Yksiasioiset pyörivät pesukoneet: tapaus alle 300 kg

Yleiskatsaus

Yksiasetuspohjainen pyörivä pesukone on kaikkein vähiten loistava laite puhdistusosastolla ja se esiintyy useimmin tehtaissa, joissa valmistetaan monia eri osanumeroita kohtalaisen pienillä volyymeilla. Osat asetetaan koneeseen, kiinnike kääntyy ja pysyvät suuttimet pesevät osia useista suunnista suljetussa tilassa, minkä jälkeen osat poistetaan koneesta. Koko prosessi tapahtuu yhdessä paikassa.

Sen etu ei ole nopeus. Moniasetuspohjainen linja ohittaa sen aina suorituskyvyssä, kun kyseessä on yksi korkeavolyyminen osa. Sen etu on, että yksi kone voi palvella laajaa osien valikoimaa vaihtamalla vain kiinnikkeen ja ohjelman, ja sen asennustila sopii työalueeseen eikä suurempaan halliin.

Big Bird Industrial (entinen Shimada Big Bird Industrial) on rakentanut puhdistus- ja teroitusjärjestelmiä automaali- ja voimansiirto-osille vuodesta 2001 lähtien, ja sen yksiasetuspohjaisia koneita käytetään juuri tähän tehtävään: erilaisten osaperheiden käsittelyyn, kohtalaisiin volyymeihin ja todelliseen, mutta ei äärimmäisen tiukkaan puhdistusvaatimukseen.

1. Mitä yksiasetuspohjainen kone todellisuudessa on

Määrittelevä piirre on se, että kaikki prosessivaiheet tapahtuvat yhdessä paikassa peräkkäin ilman, että osaa siirretään kiinnikkeestä.

Yksi kiinnike, useita vaiheita

Pesu, huuhtelu, puhallus ja kuivaus tapahtuvat samassa kammiossa, jossa osa kiinnitetään vain kerran. Tämä vähentää käsittelyä yhdeksi lastaukseksi ja yhdeksi purkaukseksi, mikä on suurin osa työvoitosta, ja poistaa sijaintivirheen, joka syntyy, kun osaa siirretään asemalta toiselle.

Pyöräytys sen sijaan, että suuttimia liikutetaan

Kiinnike pyöräyttää osaa kiinteiden suuttimien renkaan läpi sen sijaan, että suuttimia liikutettaisiin paikallaan olevan osan ympärillä. Tämä järjestelmä on mekaanisesti yksinkertainen: yksi moottori, yksi suuttimerivi ja ei robottia. Siksi kone on myös edullinen pienillä tuotantomääriä, koska liike on pyörivää ja kattavuus saadaan renkaan geometriasta.

2. Mitä pyöräytys tuo mukanaan

Pyöräytys ei ole pelkästään tapa esittää pintoja. Se muuttaa nesteen käyttäytymistä osassa, mikä on syy siihen, miksi se esiintyy sekä pesussa että kuivauksessa.

Kattavuus geometriasta

Pyörivä osa esittää koko kehänsä samoille suihkuille yhdessä kierroksessa. Suuttimia voidaan kulmailla niin, että ne osuvat pintoihin, reikiin ja onteloihin eri kohdissa pyörimistä, mikä tarkoittaa, että suutinrengasta voidaan säätää osaperheen mukaan eikä yhden osan mukaan.

Vesien poistuminen ja keskipakoisuuden avulla tapahtuva nesteen irtoaminen

Pyörivä osa irrottää vettä pinnoilta, jotka pitäisivät sitä paikoillaan olevassa tilanteessa, ja korkean nopeuden pyöriminen syklin lopussa heittää nestettä pois sen sijaan, että odotettaisiin sen tippuvan. Siksi pyörivät koneet kuivautuvat paremmin kuin ilmanpaineen perusteella voitaisiin olettaa.

3. Erän koko, jossa se voittaa

Kone voittaa siinä tapauksessa, että osanumeron mukainen tuotantomäärä on liian pieni linjan perustamiseen, mutta liian suuri käsinkäsiteltäväksi puhdistukseksi.

Kokeilu- ja pieni sarjatuotanto

Vaihteen kokeiluosat, esituotantorakentelut ja pienet sarjat muodostavat kaikki saman luokan: osat ovat todellisia, puhdistusvaatimukset ovat todellisia, ja vuosittainen tuotantomäärä ei kata linjan kustannuksia. Yksiasemainen kone, joka on suunniteltu tällaisen osaperheen käsittelemiseen, kattaa kaikki osat yhdellä kiinnityksellä ja yhdellä ohjelmalla kunkin osan kohdalla.

Siellä, missä kaksiminuuttinen–kymmenenminuuttinen kiertoaika on hyväksyttävissä

Pyörivä yksiasemainen kone, joka suorittaa useita vaiheita peräkkäin, tuottaa kierroksen, jonka kesto mitataan minuuteissa eikä sekunneissa. Tämä on hyväksyttävissä, kun tuotantomäärä on muutamia satoja osia viikossa, mutta ei hyväksyttävissä, kun se on muutamia satoja osia tunnissa. Rajan määrittää aritmetiikka, ja sen tulee laskea ennen kuin asettelukuvio piirretään.

4. Siitä, missä se lopettaa olemasta oikea vastaus

Tietyn tuotantomäärän ylittyessä peräkkäinen rakenne muodostuu pullonkaulaksi, koska jokainen vaihe odottaa edellistä vaihetta. Rivin, joka pesee ja kuivaa osia rinnakkaisissa asemissa eri osissa, tuottaa yhden osan kunkin kierroksena; yksittäinen asema tuottaa yhden osan kunkin kierroksen aikana laskettuna kaikkien kierrostaajuuksien summana.

Toinen rajoite on osan massa. Pyörähtäminen vaatii kiinnityslaitteen, joka pitää osaa paikoillaan, sekä pyörimisen mahdollistavan voimanlähteen. Muutaman sadan kilogramman ylittyessä voimanlähde, kiinnitys ja turvallisuusvaatimukset kasvavat nopeammin kuin tuotantotehontuotto, ja käsittely siirtyy nosturin ja kuljetuskärryn käyttöön suuremmassa koneessa.

5. Työkalut ja vaihto

Koneessa, joka palvelee osaperhettä, työkalut ovat joustavuuden avain. Kiinnityslaitteisto, joka sijaitsee yhteisessä ominaisuudessa koko perheen osissa ja jossa on säädettäviä tukia erojen huomioimiseksi, vaihdetaan minuutteja kuluvaan aikaan; yhden osan mukaan rakennettu kiinnityslaitteisto vaihdetaan tunteja kuluvaan aikaan.

Ohjelma sisältää muut tiedot: pyörimisnopeuden, vaiheiden kestot, mitkä suuttimet ovat käytössä ja kuivauksen lopussa vaadittava pyörimisnopeus. Pyörivässä koneessa nämä neljä asetusta tekevät suurimman osan sopeutuksesta, minkä vuoksi vaihtoaika hyvin suunnitellussa yksikössä on lyhyt, vaikka koneessa ei ole robottia uudelleenohjelmoitavaksi.

6. Yhden määrittely

Yksiasemaisen pyörivän pesukoneen määrittelyssä on ilmoitettava osaperheen ulottuvuudet (pituus, halkaisija ja massa), vaiheet ja niiden kestot, pyörimis- ja kierrosnopeudet, puhdistustaso ja kuivausvaatimus sekä kahden nimetyn osan välinen vaihtoaika.

Kaksi useimmin jätettyä lukuarvoa ovat kuivauksen lopussa saavutettu pyörähtämisen nopeus ja vaihtoaika. Ensimmäinen määrittää, voidaanko kuivuuskriteeri ylipäätään saavuttaa, ja toinen määrittää, palveleeko kone todella sitä perhettä, jolle se ostettiin. Kolmas arvo, joka kannattaa lisätä, on aika, joka kuluu työlämpötilan saavuttamiseen kylmästä lähtien, koska epäsäännöllisesti käytetyllä koneella tämä arvo määrittää, kuinka suuri osa työajasta on tuottavaa.

7. Energia, vesi ja kylpykoko

Yksiasemainen kone on pienikokoinen, ja tämä yksinkertainen tosiasia vaikuttaa suuresti sen käyttäytymiseen molempiin suuntiin.

Miksi pienikokoinen kylpy on etu

Pieni tilavuus lämpenee nopeasti, mikä tarkoittaa, että kone on valmis käyttöön heti käynnistämisen jälkeen eikä tunnin kuluttua. Se tarkoittaa myös, että kylpyvaihto ei kuluta paljon kemikaaleja eikä aiheuta pitkää käyttökatkoa, joten kylpyä voidaan vaihtaa tiukalla aikataululla sen sijaan, että sitä venytetään. Pienellä tuotantomäärällä tämä on todellinen etu, koska kylpy, joka seisoo käyttämättömänä päiviä, huononee joka tapauksessa.

Miksi se on myös rajoite

Pienellä säiliöllä on vähän puskurikykyä saastumista vastaan. Voimakkaasti öljytyt osat voivat saastuttaa sen yhden työvuoron aikana, eikä koneella ole varaa laimentaa saastumista. Käytännön seuraus on, että suodatus ja öljyn erotus ovat suhteellisesti tärkeämpiä pienessä koneessa kuin suuressa, ja niiden aliarviointi on yleisin syy siihen, miksi yksiasetuspesukone toimii heikosti.

Sama pätee pesun jälkeiseen huuhteluvaiheeseen. Pienessä koneessa huuhtelusäiliö on myös pieni, ja jos se täytetään pesusäiliöstä eikä erillisestä lähteestä, se saavuttaa pesusäiliön saastumistason muutamassa kierroksessa. Erillinen huuhtelupiiri omalla suodatuksellaan ei ole luksusta tällaisessa laitteistossa; se on ero huuhtelemisen ja likaisen nesteen uudelleen levittämisen välillä osalle.

Ovien avaaminen on toinen energiankulutukseen vaikuttava tekijä. Jokainen kuorma vapauttaa lämpöä ja höyryä tilaan, ja kone, joka käy läpi useita kierroksia tunnissa, menettää enemmän energiaa oven kautta kuin seinien kautta. Tämä on yksi syy, miksi yksiasemainen kone soveltuu paremmin keskitasoisille kuin korkeille kierroslukutasoille: tietyn taajuuden ylittyessä menetykset oven kautta muodostavat dominoivan tekijän. Höyryn poisto oven kautta, ei kammion katosta, kerää höyryn juurilähteessä ja pitää tilan kuivempana.

Usein kysytyt kysymykset

Voiko yksiasemainen kone saavuttaa 2 mg:n raja-arvon?

Osassa ilman suljettuja kulkuja joskus. Osassa, jossa on vesikansi tai öljykuljetuskanava, ratkaiseva vaihe on tukin tiukentaminen tai sisäinen pesu, joita yksinkertainen pyörivä kone ei tarjoa.

Onko pyöriminen parempaa kuin kiinteä osa liikkuvilla suihkuputkilla?

Se on edullisempaa ja mekaanisesti yksinkertaisempaa. Liikkuvat suihkuputket pääsevät piirteisiin, joihin renkaan ei päästä, mikä on syy, miksi korkeapaineiset kanavat käyttävät nuolia eikä pyörivää kiinnityslaitetta.

Kuinka monta osaa se tuottaa tunnissa?

Se riippuu kokonaan vaiheiden aikojen summasta. Viisiminuuttinen sarja tuottaa enintään kaksitoista osaa tunnissa; kahden minuutin sarja tuottaa kolmekymmentä. Luku on ilmoitettava yhdessä sarjan kanssa, ei erillisesti.

Tarvitaanko latausta varten robottia?

Ei välttämättä. Monia ladataan manuaalisesti, koska osat ovat keveitä ja tuotantomäärä on kohtalainen, ja manuaalinen lataus on usein nopeampaa kuin robotti epäsäännöllisen esityksen tapauksessa.

Yhteenveto

Yksiasemainen pyörivä pesukone on oikea laite, kun osaperhe on laaja, osien tuotantomäärä on kohtalainen ja asennustila on rajoitettu. Pyöräminen tarjoaa kattavuuden ja valumisen yhden moottorin avulla ilman robottia.

Se ei enää ole oikea ratkaisu, kun vaiheiden aikojen summa ei täytä takt-aikaa tai kun osan massa ylittää kiinnikkeen kapasiteetin. Molemmat rajat voidaan laskea etukäteen, mikä on juuri syy siihen, että ne kirjoitetaan määrittelyyn.