeus, oven käyttäytyminen ja se, pystyykö kukin syöttämään jaetun käsivarren tarvitsemat signaalit. Lisää konekohtainen käsittely-, lastaus- ja purkuaika sekä niiden välillä kulkeva osien sekoitus. Tässä kohtaa laajempi automaatioreitti on tärkeä, koska jaettu käsivarsi sijaitsee muiden vaihtoehtojen vieressä, kuten robottikoneiden hoito-yleiskatsaus koteloita, erillisiä kuormaajia tai automaattisia hitsausjärjestelmäratkaisuja valmistuspuolella.
Ilmoita sitten, mitä toimittajan on vielä todistettava: ulottuvuuden tarkistus jokaisella lastausportilla oikealla tarttujalla, ajoitustutkimus, joka kattaa samanaikaiset pyynnöt, ja käyttösuunnitelma, jossa on sisääntulotiheys ja pysäytysehdot. Lisää pohjapiirros, johon esteet on piirretty, koska jaettu käsi kilpailee tilasta lastukuljettimien, jäähdytysnestesäiliöiden ja palettipaikkojen kanssa, ja huomioi, harkitaanko yhteistyörobottien aluetta vaihtoehtona aidatulle solulle, koska se muuttaa käyttöratkaisun täysin.
Usein kysyttyjä kysymyksiä
Kuinka montaa konetta yksi robotti voi palvella?
Yleistä lukua ei ole. Se riippuu siitä, sijaitseeko jokainen kuormausportti saman työtilavuuden sisällä, ja siitä, kuinka usein koneet pyytävät käsivartta samanaikaisesti. Kaksi konetta, joilla on pitkä ja toisiaan täydentävä prosessointi, voivat jakaa käsivarren mukavasti; kolme konetta, joilla on samanlaiset lyhyet syklit, eivät useinkaan pysty tähän.
Parantaako nopeampi robotti sykliä?
Yleensä ei. Kun koneellinen käsittely on pitkä suhteessa lastaamiseen ja purkamiseen, käsivarsi jo odottaa, ja nopeampi käsivarsi yksinkertaisesti odottaa kauemmin. Nopeudella on merkitystä vasta, kun käsivarsi on pullonkaula, mikä heikentää argumenttia sen jakamisen puolesta.
Mikä muuttuu, kun aitaamme solun?
Rutiinitehtävistä tulee aidatun sisäänkäynnin tehtäviä. Varaston lastaus, työkalujen vaihto, lastujen poisto ja mittojen tarkistus kulkevat kaikki oven kautta, ja jokainen sisäänkäynti pysäyttää käsivarren ja usein myös koneet. Näiden sisäänmenojen laskeminen vuorokohtaisesti valinnan aikana välttää solun, jota ihmiset kiertävät.
Näyttääkö kuvamateriaali, millaista hyötyä saisimme?
Ei. Se esittää käsivartta, joka siirtää osia kahden koneen sijainnin välillä aidan sisällä. Käyttöaste ja takaisinmaksuaika riippuvat omista käsittelyajoistasi ja osien sekoituksestasi, ja molemmat on laskettava niistä eikä luettava videolta.
Projektin syötteet hakemuksen arviointia varten
Lähetä seuraavat tiedot, niin jaetun käsivarren tapausta voidaan tarkistaa arvioinnin sijaan:
- koneluettelo, jossa on lastausportin sijainti, korkeus ja oven toiminta
- konekohtainen käsittely-, lastaus- ja purkuaika sekä osien sekoitus niiden välillä
- pohjapiirros, johon esteet, kaapit ja kuormalavojen sijainnit on piirretty
- kunkin koneen syöttämät rajapintasignaalit ja jotka on asennettava jälkikäteen
- kuinka usein ihmisten täytyy päästä koneiden luo vuoron aikana ja mitä varten
Jos harkitset yhden robotin käyttöä useissa koneissa, lähetä koneluettelo, joka sisältää kuormausporttien geometrian, käsittely- ja käsittelyajat, pohjapiirroksen esteineen, käytettävissä olevat rajapintasignaalit ja sen, kuinka usein käyttäjien on päästävä koneille. Ehdotusta voidaan sitten testata ulottuvuuden, odotuksen ja pääsyn osalta käsivarren nopeuden sijaan. Aiheeseen liittyvää luettavaa: automaattiset hitsausjärjestelmäratkaisut, yhteistyörobottien valikoima.