Trả lời trực tiếp: Trong tự động hóa sản xuất tiền chế, điểm nghẽn hiếm khi nằm ở một máy móc duy nhất. Các công đoạn cán, tạo hình và hàn đều có thể tự động hóa tốt, vì vậy việc cộng tổng công suất máy móc sẽ phóng đại sản lượng thực tế của xưởng. Sản lượng được quyết định bởi quá trình chuyển giao: cách các bộ phận di chuyển giữa các công đoạn, nơi chúng chờ đợi, liệu nhịp độ sản xuất theo lô có khớp nhau hay không, và mỗi lần chuyển giao sẽ dừng bao nhiêu máy. Hãy tính toán chi phí chuyển giao trước khi tính toán chi phí máy móc, và tự động hóa công đoạn gây nghẽn trước tiên.
Cái này dành cho ai: Tài liệu này được viết cho các nhà sản xuất tự động hóa hệ thống ống dẫn, vỏ, hình nón và các cụm lắp ráp tiền chế tương tự trong nhiều công đoạn riêng biệt.
Phạm vi: Hướng dẫn của EVST này giải thích lý do tại sao công suất máy đơn lẻ lại phóng đại sản lượng thực tế của xưởng, những câu hỏi bàn giao nào quyết định năng suất thực sự và cần chuẩn bị những gì trước khi so sánh báo giá. Nó không tính toán kích thước máy móc, không báo giá năng suất hoặc thiết kế bố cục.
Ba thao tác, ba máy móc
Đoạn phim tham khảo cho thấy ba cảnh riêng biệt: một tấm kim loại được cán thành hình trụ trên một máy, một hình nón được cán trên máy thứ hai, và một robot hàn khớp nối nhánh vào ống.
Đây là ba máy khác nhau đang hoạt động trên ba bộ phận khác nhau. Chúng được trưng bày cùng nhau vì các sản phẩm lắp ghép thường yêu cầu cả ba loại thao tác này, chứ không phải vì chúng tạo thành một dây chuyền liên tục.
Bài viết này muốn đề cập đến sai lầm khi hiểu chúng như một dòng sản phẩm đồng nhất, bởi vì tự động hóa sản xuất sẵn được mua từng máy một và đánh giá từng xưởng một.
Tự động hóa trên một máy duy nhất là phần dễ.
Xét riêng từng công đoạn, mỗi công đoạn đều có hệ thống tự động hóa được thiết lập tốt. Cán có máy móc chuyên dụng, tạo hình có máy móc chuyên dụng, và hàn có thể được tự động hóa bằng robot.
Chính sự trưởng thành đó làm cho việc bổ sung năng lực sản xuất trở nên hấp dẫn: ba mức đánh giá máy móc, một tổng số, sản lượng thực tế của xưởng.
Phép tính này dựa trên giả định rằng các bộ phận được chuyển đến từng máy đúng vào thời điểm máy đó rảnh, một giả định mà thực tế trên dây chuyền sản xuất không tuân thủ. Theo... ISO 10218-2: 2025Trong trường hợp này, ứng dụng chứ không phải từng máy móc riêng lẻ mới là đối tượng được đánh giá, và tự động hóa sản xuất tiền chế cũng hoạt động theo cách tương tự khi ước tính sản lượng.
Các câu hỏi bàn giao
Một chi tiết được vận chuyển từ công đoạn này sang công đoạn khác bằng cách nào: cần cẩu, xe đẩy, băng chuyền, hay vận chuyển thủ công, và thời gian vận chuyển đó mất bao lâu so với chu kỳ máy?
Một bộ phận cần chờ ở đâu, và cần bao nhiêu không gian để chờ? Những vùng đệm không tồn tại sẽ trở thành không gian sàn hoặc máy móc không hoạt động.
Nhịp độ sản xuất theo từng lô có khớp nhau không? Một máy cán sản xuất từng vỏ một cung cấp nguyên liệu cho một trạm hàn thiết lập nhiều chi tiết trên mỗi giá đỡ là sự không khớp, thể hiện ở sự chờ đợi chứ không phải là thiếu hụt năng lực sản xuất.
Việc chuyển đổi sản phẩm làm dừng đồng thời bao nhiêu máy, và tần suất việc chuyển đổi sản phẩm buộc máy phải dừng là bao nhiêu?
Tự động hóa quy trình lắp ráp sẵn
Trong trường hợp ngân sách hạn chế nên phải thực hiện theo từng giai đoạn, hoạt động cần tự động hóa trước thường là hoạt động hạn chế các hoạt động khác, chứ không phải hoạt động có máy móc hiện đại nhất.
Việc tự động hóa một thao tác nhanh ở phía trước một thao tác thủ công chậm thường làm dịch chuyển hàng đợi chứ không phải rút ngắn hàng đợi.
Theo ISO 3834-1: 2021Các tiêu chí được đặt ra để lựa chọn mức độ yêu cầu chất lượng phù hợp cho hàn nóng chảy, và khi hàn là một trong số nhiều thao tác trong tự động hóa chế tạo sẵn, việc quyết định mức độ đó sớm sẽ giúp tránh việc chỉ định bước hàn một cách riêng lẻ. Theo ISO 12100: 2010Giới hạn của máy móc được xác định trước khi áp dụng các biện pháp bảo vệ, trong một xưởng sản xuất hỗn hợp, điều này có nghĩa là việc bàn giao phải được mô tả trước khi chỉ định bất kỳ máy móc riêng lẻ nào. Việc chấp nhận kết quả phải được ghi nhận đối với toàn bộ quy trình, chứ không phải đối với một máy móc riêng lẻ.
Những gì đoạn phim chứng minh và những gì nó không chứng minh.
Nó minh họa ba thao tác có thể quan sát được: một tấm kim loại được cán thành hình vỏ sò, một hình nón được cán trên một máy khác, và một robot hoàn thành mối hàn nối nhánh trên ống, với mối hàn hoàn thiện có thể nhìn thấy sau đó.
Điều này không chứng minh rằng các hoạt động này diễn ra trong cùng một cơ sở, rằng chúng được kết nối với nhau, hoặc bất cứ điều gì về năng suất, mức độ sử dụng hay thời gian chu kỳ. Phần tường thuật và bài viết này mô tả chúng là các hoạt động riêng biệt trên các máy móc riêng biệt bởi vì thực tế đúng là như vậy.
Mọi con số sản lượng tích hợp đều phải được tính toán dựa trên cơ cấu sản phẩm và khối lượng sản xuất của riêng bạn.
Bảng quyết định ngắn gọn
Một sản phẩm chủ lực với sản lượng ổn định: việc kết nối các hoạt động vật lý thường mang lại hiệu quả về chi phí.
Sản phẩm đa dạng với thời gian thay đổi thường xuyên: việc đệm và thời gian thay đổi thường mang lại nhiều lợi ích hơn là chỉ tăng tốc độ máy.
Có một thao tác rõ ràng đang chi phối các thao tác còn lại: hãy tự động hóa thao tác đó trước tiên và đo lường lại trước khi thực hiện các thao tác khác.
| Tình hình | Ưu tiên | Tại sao |
|---|---|---|
| Một sản phẩm chủ lực, sản lượng ổn định. | Liên kết vật lý | Chi phí chuyển nhượng sẽ được bù đắp trong dài hạn. |
| Đa dạng sản phẩm, thay đổi thường xuyên. | Thời gian đệm và chuyển đổi | Tốc độ máy không phải là yếu tố hạn chế. |
| Một thao tác sẽ chi phối các thao tác còn lại. | Cuộc vận hành đầu tiên | Tự động hóa ở nơi khác sẽ làm dịch chuyển hàng đợi. |
Những điều cần chuẩn bị trước khi yêu cầu báo giá
Cấu trúc sản phẩm và phạm vi kích thước: đường kính và độ dày vỏ, kích thước hình nón, hình dạng khớp nối trên ống. Sản lượng hàng năm và kích thước lô hàng điển hình cho từng loại sản phẩm.
Danh sách thiết bị hiện có và bố trí xưởng, bao gồm phạm vi hoạt động của cần cẩu và diện tích sàn có sẵn để chứa hàng hóa.
Tần suất đổi ca, số lượng nhân viên mỗi ca và các hoạt động hiện đang làm thêm giờ.
Các câu hỏi thường gặp
Sao không cộng tổng công suất của các máy lại với nhau?
Bởi vì điều đó giả định rằng các bộ phận đến đúng lúc mỗi máy móc đang rảnh. Thời gian vận chuyển, thời gian lưu trữ và thời gian chuyển đổi thường phá vỡ giả định đó, với biên độ sai lệch khá lớn.
Nên tự động hóa quy trình nào trước tiên?
Thông thường, chính thao tác nhanh hơn sẽ kìm hãm các thao tác khác. Tự động hóa một thao tác nhanh ở phía trước một thao tác chậm sẽ làm dịch chuyển hàng đợi chứ không phải loại bỏ nó.
Các hoạt động này có cần phải được liên kết vật lý với nhau không?
Không nhất thiết. Đối với các dự án có nhiều nội dung khác nhau, việc sử dụng bộ đệm và thời gian chuyển đổi ngắn thường mang lại hiệu quả tốt hơn so với một liên kết cứng nhắc.
Việc đảm bảo chất lượng hàn được thực hiện như thế nào trên một dây chuyền sản xuất hỗn hợp?
Bằng cách xác định sớm mức độ yêu cầu chất lượng, bước hàn được quy định cùng với các bước khác chứ không phải riêng biệt.
Các thông tin đầu vào của dự án cho quá trình xem xét đơn đăng ký
Nếu bạn đang lên kế hoạch tự động hóa sản xuất tiền chế, thì sự kết hợp sản phẩm và bức tranh bàn giao quan trọng hơn bất kỳ thông số kỹ thuật máy móc nào. Chi phí EVST bao gồm cả chi phí bàn giao cùng với chi phí máy móc.
- cấu trúc sản phẩm, phạm vi kích thước và các dạng khớp nối
- khối lượng hàng năm và quy mô lô điển hình
- danh sách thiết bị hiện có và bố trí xưởng bao gồm phạm vi hoạt động của cần cẩu
- Tần suất chuyển đổi, biên chế nhân sự và tiền làm thêm giờ hiện tại
Hãy gửi những thông tin đó và EVST sẽ tiến hành sắp xếp thứ tự và bàn giao sản phẩm phù hợp với danh mục sản phẩm thực tế của bạn. Tài liệu tham khảo liên quan: hệ thống hàn tự động, bộ định vị cho các bộ phận hình trụ dài.