Прямой ответ: Автоматизация производства воздуховодов начинается с формовки. Прокатка листового металла определяет округлость, а округлость контролирует каждый последующий этап сборки. Формовка торцов — это отдельная станция со своим собственным циклом и инструментом. Частота переналадки, определяемая сочетанием диаметров и толщин, обычно решает, стоит ли вообще автоматизировать линию, поэтому перед выбором оборудования необходимо составить карту этих трех параметров.
Для кого это: Данное руководство предназначено для руководителей производства и инженеров-технологов в области изготовления воздуховодов, которые занимаются планированием проекта автоматизации, а также для тех, кто будет управлять созданной в результате производственной линией.
Объем: В нем рассматриваются такие ограничения, как прокатка, формовка концов и переналадка, определяющие объем автоматизации. В нем не рассматриваются проектирование воздуховодов, стандарты соединений, а также последующие работы по сборке и монтажу.
Производство воздуховодов для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха наследует все, что производит прокатный стан.
Корпус воздуховода изготавливается путем прокатки плоской заготовки в цилиндр. Округлость и выравнивание швов, полученные на этапе прокатки, должны соответствовать параметрам, которые будут использоваться на последующих этапах. Завершающие швы, фланцы, ребра жесткости и соединения предполагают, что корпус достаточно близок к круглой форме, чтобы соответствовать последующей оснастке.
Вот почему исследование по автоматизации, начинающееся на этапе сварки или сборки, обычно заходит в тупик. Отклонения, которые оно пытается компенсировать, возникли ранее, на этапе прокатки, и никакая последующая компенсация не обходится так дешево, как производство изначально однородной оболочки. В приведенном в этом руководстве видеоматериале заготовка прокатывается в оболочку на четырехвалковом станке, и форма, покидающая станок, уже определена. Поэтому производство воздуховодов для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха проще всего автоматизировать там, где оболочка, покидающая этап прокатки, уже имеет однородную форму.
Формирование концов — это отдельный процесс со своим собственным ритмом.
Формирование фланца, бортика или соединения на конце оболочки — это отдельная операция, требующая отдельной оснастки, отдельного зажима и отдельного цикла. На видео показано, как оболочка удерживается, пока ролик формирует фланец на ее конце, что представляет собой другой станок и другой ритм, отличающийся от этапа прокатки, в результате которого была изготовлена оболочка.
Отнеситесь к этому именно так в плане. Уделите формовке отдельный расчет цикла, отдельный список изменений оснастки и отдельный резерв. На линиях, где для формовки используется один комбинированный цикл, несоответствие часто обнаруживается как накопление незавершенной работы между двумя станциями. По этой причине EVST рассчитывает стоимость каждой станции отдельно, включая списки изменений оснастки.
Обычно реальным ограничивающим фактором является процесс переналадки.
Производство воздуховодов – это бизнес, связанный с прокладкой труб разного диаметра и толщины. Количество различных размеров в типичном заказе и частота их чередования определяют, сколько времени смены тратится на производство, а сколько – на переналадку. Автоматизация, предполагающая длинные партии труб одного размера, может отлично выглядеть в коммерческом предложении, но разочаровать в цехе.
Перед выбором оборудования оцените количество производимых изделий. Перечислите диаметры и толщины, фактически произведенные за репрезентативный период, подсчитайте количество переналадок, которые потребуются при таком сочетании материалов, и оцените время смены оснастки для каждой из них. Это число является наиболее полезным показателем в исследовании, и его можно получить из существующих производственных записей, а не из оценки поставщика.
Компания EVST рассматривает проекты по монтажу воздуховодов именно с учетом этого набора параметров, поскольку автоматизация, подходящая для узкого диапазона повторяющихся размеров, не подходит для широкого диапазона размеров, определяемого заказами. Аналогичная логика последовательности для изделий из длинномерного листового металла обсуждается в материалах по приемке раскроя длинномерного листового металла. Согласно ISO 12100: 2010Снижение рисков применяется после выявления задачи и связанных с ней опасностей, поэтому частая смена инструментов рассматривается как запланированная деятельность, а не как незапланированное прерывание.
Таблица решений: структура производства и поддерживаемая ею автоматизация.
В таблице описан объем работ, а не оборудование. Два цеха с одинаковым оборудованием, но разным ассортиментом продукции, потребуют совершенно разных уровней взаимосвязи.
| Производственный микс | Объем автоматизации, который обычно подходит | Что проверить в первую очередь |
|---|---|---|
| Небольшой диаметр, большие участки, стабильная толщина | Связанная прокатка и формовка торцов с ограниченным буферным режимом. | Срок службы инструмента, стабильность округлости на протяжении всего цикла работы и нагрузка на оператора. |
| Много диаметров, небольшие партии | Автоматизируйте станции по отдельности, оставляя между ними буферы. | Время переналадки на каждой станции, а также способ подготовки и хранения инструментов. |
| Широкий диапазон толщины | Автоматизируйте первую прокатку, сохраняя гибкость формования торца. | Производительность станка при наихудшей толщине и упругом восстановлении во всем диапазоне |
| Размеры, определяемые заказом, разовые заказы | Полуавтоматическая помощь, а не связанная линия связи. | Трудозатраты на настройку каждого устройства и то, где оператор вносит наибольший вклад. |
| Состав смеси еще не измерен. | Отложите принятие решения. | Извлечение данных о диаметрах, толщинах и количестве переналадок из производственных записей. |
Обращение с материалом, его защита и форма обрабатываемого изделия.
Формовочные станции обрабатывают заготовки и оболочки больших размеров, относительно небольшого веса и неудобства в захвате. Поэтому обработка является неотъемлемой частью автоматизации: как подается заготовка, как удаляется сформированная оболочка и где хранятся частично сформированные детали. Эти решения часто определяют компоновку больше, чем сами станки.
Риск, связанный с оборудованием, следует ISO 12100: 2010, в котором изложены принципы идентификации опасностей, оценки рисков, анализа рисков и снижения рисков. В тех случаях, когда роботы используются для погрузки или перемещения, ISO-10218 2: 2025 Рассматриваются требования к интеграции, вводу в эксплуатацию, эксплуатации, техническому обслуживанию и выводу из эксплуатации роботизированных систем и комплексов.
Планируйте их вместе с последовательностью формовки. Линия, безопасная, но неудобная для загрузки, будет проигнорирована операторами; линия, удобная, но не охраняемая, будет остановлена в ходе проверки. Работоспособное решение разрабатывается на этапе компоновки.
Обработка, буферизация и те области, где оператор по-прежнему вносит свой вклад.
Заготовки и формованные оболочки большие, сравнительно легкие и легко деформируются, если их зажимать не в том месте. Такое сочетание факторов делает обработку проблемой проектирования, а не второстепенным вопросом. Вакуумное или зажимное устройство, подходящее для плоских заготовок, может оказаться бесполезным для прокатанной оболочки, а переводная пленка, подходящая для жесткого цилиндра, может оставить следы на тонком.
Буферные зоны заслуживают такого же внимания. Поскольку прокатка и формовка торцов происходят в разном ритме и сменяются в разное время, пространство между ними компенсирует это несоответствие. Размер этого пространства — это решение, принимаемое при планировании: слишком мало — и линия останавливается при каждой смене режима работы, слишком много — и пол заполняется недоделанной продукцией, которая скрывает проблемы с качеством до более позднего этапа.
Операторы остаются ценными сотрудниками в цехе по производству воздуховодов, и в плане автоматизации должно быть указано, где именно они работают. Оценка состояния материала, первичные проверки после переналадки и работа с нестандартными размерами — все это задачи, где человек работает быстрее и надежнее, чем при использовании фиксированного автоматизированного решения. План, автоматизирующий повторяющиеся операции и требующий от людей принятия решений, обычно превосходит план, пытающийся автоматизировать все. ISO-10218 2: 2025К роботизированным системам и производственным ячейкам предъявляются определенные требования, поэтому для любого робота, используемого для загрузки при производстве воздуховодов систем отопления, вентиляции и кондиционирования, указывается конкретный метод погрузки, который он использует.
Контроль качества, относящийся к этапу формования.
Процесс формовки сопряжен со своими собственными вопросами приемки, и ответы на них на раннем этапе предотвращают споры на последующих этапах. Очевидные вопросы касаются округлости и диаметра. Менее очевидные, и зачастую более сложные, вопросы касаются прямолинейности кромки шва, стабильности упругого восстановления в диапазоне толщин, а также достаточной воспроизводимости конечной геометрии, полученной на формовочном станке, для последующего метода соединения.
Определите, как будут производиться измерения, до прибытия оборудования. Простой, легко воспроизводимый измерительный прибор, используемый при каждом первом запуске после переналадки, ценнее, чем точное измерение, проводимое время от времени, поскольку причиной отказов в воздуховодах обычно является смещение после установки, а не поломка одной конкретной детали.
Записывайте результаты в зависимости от размера и толщины, а не только от смещения. В течение нескольких месяцев эти записи отвечают на вопрос, с которого началось исследование автоматизации: какие размеры стабильны, какие размеры требуют времени, и, следовательно, для какой части смеси следует разрабатывать систему автоматизации. Согласно ISO 12100: 2010Меры защиты выбираются для конкретного используемого оборудования, поэтому замеры и первичные проверки планируются на этапе подготовки станции, а не добавляются к нему дополнительно.
Последовательность выполнения проекта таким образом, чтобы первый этап окупился.
В цехах по производству воздуховодов редко автоматизируют все процессы одновременно, да и не следует этого делать. Наиболее эффективная последовательность действий начинается с этапа, вызывающего наибольшие отклонения в последующих этапах, подтверждается результатами первоначальных измерений, и только после этого станции объединяются в единую систему.
В большинстве цехов первым этапом является прокатка, поскольку округлость передается на все последующие этапы. Стабилизация оболочки обычно сокращает время подгонки при сборке и доработку при соединении, и результаты становятся заметны уже через несколько недель, а не кварталов. Эта заметность важна, поскольку именно она финансирует второй этап.
Второй этап обычно заключается в формовке торцов, которая рассматривается как отдельная станция со своим собственным инструментом и буфером. Соединение этих двух этапов происходит на третьем этапе, и только там, где это позволяет ассортимент размеров. Цех, который соединяет этапы на раннем этапе, до того, как будет понятна схема переналадки, обычно в итоге получает линию, которая быстро обрабатывает один размер и неудобно обрабатывает остальные.
Продолжайте измерения на всех трех этапах. Те же самые данные, которые обосновали первоначальные инвестиции, сравнение размеров со стабильным объемом производства и временем переналадки, покажут, стоит ли вообще проводить третий этап. Проект, который хранит собственные доказательства, также гораздо легче защитить, когда меняется структура заказов и кто-то спрашивает, почему линия была спроектирована именно таким образом. Компания EVST планирует проекты по воздуховодам именно в такой последовательности, чтобы первое измеренное улучшение финансировало следующий этап.
Часто задаваемые вопросы
Почему бы не начать автоматизацию на сварочном или сборочном участке?
Потому что проблемы, с которыми сталкивается сборочный процесс, возникают на этапе формовки. Первоначальная стабилизация округлости и геометрии торцов обычно позволяет сократить объем работ на последующих этапах, чем автоматизация этого этапа.
Требуется ли автоматизация прокатки одновременно с автоматизацией формовки торцов?
Нет, и зачастую этого делать не следует. У этих двух процессов разные циклы и разные схемы смены инструментов, поэтому поэтапная автоматизация и их сглаживание часто являются менее рискованным путем.
Какие данные нам необходимы, прежде чем запрашивать коммерческое предложение по трубопроводу?
Соотношение диаметров и толщины за репрезентативный период, количество переналадок, вызывающих такое сочетание, схема смен, доступная площадь производственных площадей, а также метод обработки заготовок и готовых корпусов.
Как изменение размера упаковки влияет на окупаемость инвестиций?
Узкий, повторяющийся ассортимент преобразует скорость работы оборудования в производительность. Широкий, определяемый заказами ассортимент преобразует время переналадки в производительность. Одно и то же оборудование может быть оправдано в одном цехе и забраковано в другом только по этой причине.
Исходные данные проекта для рассмотрения заявки.
Отправьте следующую информацию, и мы сможем проверить соответствие объема работ фактическому составу вашего заказа:
- диапазон диаметра воздуховода и толщины пластины, которые вы производите
- репрезентативный состав заказов с учетом количества переналадок, которое он требует.
- график смен и текущий выходной сигнал за смену
- доступная площадь и способы обработки заготовок и готовых корпусов.
- тип соединения, производимого на конце воздуховода
Укажите диаметр и диапазон толщины воздуховода, репрезентативный состав заказов с указанием количества переналадок, график смен, доступную площадь и способ обработки, а также тип производимого соединения. Этого набора данных достаточно, чтобы определить, какой этап формовки стоит автоматизировать в первую очередь. Дополнительная информация: решения для автоматизированных сварочных систем, приемка длинного листа, Границы траектории цилиндра для сварки и резки.