วิธีเลือกเครื่องทำความสะอาดที่ยืดหยุ่นสำหรับการผลิตหลายรุ่น: โซลูชันการทำความสะอาดที่เขียนโปรแกรมได้และเปลี่ยนแปลงได้อย่างรวดเร็ว

ภาพรวม

เมื่อสายการผลิตหนึ่งสายจำเป็นต้องประมวลผลชิ้นส่วนหลายประเภท ระบบการทำความสะอาดจะต้องสามารถรองรับ การเปลี่ยนรุ่นของผลิตภัณฑ์ พารามิเตอร์กระบวนการที่แตกต่างกัน และรอบการผลิตที่เปลี่ยนแปลงไป โดยไม่ลดประสิทธิภาพในการทำความสะอาด

เครื่องทำความสะอาดแบบยืดหยุ่นสามารถบรรลุสิ่งนี้ได้ผ่านแนวทางหลักสามประการ: การควบคุมกระบวนการแบบตั้งโปรแกรมได้ การระบุรุ่นโดยอัตโนมัติ และการใช้อุปกรณ์หรือพาเลทที่ใช้ร่วมกันได้ .

บทความนี้อธิบายว่าเทคโนโลยีเหล่านี้ทำงานร่วมกันอย่างไร และวิธีประเมินระบบการทำความสะอาดแบบยืดหยุ่นสำหรับการผลิตแบบหลายรุ่น

เหตุใดการผลิตแบบหลายรุ่นจึงต้องใช้อุปกรณ์การทำความสะอาดแบบยืดหยุ่น

สายการผลิตแบบดั้งเดิมที่มีปริมาณสูงมักประมวลผลชิ้นส่วนเพียงรุ่นเดียว ดังนั้นพารามิเตอร์การล้างจึงสามารถตั้งค่าคงที่และปรับแต่งให้เหมาะสมเป็นพิเศษสำหรับชิ้นงานนั้นๆ ได้

อย่างไรก็ตาม การผลิตสมัยใหม่กลับมีแนวโน้มเพิ่มมากขึ้นในด้านต่อไปนี้:

• ชิ้นส่วนหลายรุ่น
• ขนาดของชุดการผลิตเล็กลง
• การเปลี่ยนโมเดลบ่อยครั้ง
• ขนาดและน้ำหนักของชิ้นงานแตกต่างกัน
• ความต้องการด้านความสะอาดและขนาดของอนุภาคที่แตกต่างกัน

ระบบการล้างที่ใช้ในการผลิตประเภทนี้จำเป็นต้องตอบสนองความต้องการหลักสามประการ:

1. การเปลี่ยนรูปแบบการผลิตอย่างรวดเร็ว

การเปลี่ยนจากชิ้นงานรุ่นหนึ่งไปยังอีกรุ่นหนึ่งไม่ควรทำให้เกิดเวลาหยุดการผลิตที่ยาวนาน

2. พารามิเตอร์กระบวนการเฉพาะต่อรุ่น

ส่วนประกอบที่ต่างกันอาจต้องการเส้นทางการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ เวลาทำความสะอาด แรงดัน อุณหภูมิ พื้นที่พ่นน้ำ และพารามิเตอร์การเป่าแห้งที่แตกต่างกัน

3. ความเข้ากันได้เชิงกลไกอย่างกว้างขวาง

อุปกรณ์ควรรองรับความแตกต่างด้านมิติและโครงสร้างระหว่างชิ้นงาน โดยไม่จำเป็นต้องปรับเปลี่ยนส่วนประกอบเชิงกลไกอย่างมากสำหรับแต่ละรุ่น

แนวทางหลักสามประการในการทำความสะอาดแบบยืดหยุ่น

1. กระบวนการล้างที่เขียนโปรแกรมได้

ความสามารถในการเขียนโปรแกรมเป็นหนึ่งในคุณสมบัติพื้นฐานของเครื่องทำความสะอาดแบบยืดหยุ่น

รุ่นชิ้นงานที่ต่างกันสามารถมีโปรแกรมการทำความสะอาดที่แยกจากกัน ซึ่งประกอบด้วยพารามิเตอร์ต่าง ๆ เช่น

• เส้นทางการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์
• พื้นที่ที่พ่นน้ำ
• ระยะเวลาการทำความสะอาด
• ความดันน้ํา
• อุณหภูมิในการทำความสะอาด
• จำนวนรอบการทำความสะอาด
• พารามิเตอร์การอบแห้ง

เมื่อมีการเปลี่ยนรุ่นที่ผลิต สามารถเลือกโปรแกรมที่สอดคล้องกันได้แทนที่จะต้องปรับค่าพารามิเตอร์ของแต่ละขั้นตอนด้วยตนเอง

สิ่งนี้สร้างพื้นฐานพื้นฐานสำหรับการผลิตหลายรุ่นซ้ำได้อย่างแม่นยำ

2. การระบุรุ่นโดยอัตโนมัติ

การระบุรุ่นโดยอัตโนมัติสามารถลดการมีส่วนร่วมของผู้ปฏิบัติงานระหว่างการเปลี่ยนรุ่นให้น้อยลงอีก

ขึ้นอยู่กับสายการผลิต ระบบสามารถใช้วิธีต่อไปนี้:

• การระบุรุ่นด้วยกล้อง
• อาร์เอฟไอดี
• ตำแหน่งของสายพานลำเลียง หรือสัญญาณจากสายการผลิต

เพื่อระบุชิ้นงานที่เข้ามาและเรียกโปรแกรมการทำความสะอาดที่สอดคล้องกันโดยอัตโนมัติ

ตัวอย่างเช่น ระบบทำความสะอาดฝาสูบเครื่องยนต์สำหรับรถยนต์นั่งสามารถใช้สายพานลำเลียงแบบมอเตอร์ขับเคลื่อนร่วมกับการระบุรุ่นด้วยกล้อง เพื่อแยกแยะฝาสูบที่มีรุ่นต่างกัน และเลือกโปรแกรมการทำความสะอาดที่เหมาะสมโดยอัตโนมัติ

สิ่งนี้ทำให้สามารถผลิตหลายรุ่นพร้อมกันได้โดยลดการแทรกแซงด้วยมือให้น้อยลง

3. อุปกรณ์ยึดชิ้นงานและพาเลททั่วไป

ความยืดหยุ่นเชิงกลมีความสำคัญไม่แพ้กัน

หากโมเดลชิ้นงานหลายแบบสามารถใช้อุปกรณ์ยึดชิ้นงานหรือพาเลทแบบเดียวกันได้ การเปลี่ยนอุปกรณ์เชิงกลจะทำได้ง่ายขึ้นอย่างมาก

ตัวอย่างเช่น ระบบล้างและขจัดเศษโลหะสำหรับบล็อกเครื่องยนต์รถยนต์นั่งส่วนบุคคลของบริษัท Big Bird Industrial สามารถใช้พาเลทแบบเดียวกันกับบล็อกส่วนบนและส่วนล่างที่มีรูปแบบต่างกัน ทำให้ชิ้นงานหลายรุ่นเข้าสู่สายการล้างและขจัดเศษโลหะได้โดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนระบบทั้งหมด

เหตุใดช่วงเวลาไซเคิลที่กว้างจึงมีความสำคัญ

ความสามารถในการปรับเวลาไซเคิลของเครื่องล้างแบบยืดหยุ่นได้ ถือเป็นอีกหนึ่งตัวชี้วัดความยืดหยุ่นที่สำคัญ

ตัวอย่างเช่น โซลูชันการล้างและขจัดเศษโลหะสำหรับบล็อกเครื่องยนต์รถยนต์นั่งส่วนบุคคลของบริษัท Big Bird Industrial รองรับช่วงเวลาไซเคิลประมาณ 20 วินาที ถึง 20 นาที .

ช่วงเวลาไซเคิลที่กว้างช่วยให้แพลตฟอร์มอุปกรณ์เดียวกันสามารถรองรับสถานการณ์การผลิตที่แตกต่างกันได้

การผลิตในปริมาณมาก

สำหรับชิ้นส่วนมาตรฐานที่ผลิตในปริมาณสูง กระบวนการล้างสามารถตั้งค่าให้มีเวลาไซเคิลสั้นลงเพื่อเพิ่มผลผลิตสูงสุด

ส่วนประกอบที่ผลิตในปริมาณน้อยหรือมีความซับซ้อน

สำหรับส่วนประกอบที่ผลิตเป็นล็อตเล็กหรือมีความซับซ้อนมากขึ้น รอบเวลาการผลิตอาจยืดออกเพื่อให้มีเวลาทำความสะอาดเพิ่มเติมหรือใช้เวลานานขึ้นตามความจำเป็น

สิ่งนี้ช่วยให้อุปกรณ์สามารถปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงของปริมาณการผลิตและความซับซ้อนของผลิตภัณฑ์ โดยไม่จำเป็นต้องใช้ระบบทำความสะอาดแบบแยกต่างหากทั้งหมด

การเปลี่ยนเครื่องมือและหัวพ่นโดยอัตโนมัติ

ความยืดหยุ่นยังสามารถขยายออกไปนอกเหนือจากโปรแกรมการทำความสะอาดและอุปกรณ์ยึดจับ

บางการใช้งานต้องการเครื่องมือหรือหัวพ่นที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับรุ่นของชิ้นงาน

ตัวอย่างเช่น เครื่องขัดขอบ (deburring) แบบหุ่นยนต์สำหรับบล็อกเครื่องยนต์ดีเซล 6 สูบ สามารถใช้มอเตอร์ไฟฟ้าแบบเปลี่ยนหัวเครื่องมือได้ (electric spindle) เพื่อรองรับแปรงหลายประเภท ระหว่างการเปลี่ยนรุ่น ระบบสามารถเลือกและเปลี่ยนเครื่องมือที่ต้องการได้โดยอัตโนมัติ

ระบบทำความสะอาดเพลาข้อเหวี่ยงที่มีความยืดหยุ่นยังสามารถตั้งค่าให้รองรับรุ่นเพลาข้อเหวี่ยงที่แตกต่างกัน เช่น เพลาข้อเหวี่ยง 4 สูบ และ 6 สูบ พร้อมการใช้หัวหมุนแรงดันสูงในการทำความสะอาด และการเปลี่ยนหัวพ่นโดยอัตโนมัติ

การตั้งค่าเหล่านี้ช่วยลดการแทรกแซงด้วยมือ และทำให้ระบบการผลิตหนึ่งระบบสามารถรองรับตัวแปรของส่วนประกอบได้หลายแบบ

วิธีเลือกเครื่องทำความสะอาดที่ยืดหยุ่น

เมื่อประเมินโซลูชันการทำความสะอาดที่ยืดหยุ่น ควรพิจารณาปัจจัยต่อไปนี้

1. ความหลากหลายของผลิตภัณฑ์

ชิ้นงานมีความแตกต่างกันอย่างไรในแง่ของ:

• ความยาวและความกว้าง
• น้ำหนัก
• กณิตศาสตร์
• รูและช่องทางผ่าน
• วัสดุ

ยิ่งความหลากหลายมากเท่าใด ความต้องการด้านความยืดหยุ่นของอุปกรณ์ยึดชิ้นงาน ระยะเข้าถึงของหุ่นยนต์ ระยะการเคลื่อนที่ของอุปกรณ์ และความสามารถในการจัดการก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น

2. ความถี่ของการเปลี่ยนรุ่น

หากสายการผลิตต้องเปลี่ยนรุ่นบ่อยครั้ง ควรให้ความสำคัญกับ:

• การเปลี่ยนรุ่นแบบตั้งโปรแกรมได้
• การระบุรุ่นโดยอัตโนมัติ
• อุปกรณ์ยึดจับทั่วไป
• การเปลี่ยนหัวเครื่องมือหรือหัวพ่นโดยอัตโนมัติ

สำหรับการเปลี่ยนรุ่นที่เกิดขึ้นไม่บ่อยนัก อาจยอมรับการปรับด้วยมือได้บางส่วน

3. ข้อกำหนดด้านระยะเวลาของรอบการผลิต

พิจารณาว่ารุ่นต่าง ๆ มีความต้องการด้านระยะเวลาของรอบการผลิตที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญหรือไม่

หากผลิตภัณฑ์หนึ่งต้องการรอบการผลิตสั้น ในขณะที่อีกผลิตภัณฑ์หนึ่งต้องใช้เวลาทำความสะอาดนานกว่ามาก เครื่องจักรที่สามารถปรับระยะเวลาของรอบการผลิตได้ในช่วงกว้างอาจเพิ่มความยืดหยุ่นในการผลิตได้มากขึ้น

4. ข้อกำหนดด้านความสะอาด

รุ่นต่าง ๆ อาจมีเกณฑ์การยอมรับด้านความสะอาดและขนาดอนุภาคที่ต่างกัน

ในกรณีนี้ แต่ละรุ่นควรใช้พารามิเตอร์กระบวนการที่ผ่านการตรวจสอบแล้วโดยเฉพาะ แทนที่จะใช้โปรแกรมการทำความสะอาดแบบเดียวกันทั่วทั้งระบบ

5. การขยายผลิตภัณฑ์ในอนาคต

เมื่อออกแบบสายการผลิตใหม่ ควรพิจารณาโมเดลที่อาจเปิดตัวในอนาคตด้วย

การเว้นพื้นที่ความจุเพียงพอไว้ในช่วงการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ การออกแบบอุปกรณ์ยึดชิ้นงาน โครงสร้างโปรแกรม และระบบการจัดการวัสดุ จะช่วยป้องกันไม่ให้เครื่องทำความสะอาดกลายเป็นจุดคอขวดเมื่อมีการนำผลิตภัณฑ์รุ่นใหม่เข้ามาใช้งาน

Big Bird Industrial Flexible Cleaning Solutions

Big Bird Industrial ให้บริการโซลูชันการทำความสะอาดที่มีความยืดหยุ่น ซึ่งรวมถึง:

• เครื่องทำความสะอาดแบบหุ่นยนต์ที่มีความยืดหยุ่น
• เครื่องขจัดเศษคมแบบหุ่นยนต์ที่มีความยืดหยุ่น
• ระบบที่รวมกระบวนการทำความสะอาดและขจัดเศษคมไว้ในระบบเดียวกัน
• อุปกรณ์ทำความสะอาดที่รองรับช่วงเวลาไซเคิลที่หลากหลาย
• ระบบระบุรุ่นอัตโนมัติ
• การตั้งค่าระบบเปลี่ยนเครื่องมือและหัวฉีดอัตโนมัติ

ขึ้นอยู่กับการใช้งาน อุปกรณ์สามารถออกแบบให้สอดคล้องกับ ช่วงผลิตภัณฑ์ ปริมาณการผลิต ความถี่ในการเปลี่ยนรุ่น ข้อกำหนดด้านความสะอาด และแผนการขยายกำลังการผลิตในอนาคตของลูกค้า .

สำหรับการใช้งานแบบยืดหยุ่นที่เลือกไว้ ช่วงเวลาไซเคิลอาจยาวตั้งแต่ประมาณ 20 วินาที ถึง 20 นาที .

คำถามที่พบบ่อย

การเปลี่ยนรุ่นบนเครื่องทำความสะอาดแบบยืดหยุ่นใช้เวลานานเท่าใด

ขึ้นอยู่กับรูปแบบการเปลี่ยนรุ่น

ด้วยการเลือกกระบวนการแบบตั้งโปรแกรมได้และการระบุรุ่นอัตโนมัติ การเปลี่ยนรุ่นส่วนใหญ่จะประกอบด้วยการสลับโปรแกรมและการตรวจสอบชิ้นงานชิ้นแรก

หากการเปลี่ยนรุ่นจำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงอุปกรณ์ยึดชิ้นงานหรือปรับตำแหน่งหัวฉีดด้วยมือ อาจเกิดเวลาหยุดการผลิตเพิ่มเติม

สำหรับสายการผลิตที่มีการเปลี่ยนรุ่นบ่อยครั้ง การออกแบบที่รองรับการเปลี่ยนรุ่นแบบตั้งโปรแกรมได้และการระบุรุ่นอัตโนมัติจึงมักเป็นปัจจัยสำคัญ

เครื่องทำความสะอาดแบบยืดหยุ่นหนึ่งเครื่องสามารถรองรับรุ่นผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันได้กี่รุ่น

ไม่มีจำนวนคงที่ที่ใช้ได้ทั่วไป

ความจุจริงขึ้นอยู่กับความแตกต่างด้านมิติและโครงสร้างของชิ้นงาน ความเข้ากันได้ของอุปกรณ์ยึดจับ ระยะการทำงานของหุ่นยนต์ ระบบการจัดการชิ้นงาน และข้อกำหนดของกระบวนการ

ดังนั้น ความเข้ากันได้ในการใช้งานจริงของเครื่องล้างแบบยืดหยุ่นควรประเมินโดยใช้รายการผลิตภัณฑ์ทั้งหมดในขั้นตอนวิศวกรรม แทนที่จะพึ่งพาเพียงจำนวนโปรแกรมที่มีอยู่

เครื่องหนึ่งเครื่องสามารถรองรับช่วงเวลาไซเคิลตั้งแต่ 20 วินาที ถึง 20 นาที ได้อย่างไร

เวลาไซเคิลสามารถปรับได้ผ่านปัจจัยต่าง ๆ เช่น ความเร็วในการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ ระยะเวลาการฉีดน้ำ จำนวนรอบการล้าง และการจัดวางขั้นตอนกระบวนการ

ชิ้นส่วนที่มีปริมาณมากและมีโครงสร้างเรียบง่ายสามารถใช้ลำดับขั้นตอนการประมวลผลที่สั้นกว่า ในขณะที่ชิ้นส่วนที่ซับซ้อนหรือมีปริมาณน้อยสามารถใช้ลำดับขั้นตอนการล้างที่ยาวนานกว่า

ดังนั้น โปรแกรมต่าง ๆ จึงสามารถกำหนดให้กับรุ่นชิ้นงานที่ต่างกันได้ภายในแพลตฟอร์มอุปกรณ์เดียวกัน

การผลิตหลายรุ่นพร้อมกันจะรับประกันว่าชิ้นส่วนแต่ละชิ้นจะตรงตามข้อกำหนดด้านความสะอาดได้อย่างไร

แต่ละรุ่นของชิ้นงานควรกำหนดและตรวจสอบโปรแกรมการล้างแยกต่างหาก

พารามิเตอร์อาจรวมถึง:

• เส้นทางการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์
• แรงกดในการทำความสะอาด
• ระยะเวลาการทำความสะอาด
• ตำแหน่งที่พ่นน้ำยา
• พารามิเตอร์การอบแห้ง

หลังเปลี่ยนรุ่น ควรดำเนินการตรวจสอบชิ้นงานชิ้นแรกเพื่อยืนยันว่าได้มาตรฐานความสะอาดและขนาดอนุภาคตามที่กำหนด

ระบบระบุรุ่นอัตโนมัติยังช่วยลดความเสี่ยงจากการเลือกโปรแกรมการล้างที่ไม่ถูกต้อง

สรุป

ระบบการล้างแบบยืดหยุ่นไม่ใช่เพียงการอนุญาตให้ชิ้นงานหลายรุ่นเข้าสู่เครื่องเดียวกันเท่านั้น ระบบแบบยืดหยุ่นที่แท้จริงจำเป็นต้องประสานงานระหว่าง ซอฟต์แวร์ การระบุรุ่น อุปกรณ์ยึดจับ เครื่องมือ ค่าพารามิเตอร์การล้าง และระยะเวลาในการทำงานหนึ่งรอบ .

สำหรับผู้ผลิตที่ดำเนินการผลิตชิ้นส่วนหลายรุ่นบนสายการผลิตเดียวกัน กระบวนการล้างที่เขียนโปรแกรมได้ ระบบระบุรุ่นอัตโนมัติ อุปกรณ์ยึดจับแบบใช้ร่วมกัน และความสามารถในการปรับระยะเวลาในการทำงานหนึ่งรอบให้กว้างขึ้น สามารถเพิ่มความยืดหยุ่นในการผลิตได้อย่างมาก

บริษัทบิ๊กเบิร์ด อินดัสเทรียลสามารถพัฒนาระบบการล้างและกำจัดเศษโลหะแบบยืดหยุ่นตามความต้องการเฉพาะของลูกค้า พอร์ตโฟลิโอของชิ้นงาน ความต้องการในการผลิต ความถี่ของการเปลี่ยนแปลงการผลิต เป้าหมายด้านความสะอาด และแผนผลิตภัณฑ์ในอนาคต .