在自然界中探索现场总线技术的精益应用设计高效的产线系统
在自然的流程中探索现场总线技术的精益应用:设计高效的产线系统
无论我们讨论何种生产,精益思想对于工厂而言是基准,精益就关乎“质量”、“成本”、“交付”三个核心话题,一切都围绕这三个生产的核心话题而展开。经过数十年的发展,精益制造已经成为全球优秀制造商所共同执行的运行管理体系,因为必须确保稳定可靠的生产,然后才能谈到数字化转型、智能化升级,因此,我们必须让技术回归制造的本质,在这个基础上探讨产线设计。
应对个性化生产难题
智能制造正在成为产业聚焦热点,就目标而言,智能制造要解决“个性化需求”和“成本效率”不断提升的问题。归结起来,主要聚焦几个问题:
(1)通过软件定义智能让机器与产线适应变化需求;
(2)通过对生产全局数据分析优化生产效率;
无论对于“标准流水线”还是“大规模定制”,企业竞争力来自于质量、成本与交付能力,因此,对于投资者来说,稳定的高品质生产才能真正获得增值,从而长期获利。
第二个问题容易理解,现在工业互联技术可以将原有的单机进行连接实现数据透明传输,但是第一个问题会遇瓶颈,因为机械刚性的使得柔性的挑战成为难点。产线在自动系统规划下实现了根据工艺建模能适应变化,但却需要执行机构胜任这样的变化,那么传统产线就成为了瓶颈。
评估OEE关键指标
OEE作为评估投资效率最重要指标,对于大部分End User极为关注。此外产品上市时间和投资回报也是关键评估指标。
回归本质—生产品质评估
如果仍延续传统模式,你想达到高品质就不那么容易,如图1关于OEE计算关键因素显示影响因素并结合控制工艺分析如下几个方面:
(1)质量:包括开机/关机浪费,由参数调校进入稳态有过程,以及控制效果不稳定带来的不良品。
(2)性能:包括机械磨损无法高速运行带病运营等。
(3)可用性:快速换型降低损失,而宕机则由机械电气故障导致无法正常进行。
图1-OEE评价综合投资效率关键指标
个性化非易事
了解了OEE后发现个性化实际上对于生产会带来许多挑战:
(1)开机损失:频繁换型导致固定值造成分母变小引起不良品率提升。
(2)设置与调校:因为频繁换型设备可用性大幅下降,每周更换一次模具可能每天需数小时,使增值加工时间变小。
传统机械产生柔性瓶颈
除了换型品质及可用性的损失,还存在以下问题:
图2-传统机械链条或皮带传输方式
(1)磨损减速维修暂停。
(2)不能灵活调整,如感应电机低速特性不足或分度盘惯量较大。
(3)不能实现调整如分度盘间距速度都不易更改新产品时重新设计测试验证耗时资源多余。
4.大量缓冲区占据面积复杂维护需经验丰富人员保证运行稳定可靠。
综述一些原因,机械输送系统无法灵活调整使整个OEE水平较低。在个性化需求下,这些问题更为突出。
柔软电驱技术应运生
针对更为个体化需求新一代产线设计如ACOPOStrak采用长定子直列电磁滑块装载轨道滑块即非接触类型,可以理解为磁悬浮列车其上的滑块利用电磁方式使动子的间距速度加速度能根据软件定义调整解决柔软制造中传统硬件刚性的限制,使整个产线变得更加柔软灵活如图3展示ACOPOStrak柔软输出系统其他轨道形式多样构成非常灵活组织基于高精度轨道耦合设计可以实现汇流和分流特别合适场景:
(1) 多次混合主干组装电子食品饮料业包装;
(2) 高速分给后道单元各处理区域不同组装;
(3) 维修站夹具更换专用的通道检测处理;
图4-灵活组织结构
提高EEOOE提升
这些柔软输出技术包括几方面提高EEOOE:
(5) 便捷快速改变工作台夹具;
(6) 数字孪生虚拟环境仿真验证确保快速进入新的组合;
(7) 轨迹微调随意设置;
协同工作: 融合各类设备以同步行动;
结合以上信息,我们看到了如何在面临着越来越复杂且多样化市场需求的情况下,以现场总线技术作为核心工具来促进供应链中的创新实践,并推动行业向前发展。