Hvordan vælger man en fleksibel rengøringsmaskine til flermodellproduktion: programmerbare og hurtigudskiftelige rengøringsløsninger

Oversigt

Når én produktionslinje skal behandle flere typer komponenter, skal rengøringssystemet kunne håndtere produktomstilling, forskellige procesparametre og varierende produktionscyklusser uden at kompromittere renhedsniveauet.

En fleksibel rengøringsmaskine kan opnå dette gennem tre primære tilgange: programmerbar proceskontrol, automatisk modelidentifikation og fælles værktøjer eller pallatisering .

Denne artikel forklarer, hvordan disse teknologier fungerer sammen, og hvordan man vurderer et fleksibelt rensesystem til flermodellproduktion.

Hvorfor kræver flermodellproduktion fleksibel rengøringsudstyr?

Traditionelle produktionslinjer med høj kapacitet behandler ofte kun én komponentmodel. Rengøringsparametrene kan derfor fastsættes og optimeres specifikt til netop dette arbejdsemne.

Moderne fremstilling omfatter imidlertid i stigende grad:

• Flere komponentmodeller
• Mindre produktionsbatche
• Hyppige modelskift
• Forskellige arbejdsemnedimensioner og -vægte
• Forskellige krav til renhed og partikelstørrelse

Et rensesystem, der anvendes til denne type produktion, skal imødegå tre centrale krav:

1. Hurtig omstilling

At skifte fra én arbejdsemne-model til en anden må ikke medføre længere produktionsnedlæggelser.

2. Modelspecifikke procesparametre

Forskellige komponenter kan kræve forskellige robotbaner, rengøringsvarighed, tryk, temperatur, sprayområder eller tørreparametre.

3. Bred mekanisk kompatibilitet

Udstyret skal kunne tilpasse sig de dimensionelle og strukturelle forskelle mellem arbejdsemner uden at kræve omfattende mekaniske ændringer for hver enkelt model.

Tre hovedtilgange til fleksibel rengøring

1. Programmerbare rengøringsprocesser

Programmerbarhed er én af de grundlæggende funktioner i en fleksibel rengøringsmaskine.

Forskellige arbejdsemne-modeller kan have uafhængige rengøringsprogrammer, der indeholder parametre såsom:

• Robotbevægelsesbaner
• Sprøjteområder
• Rengøringstid
• Vandtryk
• Rengørings temperatur
• Antal rengøringspassager
• Tørreparametre

Når produktionsmodellen ændres, kan det tilsvarende program vælges i stedet for at justere hver procesparameter manuelt.

Dette udgør en grundlæggende ramme for gentagelig flermodellproduktion.

2. Automatisk modellidentifikation

Automatisk identifikation kan yderligere reducere operatørens indgriben under skift mellem modeller.

Afhængigt af produktionslinjen kan systemet bruge:

• Kamerabaseret identifikation
• RFID
• Transportbåndsposition eller produktionslinjesignaler

til at identificere det indgående arbejdsemne og automatisk kalde det tilsvarende rengøringsprogram.

For eksempel kan et rengøringsanlæg til motorcylinerhoveder til personbiler bruge et motoriseret rulletransportbånd og modelidentifikation baseret på kameraer til at genkende forskellige cylinerhovedvarianter og automatisk vælge det passende rengøringsprogram.

Dette gør blandet modelproduktion mulig med reduceret manuel indgriben.

3. Almindelige fastspændingsanordninger og paller

Mekanisk fleksibilitet er lige så vigtig.

Hvis flere arbejdsemnemodeller kan dele samme fastspændingsanordning eller palle, kan mekanisk omstilling betydeligt forenkles.

For eksempel kan et rengørings- og afgratkningssystem til motorblokke til personbiler bruge en fælles palle til forskellige øvre og nedre blokkonfigurationer, hvilket tillader, at flere modeller kan indgå i rengørings- og afgratkningssystemet uden at udskifte hele fastspændingssystemet.

Hvorfor er et bredt cyklustidsområde vigtigt?

Den justerbare cykeltid for en fleksibel rengøringsmaskine er endnu en vigtig indikator for dens fleksibilitet.

For eksempel kan Big Bird Industrial’s løsning til rengøring og afgrædning af personbilens motorblok håndtere en cykeltidsområde på cirka 20 sekunder til 20 minutter .

Et bredt cykeltidsområde gør det muligt at bruge samme udstyrsplatform til forskellige produktionscenarier.

Højvolumen produktion

For højvolumen standardkomponenter kan rengøringsprocessen konfigureres med en kortere cykel for at maksimere produktionsoutput.

Lavt volumen eller komplekse komponenter

For små serier eller mere komplekse komponenter kan cyklen udvides for at tillade yderligere rengøringsgange eller længere proces tider, hvor det er nødvendigt.

Dette gør det muligt for udstyret at tilpasse sig ændringer i produktionsvolumen og produktkompleksitet uden at kræve et helt andet rengøringsystem.

Automatisk værktøjs- og dyseomskiftning

Fleksibilitet kan også strække sig ud over rengøringsprogrammer og fastgørelsesanordninger.

Nogle anvendelser kræver forskellige værktøjer eller spraydyser til forskellige arbejdsemner.

For eksempel kan en robotbortfjerningsmaskine til dieselmotorblokke med seks cylindre bruge en elektrisk spindel med værktøjsudskiftning for at understøtte flere børstetyper. Under modelskift vælger og udskifter systemet automatisk det påkrævede værktøj.

Et fleksibelt krumtaksklogningssystem kan også konfigureres til forskellige krumtakstyper, f.eks. krumtakser til fire- og seks-cylindrede motorer, med højtryks-spindelrengøring og automatisk dyseudskiftning.

Disse konfigurationer reducerer manuel indgriben og gør det muligt for ét produktionssystem at understøtte flere komponentvarianter.

Sådan vælger du en fleksibel rengøringsmaskine

Når du vurderer en fleksibel rengøringsløsning, skal du overveje følgende faktorer.

1. Produktvariation

Hvor meget adskiller arbejdsemnerne sig fra hinanden med hensyn til:

• Længde og bredde
• Vægt
• Geometri
• Bore- og passagekonfiguration
• Materiale

Jo større variationen er, jo større krav stilles der til fastspændingsfleksibilitet, robotens rækkevidde, udstyrets køreafstand og håndteringskapacitet.

2. Udskiftningshyppighed

Hvis produktionslinjen skifter modeller hyppigt, skal følgende prioriteres:

• Programmerbar omstilling
• Automatisk modelidentifikation
• Fælles fastspændingsanordninger
• Automatisk værktøjs- eller dyseomstilling

Ved sjældne omstillinger kan visse manuelle justeringer være acceptabelle.

3. Krav til cykeltid

Afgør, om forskellige modeller har betydeligt forskellige krav til produktionens cykeltid.

Hvis ét produkt kræver en kort cykeltid, mens et andet kræver betydeligt længere rengøring, kan en maskine med et bredt justerbart interval for cykeltid give større fleksibilitet i produktionen.

4. Krav til renhed

Forskellige modeller kan have forskellige krav til renhed og partikelstørrelse.

I dette tilfælde bør hver model have sine egne validerede procesparametre i stedet for at bruge et universelt rengøringsprogram.

5. Fremtidig produktudvidelse

Når man designer en ny produktionslinje, skal man tage potentielle fremtidige modeller i betragtning.

At efterlade tilstrækkelig kapacitet inden for robotens bevægelsesområde, fastspændingsdesignet, programarkitekturen og håndteringssystemet kan forhindre, at rengøringsmaskinen bliver en flaskehals, når nye produkter introduceres.

Big Bird Industrial Fleksible Rengøringsløsninger

Big Bird Industrial leverer fleksible rengøringsløsninger, herunder:

• Robotbaserede fleksible rengøringsmaskiner
• Fleksible robotbaserede afgratkningmaskiner
• Flere-processer rengørings- og afgratkningssystemer
• Udstyr til fleksibel rengøring med bred cyklustid
• Automatiske modellidentifikationssystemer
• Automatiske konfigurationer til værktøjs- og dyseudskiftning

Udstyret kan designes ud fra kundens produktprogram, produktionsmængde, udskiftningsfrekvens, rengøringskrav og fremtidige udvidelsesplaner .

For udvalgte fleksible anvendelser kan cyklustidsområdet strække sig fra ca. 20 sekunder til 20 minutter .

Ofte stillede spørgsmål

Hvor lang tid tager det at skifte model på en fleksibel rengøringsmaskine?

Det afhænger af udskiftningskonfigurationen.

Med programmerbar procesvalg og automatisk modellidentifikation kan udskiftningen primært bestå af programskift og verificering af første styk.

Hvis udskiftningen kræver udskiftning af fastgørelsesanordninger eller manuel justering af dyser, kan der være behov for ekstra nedetid.

For produktionslinjer med hyppige modelskift er programmerbar omstilling og automatisk identifikation generelt vigtige designovervejelser.

Hvor mange forskellige modeller kan én fleksibel rengøringsmaskine håndtere?

Der findes ikke et universelt fast antal.

Den faktiske kapacitet afhænger af de dimensionale og strukturelle forskelle mellem arbejdsemnerne, fastspændingskompatibiliteten, robotens arbejdsområde, transportsystemet og proceskravene.

Derfor bør den praktiske kompatibilitet af en fleksibel rengøringsmaskine vurderes ved hjælp af den komplette produktliste i engineeringfasen i stedet for udelukkende at bygge på antallet af tilgængelige programmer.

Hvordan kan én maskine understøtte en cyklus fra 20 sekunder til 20 minutter?

Cyklustiden kan justeres via faktorer såsom robotens bevægelseshastighed, sprayvarigheden, antallet af rengøringsgange og proceskonfigurationen.

Enkle højvolumenkomponenter kan bruge kortere processekvenser, mens komplekse eller lavvolumenkomponenter kan bruge længere rengøringssekvenser.

Forskellige programmer kan derfor tildeles forskellige arbejdsemner inden for samme udstyrsplatform.

Hvordan kan flermodelsproduktion sikre, at hver komponent opfylder sine krav til renhed?

Hvert arbejdsemne bør have et selvstændigt defineret og valideret rengøringsprogram.

Parametre kan omfatte:

• Robotbaner
• Rengøringspres
• Rengøringstid
• Sprøjtelokationer
• Tørreparametre

Efter en modelskift skal der udføres en inspektion af det første styk for at bekræfte, at de krævede renheds- og partikelstørrelseskriterier er opnået.

Automatisk modelidentifikation kan også reducere risikoen for at vælge et forkert rengøringsprogram.

Konklusion

Fleksibel rengøring handler ikke blot om at tillade flere arbejdsemner at indgå i samme maskine. Et virkelig fleksibelt system skal koordinere software, identifikation, fastspændingsanordninger, værktøjer, rengøringsparametre og cykeltid .

For producenter, der kører flere komponentmodeller på samme produktionslinje, kan programmerbare rengøringsprocesser, automatisk modellidentifikation, fælles fastspændingsanordninger og bred justering af cykeltid betydeligt forbedre produktionsfleksibiliteten.

Big Bird Industrial kan udvikle fleksible rengørings- og afskræbningsanlæg i henhold til kundens specifikke værkstykkeportefølje, produktionskrav, skiftefrekvens, rengøringsmål og fremtidige produktplaner .