Odpowiedź bezpośrednia: W celi robota obsługującego maszynę ramię pozostaje bezczynne przez większość cyklu. Czas cyklu obsługi maszyny jest ustalany na podstawie procesu obróbki, sekwencji drzwi i uchwytu oraz niezawodności podawania części, a nie na podstawie maksymalnej prędkości robota. Najpierw należy określić rozmiar celi na podstawie cyklu maszyny, a następnie zdecydować, czy jeden robot obsługuje jedną maszynę, czy kilka. Szybsze ramię jedynie skraca czas obsługi.
Dla kogo to jest: Niniejszy poradnik został napisany z myślą o inżynierach produkcji i automatyki, którzy dokonują wymiarowania stanowiska do obsługi maszyn przez roboty, a także dla kupujących, którzy otrzymali wycenę czasu cyklu i chcą wiedzieć, od czego ona tak naprawdę zależy.
Zakres: Obejmuje on tak naprawdę czas poświęcony na cykl obsługi, co robot kontroluje, a czego nie, oraz jak rzetelnie mierzyć wynik. Nie obejmuje on jednak doboru parametrów skrawania, możliwości obrabiarki ani konstrukcji oprzyrządowania wewnątrz maszyny.
Gdzie tak naprawdę idzie czas cyklu obsługi maszyny
Czas cyklu obsługi maszyny ma sens tylko wtedy, gdy cykl zostanie podzielony na rzeczywiste segmenty, a sytuacja szybko się zmienia. Następuje pobranie z pozycji przygotowawczej, przejazd do maszyny, załadunek i przekazanie zacisku, wycofanie, okres obróbki detalu przez maszynę, rozładunek i powrót do pozycji przygotowawczej. Na filmie referencyjnym do tego przewodnika robot pobiera element pierścieniowy z przygotowanej tacy, umieszcza go w uchwycie tokarki, a następnie wycofuje się z obszaru roboczego, podczas gdy maszyna tnie.
EVST dzieli wycenę na dokładnie te segmenty. Spośród tych segmentów robot kontroluje ruchy i przekazanie. Nie kontroluje on okresu przetwarzania, a w przypadku większości prac tokarskich, frezarskich i szlifierskich okres przetwarzania stanowi największy pojedynczy blok. Dlatego prędkość ramienia ma ograniczony wpływ na wydajność komórki i wycena komórki wyłącznie na podstawie prędkości ramienia niewiele mówi.
Wyjaśnia to również wynik, który zaskakuje ludzi, gdy mierzą go po raz pierwszy: przyspieszenie robota może pozostawić cykl bez zmian, ponieważ ramię po prostu szybciej dociera do pozycji oczekiwania. Wzmocnienie jest widoczne tylko wtedy, gdy segment obsługi znajdował się na ścieżce krytycznej od samego początku. Zrozumienie Czym jest obsługa maszyn przez roboty i jak to działa w dużej mierze polega na zrozumieniu, który segment jest krytyczny.
Przekazanie jest ograniczeniem, a nie ramieniem
Przekazanie – podejście, włożenie, zacisk, potwierdzenie, zwolnienie, wycofanie – to właśnie tam kryje się prawdziwa zmienność. Czas zamknięcia uchwytu lub imadła, otwieranie i zamykanie drzwi, odprowadzanie chłodziwa i wiórów oraz sygnał potwierdzający osadzenie części – wszystko to mieści się w tym oknie. Każdy z tych parametrów jest właściwością maszyny lub oprzyrządowania, a nie robota.
EVST traktuje przekazanie jako specyfikację, a nie ramię. To właśnie tutaj niezawodność jest brana pod uwagę. Przekazanie, które działa dziewięćdziesiąt dziewięć razy na sto, powoduje powstanie komórki bez nadzoru, którą trzeba obsłużyć. Pozytywne potwierdzenie częściowej obecności, zdefiniowane odzyskiwanie po awarii gniazda i strategia zarządzania chipami mają większe znaczenie dla rzeczywistego wyniku niż szybszy profil ruchu.
Same sygnały muszą zostać wcześniej uzgodnione z producentem obrabiarki. To, co układ sterowania może ujawnić – koniec cyklu, stan drzwi, stan uchwytu, stan alarmu – decyduje o tym, jak ściśle można sekwencjonować ogniwo. Zgodnie z normą IEC 60204-1:2016, ogólne wymagania dotyczą wyposażenia elektrycznego maszyn, które stanowi ramy, w których interfejs ten jest określany i okablowany, a nie improwizowany.
Prezentacja części decyduje, czy komórka będzie działać bez nadzoru
Komórka obsługowa pracuje bezobsługowo tylko tak długo, jak długo może znaleźć kolejną część w znanej pozycji. Tace i palety zapewniają znaną pozycję kosztem etapu sortowania w górę strumienia. Pojemniki i przenośniki skracają ten etap, ale wymagają czujników i zwiększają zmienność. Wybór jest decyzją dotyczącą przepływu materiałów, która ma konsekwencje dla automatyzacji i zazwyczaj jest podejmowana zbyt późno.
Prezentacja również decyduje o konstrukcji chwytaka. Część, która zawsze dociera w tej samej orientacji, może być wyposażona w prosty chwytak dwuszczękowy; część docierająca w luźnej orientacji wymaga albo stanowiska do ponownego chwytania, albo odpowiedniego podejścia, albo systemu wizyjnego. Każdy z tych elementów stanowi realne uzupełnienie segmentu obsługi, który jest jedynym segmentem, który robot faktycznie kontroluje.
Gotowy element wymaga takiej samej staranności. Na filmie referencyjnym robot odkłada obrobiony element na tacę montażową, co jest najprostszym i niezawodnym schematem: ta sama rodzina pozycji dla wejścia i wyjścia, więc jeden schemat nauczania obejmuje oba.
Tabela decyzyjna: jakie dowody uzasadniają, która konfiguracja tendencji
Każdy wiersz tutaj można rozwiązać na podstawie danych, które już posiadasz lub które możesz zmierzyć w jedno popołudnie. Żaden z tych kroków nie wymaga wcześniejszego wyboru robota.
| Dowody z maszyny i części | Konfiguracja, którą uzasadnia | Dowody, które nadal jesteś winien |
|---|---|---|
| Długi czas przetwarzania, jedna maszyna | Jeden robot obsługujący kilka maszyn | Najgorszy scenariusz oczekiwania, gdy dwie maszyny zakończą razem pracę, czas podróży pieszo lub koleją, obsługa alarmu |
| Krótki czas przetwarzania, jedna maszyna | Jeden robot dedykowany tej maszynie, skup się na przekazywaniu | Podział czasu przekazania, sekwencja drzwi i uchwytów, niezawodność sygnału potwierdzenia |
| Części docierają luźno zorientowane | Wykrywanie lub stacja ponownego chwytania przed załadunkiem | Dodano czas obsługi, tryb awarii w przypadku nieznalezienia orientacji, procedurę odzyskiwania |
| Wymagana praca bez nadzoru podczas zmiany | Dostosowanie pojemności etapowej do zmiany, zarządzania wiórami i chłodziwem | Rzeczywista liczba buforów, interwał czyszczenia układu, co bezpiecznie zatrzymuje komórkę |
| Mieszane części na tej samej maszynie | Zarządzany program i zestaw chwytaków z pozytywną identyfikacją | Procedura i czas zmiany, zapobieganie błędnym programom, zasada „pierwszy raz” |
Jeden robot, kilka maszyn
Obsługa kilku maszyn przez jednego robota to standardowy sposób na przekształcenie długiego czasu przetwarzania w wykorzystanie. Wprowadza to również nowy tryb awarii: rywalizację. Gdy dwie maszyny kończą pracę w tym samym oknie czasowym, jedna z nich czeka, a efektywna wydajność komórki jest ustalana na podstawie częstotliwości występowania takich zdarzeń, a nie na podstawie średniej.
EVST modeluje konflikty jawnie przed ustaleniem układu wielu maszyn. Uczciwym sposobem oceny tego jest modelowanie najgorszego przypadku, a nie średniego, oraz uwzględnienie przemieszczania się między maszynami, obsługi alarmów i interwencji operatora, które faktycznie wystąpią. Jeśli maszyny mają podobne czasy cykli i uruchamiają się razem, konflikty występują często; jeśli ich cykle się różnią, występują rzadziej. Żaden z tych przypadków nie jest powodem do unikania obsługi wielu maszyn, ale oba powinny zostać określone przed ustaleniem układu.
Układ wynika z tej decyzji. Liniowy układ na szynie, centralny robot obsługujący maszyny wokół niego oraz układ mobilny – każdy z nich łączy w sobie czas podróży z powierzchnią podłogi i zabezpiecza złożoność, a każdy z nich należy do porównania, a nie jest jedynie założeniem.
Zabezpieczenie maszyny i robota połączonych ze sobą
Komórka obsługowa to dwie maszyny dzielące przestrzeń i sekwencję. Ocena ryzyka musi obejmować kombinację, w tym to, co się stanie, gdy drzwi maszyny otworzą się, gdy robot jest w ruchu, oraz w jakim stanie pozostanie każda maszyna po wystąpieniu zatrzymania ochronnego. Zgodnie z ISO 12100: 2010ogólne zasady projektowania obejmują ocenę ryzyka i jego redukcję, zgodnie z ISO 10218-2: 2025Wymagania bezpieczeństwa dotyczą zastosowań i stanowisk robotów przemysłowych.
Praktycznym rezultatem tej oceny jest zazwyczaj zdefiniowany zestaw blokad i zdefiniowany stan bezpieczeństwa dla każdego z dwóch elementów sterujących, zapisany i przetestowany przy odbiorze, a nie odkryty w momencie awarii. Odzyskiwanie – sposób, w jaki operator usuwa część zablokowaną w uchwycie bez omijania osłony – powinno znaleźć się w tym samym dokumencie.
To również ta część specyfikacji, która przetrwała najdłużej. Komórki są przeprogramowywane i przebudowywane; koncepcja zabezpieczająca i umowa blokady zazwyczaj pozostają.
Uczciwe mierzenie wyniku
Po uruchomieniu komórki, kuszące jest zgłaszanie czasu cyklu obsługi maszyny jako pojedynczej liczby. Bardziej użyteczny zapis oddziela czas obsługi, czas przetwarzania maszyny i czas oczekiwania, a następnie raportuje je w okresie wystarczająco długim, aby uwzględnić przerwy, które rzeczywiście wystąpiły. Według ISO 22400-2: 2014, zdefiniowano kluczowe wskaźniki efektywności dla zarządzania operacjami produkcyjnymi, co pozwoliło na stosowanie wspólnego słownictwa dla celów raportowania, zamiast słownictwa wymyślonego lokalnie.
Jeśli chodzi o samego robota, według ISO 9283: 1998Kryteria wydajności i powiązane metody testowania manipulacji robotami przemysłowymi obejmują warunki, w których ustalane są wartości dokładności i powtarzalności ustawienia. Warto pamiętać, że wartości te są mierzone w określonych warunkach obciążenia i prędkości, ponieważ numer katalogowy podany poza tymi warunkami nie stanowi gwarancji dotyczącej części.
W tym przewodniku nie podano czasu cyklu, wydajności ani danych dotyczących wykorzystania dla żadnej komórki. Nagranie z tyłu pokazuje pobieranie, ładowanie do uchwytu, pobieranie i rozładowywanie; nie przedstawia on żadnej szybkości i nie jest ona tutaj podawana. Jeśli porównujesz rozwiązania w zakresie automatycznych systemów spawalniczych i pielęgnując komórki w całej roślinie, to właśnie to rozróżnienie sprawia, że porównanie jest sensowne.
Co wysłać do badania ofertowego
Przydatne badanie zaczyna się od maszyny, a nie od robota. Prześlij rysunek części z masą i powierzchniami chwytowymi, czasem obróbki maszyny i sekwencją drzwi i uchwytów, sposobem, w jaki części docierają dzisiaj, liczbą maszyn, które chcesz obsłużyć, oraz sygnałami blokady, które może wysłać układ sterowania maszyny. Dzięki temu można oszacować segment obsługi i obliczyć segment oczekiwania, a nie tylko zgadywać.
Wynik powinien wskazać, który segment jest krytyczny i co należałoby zmienić, aby go przesunąć. Jeśli odpowiedź brzmi, że dominuje maszyna, uczciwą rekomendacją może być prostszy robot i lepsze przygotowanie terenu, a nie szybsze ramię.
PYTANIA I ODPOWIEDZI
Czy szybszy robot skróci czas cyklu obsługi maszyn?
Tylko wtedy, gdy segment obsługi znajduje się na ścieżce krytycznej. Gdy czas przetwarzania maszyny dominuje, szybsze ramię dociera do pozycji oczekiwania szybciej, a cykl pozostaje niezmieniony. Zmierz segmenty, zanim zapłacisz za szybkość.
Czy jeden robot może obsługiwać kilka maszyn?
Często tak, i jest to typowy sposób na wykorzystanie długiego czasu przetwarzania. Należy ocenić spór: jak często dwie maszyny kończą pracę w tym samym oknie i jaki jest koszt w najgorszym przypadku. Modeluj najgorszy przypadek, a nie średnią.
Co najczęściej blokuje pozostawienie bez opieki celi opieki?
Prezentacja części i zarządzanie wiórami lub chłodziwem, a następnie błędy potwierdzenia przekazania. Żaden z tych problemów nie jest problemem związanym z szybkością robota, a wszystkie są tańsze do rozwiązania na etapie projektowania niż po instalacji.
W jaki sposób należy raportować czas cyklu podczas akceptacji?
Oddzielnie dla poszczególnych segmentów – obsługa, przetwarzanie, oczekiwanie – w okresie wystarczająco długim, aby uwzględnić rzeczywiste przerwy. Norma ISO 22400-2:2014 definiuje kluczowe wskaźniki efektywności dla zarządzania operacjami produkcyjnymi i zawiera wspólne słownictwo dla tego raportu.
Dane wejściowe projektu do przeglądu aplikacji
Wyślij poniższy kod, a cykl obsługi zostanie porównany z Twoim urządzeniem, zamiast z ogólną wartością:
- rysunek części z masą, powierzchniami chwytnymi i wymaganiami dotyczącymi orientacji
- cykl maszyny: czas obróbki, czas sekwencji drzwi i uchwytu oraz wszelkie pomiary w trakcie cyklu
- obecna metoda składowania — taca, pojemnik, przenośnik lub paleta — i sposób, w jaki części docierają
- liczba maszyn, które ma obsługiwać jeden robot, wraz z ich układem
- sygnały blokady, które sterowanie maszyną może już zapewnić
Prześlij rysunek części z masą i powierzchniami chwytowymi, czasem obróbki maszyny wraz z sekwencją drzwi i uchwytów, sposobem dostawy części, liczbą maszyn, które powinien obsługiwać jeden robot, oraz sygnałami blokad, które może dostarczyć układ sterowania maszyny. Ten zestaw wystarczy, aby podzielić cykl na segmenty i określić, który z nich faktycznie ogranicza wydajność. Powiązane materiały: opcje robotów współpracujących.