Priama odpoveď: Pri obsluhe strojov s jedným zdieľaným robotom je rýchlosť ramena zriedkakedy obmedzením. Rameno je pevné, takže rozostup strojov, orientácia a výška nakladacieho otvoru rozhodujú o tom, či je každá stanica vôbec dosiahnuteľná. Potom stroje udávajú tempo, pretože rýchlejšie rameno stále čaká na dokončenie rezu a ochranný plot rozhoduje o tom, ako sa ľudia budú ďalej dostávať k obrobkom.
Pre koho je to určené: Táto príručka je určená pre výrobných inžinierov a manažérov závodov, ktorí zvažujú jedného robota na obsluhu dvoch alebo viacerých strojov, pričom obchodný argument spočíva v zdieľaní jedného ramena medzi niekoľkými existujúcimi strojmi.
Rozsah: Zahŕňa to, ako rozloženie stroja, správanie pri čakaní a oplotený prístup rozhodujú o tom, či je zdieľané rameno životaschopné, a aké dôkazy má každé posúdenie. Nezahŕňa detaily konštrukcie chápadiel, elektroinštaláciu pre modernizáciu stroja ani proces rezania vo vnútri strojov.
Prečo je rýchlosť robota zriedkakedy obmedzením
Zdieľanie jedného robota medzi viacerými strojmi je atraktívny prípad a aritmetika sa dá ľahko pochopiť: jedno rameno sa amortizuje na dva alebo tri stroje namiesto jedného. Tam sa zvyčajne začína skúmanie a zvyčajne je to nesprávne miesto na testovanie tejto myšlienky.
V referenčnom zábere sa rameno pohybuje medzi dvoma polohami stroja vo vnútri ochranného plota, pričom na každej z nich berie a umiestňuje diel. Sekvencia najzreteľnejšie ukazuje nie pohyb, ale pauzu: počas väčšiny cyklu rameno čaká, pretože stroje pracujú a nemá čo robiť.
To je normálny stav pri obsluhe strojov a preformuluje to otázku. Užitočné otázky sú, či rameno dosiahne každú stanicu, kto na koho čaká, keď sa požiadavky kolidujú, a ako sa ľudia dostanú k strojom, keď ich obklopí plot.
Podľa ISO 10218-2: 2025, hodnotenie sa vzťahuje skôr na aplikáciu robota než na samotného robota, čo zodpovedá tomu, ako tieto bunky zlyhávajú komerčne. Zriedkakedy zlyhávajú preto, že rameno bolo pomalé. Zlyhávajú preto, že sa k stroju nedalo dostať, pretože dva stroje dokončili prácu súčasne alebo preto, že sa rutinná úloha stala postupom s oploteným vstupom.
Dosiahnutie predchádza času cyklu
Pevné rameno má pevný pracovný objem a každý stroj, ktorému slúži, musí umiestniť svoj nakladací otvor dovnútra tohto objemu v polohe, ktorú chápadlo môže skutočne použiť. Rozstup, orientácia, otáčanie dverí a výška otvoru vstupujú do rovnakej kontroly, rovnako ako všetko ostatné, čo stojí v ceste: dopravníky triesok, nádrže na chladiacu kvapalinu, rozvádzacie skrine, polohy paliet.
Preto nie je možné najprv dohodnúť rozmiestnenie strojov pre ich obsluhu a odovzdať ich až potom. V existujúcej dielni sú stroje už zvyčajne umiestnené a poctivým výsledkom kontroly dosahu je niekedy to, že jeden z nich sa musí presunúť alebo že myšlienka zdieľaného ramena funguje iba na dvoch z troch diskutovaných strojov.
V praxi kontrola dosahu vykonaná na výkrese rozloženia so skutočným rozsahom chápadla vyrieši väčšinu tohto problému za jedno popoludnie a je to jediný krok, ktorý sa neskôr nedá obnoviť. Ak sa stanica nedá dosiahnuť, žiadne rameno na užšom zozname to nezmení a ani žiadne množstvo programovania.
Stroje udávajú tempo
Keď je dosah stanovený, čakacie správanie určuje hodnotu bunky. Ak je strojové spracovanie dlhé v porovnaní s nakladaním a vykladaním, rameno je väčšinu cyklu nečinné a rýchlejšie rameno nič neznamená. Ak je spracovanie krátke, rameno sa stáva úzkym hrdlom a argumenty pre jeho zdieľanie slabnú.
Nepríjemným stredným prípadom pri obsluhe strojov sú stroje s podobnými časmi spracovania, pretože ich požiadavky prichádzajú spoločne. Bunka potom potrebuje pravidlo zaradenia do frontu a miesto, kam umiestniť súčiastku, ktorá ešte nemá kam ísť. To je skôr otázka týkajúca sa vyrovnávacej pamäte a postupnosti než otázka pre robota a odpoveďou je tabuľka časov spracovania, načítania a vyčítania, a nie špecifikačný list.
Podľa ISO 13849-1: 2023Časti riadiaceho systému súvisiace s bezpečnosťou sú navrhnuté na úroveň výkonu odvodenú z posúdeného rizika, a preto schéma blokovania medzi ramenom a každým strojom patrí do tejto diskusie, a nie do uvádzania do prevádzky. Zápis tejto tabuľky je najrýchlejší spôsob, ako otestovať návrh so zdieľaným ramenom. Zvyčajne ukazuje, že buď sú stroje dostatočne komplementárne na to, aby pohodlne zdieľali rameno, alebo že kolidujú dostatočne často, takže bunka potrebuje vyrovnávacie pamäte, čo mení náklady a podlahovú plochu, ktorú návrh predpokladal.
Rozhodovacia tabuľka: čo opodstatňuje rozloženie so zdieľaným ramenom
Tabuľka mapuje, čo môže rozloženie a súbor časov spracovania samostatne odôvodniť na základe dôkazov, ktoré musí dodávateľ ešte predložiť.
| Dôkazy z prihlášky | Výber, ktorý to ospravedlňuje | Dôkaz, ktorý stále dlhujete |
|---|---|---|
| Dlhé strojové spracovanie, krátke nakladanie a vykladanie, stabilná zmes dielov | Jedna spoločná ruka slúžiaca skupine, dimenzovaná podľa dosahu, nie podľa rýchlosti | Kontrola dosahu na každom nakladacom otvore so skutočným chápadlom a analýza kolízie s otvorenými dverami |
| Podobné časy spracovania naprieč strojmi, časté simultánne požiadavky | Zdieľané rameno plus vyrovnávacie pozície a explicitné pravidlo zaraďovania do frontu | Tabuľka časového harmonogramu zahŕňajúca spracovanie, nakladanie, vykladanie a povolené čakanie na stroj |
| Jeden stroj mimo pracovného objemu akejkoľvek prijateľnej polohy ramena | Buď premiestnenie daného počítača, alebo jeho vylúčenie zo zdieľanej skupiny | Štúdia dispozície s uvedenými nákladmi na premiestnenie a prepočítanou cenou zníženého prípadu |
| Časté manuálne zásahy do strojov počas každej zmeny | Návrh prístupu pred výberom ramena, pretože oplotený vstup mení bežnú prácu | Procedúra vstupu s podmienkami zastavenia a reštartu a počtom vstupov za smenu |
Po postavení plota sa prístup zmení.
Na záberoch ochranný plot obklopuje rameno a stroje, ktoré obsluhuje. Toto ohraničenie je potrebné a zároveň mení každodennú prácu spôsobom, ktorý sa v obchodnom prípade objavuje len zriedka. Vkladanie tyčového materiálu, výmena reznej doštičky, odstraňovanie triesok a kontrola rozmeru boli pred oplotením bežné činnosti; potom každá z nich prechádza cez dvierka a doraz.
Podľa ISO 12100: 2010Znižovanie rizika začína už vo fáze návrhu, nie vo fáze stráženia, a prístup je presne ten typ otázky, ktorú má rámovanie zachytiť. Rozhodnutie o tom, ktoré úlohy zostávajú za plotom, ktoré vyžadujú vstup a ako dlho je stroj pri každom vstupe mimo prevádzky, patrí do diskusie o rozložení, nie až po inštalácii.
Pri výbere sa oplatí byť v tejto veci konkrétny, pretože odpovede sa medzi jednotlivými prevádzkami veľmi líšia. Bunka, do ktorej sa vstupuje dvakrát týždenne, a bunka, do ktorej sa vstupuje niekoľkokrát za smenu, vyzerajú na výkrese rozloženia rovnako a vôbec sa nesprávajú rovnako a tento rozdiel zvyčajne rozhoduje o tom, či operátori budú pracovať s bunkou alebo okolo nej.
Čo záznam dokazuje a čo nie
Referenčný záznam dokazuje viditeľný proces. Jedno šesťosové rameno pracuje vo vnútri ochranného plota medzi dvoma pozíciami stroja a prenáša diely pomocou chápadla, pričom v kryte sa nachádza regál na diely a rozvádzacia skriňa. To sú pozorovateľné fakty o prevádzke.
Nedokazuje to nič o čase cyklu, využití, priepustnosti alebo návratnosti investícií, ktoré vytvára zdieľané rameno. Tie závisia od časov spracovania a zloženia dielov na vašich vlastných strojoch a žiadne video ich neposkytuje. EVST túto hranicu explicitne uvádza, aby sa cenová ponuka porovnávala na základe rovnakých dôkazov, a nie na základe zobrazení.
Toto oddelenie tiež zviditeľňuje zostávajúcu prácu. Po zázname zostáva kontrola dosahu, časový harmonogram a plán prístupu a tieto tri výstupy by mal obsahovať seriózny návrh na zdieľanú ruku predtým, ako sa dohodnú akékoľvek kritériá prijatia.
Čo uviesť v dopyte
Uveďte stroje: typ, polohu a výšku nakladacieho otvoru, správanie dverí a či každý z nich dokáže dodať signály, ktoré zdieľané rameno potrebuje. Pripočítajte časy spracovania, nakladania a vykladania na stroj a zmes dielov, ktoré cez ne prechádzajú. Toto je tiež bod, v ktorom je dôležitá širšia automatizačná trasa, pretože zdieľané rameno existuje vedľa iných možností, ako napríklad prehľad obsluhy robotických strojov prípady, špecializované nakladače alebo riešenia automatických zváracích systémov na strane výroby.
Potom uveďte, čo musí dodávateľ ešte preukázať: kontrolu dosahu na každom nakladacom porte so skutočným chápadlom, časovú štúdiu zahŕňajúcu simultánne požiadavky a plán prístupu s frekvenciou vstupov a podmienkami zastavenia. Pridajte pôdorys so zakreslenými prekážkami, pretože zdieľané rameno súťaží o priestor s dopravníkmi triesok, nádržami na chladiacu kvapalinu a polohami paliet, a uveďte, či sa ako alternatíva k oplotenej bunke zvažuje kolaboratívny robotický rad, pretože to úplne mení riešenie prístupu.
Často kladené otázky
Koľko strojov dokáže obslúžiť jeden robot?
Neexistuje žiadne všeobecné číslo. Záleží na tom, či sa každý nakladací port nachádza v jednom pracovnom objeme a ako často stroje súčasne žiadajú o rameno. Dva stroje s dlhým, komplementárnym spracovaním môžu pohodlne zdieľať rameno; tri s podobne krátkymi cyklami to často nie je možné.
Zlepšuje rýchlejší robot cyklus?
Zvyčajne nie. Ak je strojové spracovanie dlhé v porovnaní s nakladaním a vykladaním, rameno už čaká a rýchlejšie rameno jednoducho čaká dlhšie. Rýchlosť je dôležitá iba vtedy, keď je rameno úzkym hrdlom, čo oslabuje argument pre jeho zdieľanie.
Čo sa zmení, keď bunku oplotíme?
Rutinná úloha sa mení na úlohu s ohradeným vstupom. Nakladanie materiálu, výmena nástrojov, odstraňovanie triesok a kontrola rozmerov prechádzajú cez dvere a každý vstup zastaví rameno a často aj stroje. Počítanie týchto vstupov za smenu počas výberu zabraňuje bunke, okolo ktorej ľudia pracujú.
Ukazuje záber, aké by sme dosiahli využitie?
Nie. Zobrazuje rameno prenášajúce diely medzi dvoma pozíciami stroja vo vnútri plota. Využitie a návratnosť investícií závisia od vašich vlastných časov spracovania a zloženia dielov a oboje sa musí vypočítať z týchto údajov, a nie odčítať z videa.
Vstupné údaje projektu pre preskúmanie žiadosti
Pošlite nasledujúce a prípad so zdieľaným ramenom bude možné skontrolovať, a nie odhadnúť:
- zoznam strojov s polohou nakladacieho otvoru, výškou a správaním dverí
- časy spracovania, nakladania a vykladania na stroj a zloženie dielov v nich
- pôdorys s vyznačenými prekážkami, skrinkami a polohami paliet
- signály rozhrania, ktoré môže každý stroj poskytovať a ktoré je potrebné dodatočne vybaviť
- ako často musia ľudia počas zmeny dosahovať k strojom a na čo
Ak uvažujete o jednom robote na viacerých strojoch, pošlite zoznam strojov s geometriou nakladacích otvorov, časmi spracovania a manipulácie, pôdorysom s prekážkami, dostupnými signálmi rozhrania a frekvenciou prístupu operátorov k strojom. Návrh sa potom môže testovať na dosah, čakanie a prístup, a nie na rýchlosť ramena. Súvisiace čítanie: riešenia automatických zváracích systémov, sortiment kolaboratívnych robotov.