Svaka stanica za obradu živi ili umire na temelju sekundi provedenih između dijelova, a ne sekundi provedenih na rezanju metala. Radionica koja pokreće troosne glodalice osam sati dnevno može izgubiti više vremena na promjenu učvršćenja nego na stvarno uklanjanje strugotine ako je metoda stezanja loše usklađena s mješavinom posla. Zbog toga odluka između ručnog uređaja za lociranje i pneumatskog sustava za pozicioniranje nulte točke zaslužuje isti nadzor kao i brzina vretena ili odabir alata.
Dva pristupa rješavaju isti temeljni problem, ponovljivu lokaciju dijelova na ploči za učvršćenje, ali dolaze do vrlo različitih struktura troškova, vremena ciklusa i opterećenja operatera. Razumijevanje gdje svaki od njih odgovara je razlika između nadogradnje radnog prostora koja se isplati u mjesecima i one koja nedovoljno korištena stoji u ladici.
Promatranje na terenu: Trgovine koje se prebacuju s pričvršćivanja vijcima na strukturirani pristup nulte točke obično izvješćuju o smanjenju prijelaza u rasponu od 70 do 90 posto po zamjeni učvršćenja, iako točna brojka uvelike ovisi o složenosti dijelova i veličini serije.
A uređaj za ručno lociranje je mehanički element za pozicioniranje, tipično prsten za lociranje, klin ili ogrlica, koji operater zahvaća rukom kako bi postavio radni predmet ili ploču za učvršćenje u poznati referentni položaj. Sam uređaj ne stvara silu stezanja; utvrđuje mjesto, a zasebna stezaljka, vijak ili poluga učvršćuju dio.
U praksi, uređaj za ručno lociranje ostaje dobar izbor za radionice koje vode usku obitelj dijelova s rijetkim izmjenama učvršćenja, gdje je trošak rada za ručno postavljanje mali u odnosu na ukupno vrijeme rada.
A pneumatski sustav za pozicioniranje nulte točke zamjenjuje ručno postavljanje i stezanje modulima za zaključavanje na zračni pogon montiranim ispod ploče za učvršćenje ili palete. Komprimirani zrak pokreće mehanizam za zaključavanje, često kuglastu bravu ili element u stilu stezne čahure, u zahvat, povlačeći ploču prema dolje na referentnu površinu dosljednom, ponovljivom silom u svakom ciklusu.
Sustav obično radi kroz tri stupnja: tlak zraka uvlači ili izvlači element za zaključavanje unutar osnovnog modula, spojni klin ploče za pričvršćivanje zahvaća modul, a zaključana opruga ili zračna sila drže ploču na ponovljivosti ispod deset mikrona kroz tisuće ciklusa. Budući da sila zaključavanja dolazi iz kontroliranog pneumatskog kruga, a ne ljudske ruke, varijacija sile stezanja između dijelova naglo opada.
| Faktor | Tipični utjecaj |
|---|---|
| Vrijeme promjene | Sekunde umjesto minuta po zamjeni utakmica |
| Ponovljivost | Dosljedna lokacija unutar jednoznamenkastog mikronskog raspona |
| Ovisnost o operateru | Minimalno, uključivanje je tipkalo ili automatsko |
| Kompatibilnost s automatizacijom | Integrira se s robotima za utovar i izmjenjivače paleta |
Kompromis je jednostavan: veće početno ulaganje u module, infrastrukturu za dovod zraka i često kontrolne ventile ili senzore za potvrdu stanja zaključavanja prije početka ciklusa.
Odabir između to dvoje rijetko se temelji na tome koja je tehnologija objektivno bolja. Radi se o usklađivanju sustava s obujmom proizvodnje, raznolikošću dijelova i raspoloživim kapitalom. Tablica u nastavku prikazuje kompromise između čimbenika koji su najvažniji u radnji.
| Kriteriji | Ručni uređaj za lociranje | Pneumatski sustav za pozicioniranje nulte točke |
|---|---|---|
| Početni trošak | Niska | Umjereno do visoko |
| Brzina promjene | Minute, ovisno o operateru | Sekunde, uglavnom automatski |
| Ponovljivost | Promjenjivo s tehnikom | Konzistentno visoka |
| Potrebna infrastruktura | Ništa osim samog učvršćenja | Komprimirani zrak, eventualno upravljačka logika |
| Najbolje odgovara | Niska-mix, long-run jobs | Visoka mješavina, česta promjena, automatizirane ćelije |
| Održavanje | Minimalna, uglavnom istrošena kontrola | Periodične provjere brtve i zračnog voda |
Korisno pravilo: ako se promjene učvršćenja dogode više od nekoliko puta po smjeni, ušteda rada od pneumatskog sustava obično nadmašuje dodatne troškove opreme u roku od jedne do dvije godine, ovisno o satnici stroja i veličini serije.
Donji dijagram prikazuje kontrast slijeda koraka za svaki pristup, od dolaska dijela na stroj do početka ciklusa.
Lociranje i stezanje ploče za učvršćenje samo je pola jednadžbe držanja. Druga polovica je način na koji se pojedinačni dio drži nakon što tanjur sjedne. Ovdje je sustavi zahvata dolaze u obzir mehanizmi koji stežu, centriraju ili hvataju sirovi dio ili podsklop izravno, često u kombinaciji s ručnim ili pneumatskim bazama nulte točke.
Kada su sustavi zahvata upareni s pneumatskim sustavom za pozicioniranje nulte točke, cijela promjena, s praznog stola na dio spreman za rezanje, može se sažeti u jedan automatizirani ili poluautomatski pokret. Ovo uparivanje posebno je vrijedno u fleksibilnim proizvodnim sustavima gdje stroj može vidjeti drugi dio u svakom ciklusu.
Vrijeme izmjene izravni je množitelj iskorištenja vretena. Zamislite stroj koji radi pedeset dijelova s kratkim ciklusom po smjeni. Ako svaka zamjena uređaja košta pet minuta u ručnom režimu, to je više od četiri sata nepotrebnog vremena u smjeni. Sažimajte tu istu zamjenu na petnaest sekundi s pneumatskim sustavom i obnovljeno vrijeme vretena može se približiti tri i pol sata, vrijeme koje se izravno pretvara u dodatne proizvedene dijelove ili smanjuje prekovremeni rad.
| Uzorak proizvodnje | Očekivana korist od automatizacije |
|---|---|
| Prodavaonica za poslove s velikim izborom, malim količinama | Velik, broj promjena je velik u odnosu na duljinu izvođenja |
| Niska-mix, high-volume dedicated line | Manji, oprema se rijetko mijenja |
| Mješovita serija s čestim inženjerskim promjenama | Velika, fleksibilnost smanjuje vrijeme zastoja pri ponovnom alatu |
Umor operatera je sekundarni, ali stvarni faktor. Ručno postavljanje i provjera momenta zavrtnja više puta tijekom osmosatne ili dvanaestosatne smjene dovodi do fizičkog naprezanja i porasta stope pogrešaka prema kraju smjene. Automatizirano zaključavanje u potpunosti uklanja tu varijablu, što također podržava dosljednije mjerenje kvalitete kroz smjene.
Fleksibilni proizvodni sustavi, gdje više strojeva dijeli palete, robote ili pokretne trake, postavljaju dodatne zahtjeve za radni držač osim jednog samostalnog stroja. Nekoliko postupaka dosljedno odvaja dobro vođene fleksibilne stanice od onih koje se bore:
Ćelija je fleksibilna onoliko koliko se mijenja njezino najsporije učvršćenje. Standardiziranje sučelja nulte točke na svim strojevima dosljedno je jedina odluka s najvećim utjecajem u dizajnu fleksibilnog proizvodnog sustava.
Pravi odgovor ovisi o malom skupu praktičnih pitanja, a ne o općoj sklonosti automatizaciji. Razmotrite sljedeće prije ulaganja kapitala:
Mnoge se trgovine oslanjaju na hibridni pristup: pneumatski sustav pozicioniranja nulte točke na strojevima s visokom miješalicom gdje učestalost promjene opravdava ulaganje, a uređaji za ručno lociranje zadržani su na namjenskim linijama gdje se uređaji rijetko pomiču.
U mnogim slučajevima da, pod uvjetom da su uzorak temeljne ploče i razmak između klinova kompatibilni s pneumatskim modulima koji se razmatraju. Vrijedno je potvrditi dimenzije sučelja prije kupnje uređaja ako se predviđa buduća nadogradnja.
Potrošnja zraka općenito je skromna u usporedbi s ostalom pneumatskom opremom u trgovini, budući da se moduli aktiviraju samo nakratko tijekom zaključavanja i otključavanja, umjesto da rade neprekidno.
Ne. Sustavi za hvatanje mogu se montirati na učvršćenja koja se nalaze na ručnim ili pneumatskim bazama nulte točke. Izbor mehanizma za hvatanje više ovisi o geometriji dijela nego o osnovnoj metodi lociranja.
Pneumatski sustavi općenito imaju čvršću i dosljedniju ponovljivost jer se sila zaključavanja i sjedište kontroliraju mehanički, a ne ručno, iako vješt operater koji koristi dobro održavan ručni uređaj za lociranje još uvijek može postići solidne rezultate za manje zahtjevne tolerancije.
Ovisi o tome koliko se često mijenjaju rasporedi. Ako su izmjene rijetke, razdoblje povrata može biti dugo. Ako radionica radi s mnogo malih serija s čestim zamjenama, ušteda rada i vremena vretena često opravdava ulaganje u razumnom vremenskom roku.