Johdanto: Automaatiotekniikka keksimään muovinen lämpömuovausteollisuus
Valmistuksen älykkään muutoksen vuorovesi muovinen lämpömuovausteollisuus tapahtuu syvällisesti. Pakkaus-, auto- ja elektroniikan ydinvalmistuslaitteista muovisten lämpömuovauskoneille on tullut tärkeä hakemisto yritysten kilpailukyvyn mittaamiseksi. Poistamalla manuaalinen interventio, prosessiparametrien optimointi ja jatkuvan tuotannon saavuttaminen, automaatio ajaa teollisuuden siirtymään työvoimasta - intensiivistä tekniikkaan - intensiivistä. Automaation ja tuottavuuden välinen suhde ei kuitenkaan ole lineaarinen; Automaation yhdistävät mekanismit tehokkuuteen, kriittisten prosessien optimointireitit ja optimaalisten tasapainopisteiden tunnistaminen ovat edelleen ydinkysymyksiä, joihin teollisuus kiireellisesti on puututtava. Tässä artikkelissa analysoidaan järjestelmää kolmesta ulottuvuudesta: tekninen periaate, tehokkuuden kvantifiointi ja tasapainostrategia.
Tärkein tuotantoprosessin tehokkuuden optimointi parannetun automaation perusteella
Lorem Ipsum Dolor istuva Amet Consekteur Adipisicing Elit.
Automaattinen ruokinta ja esikäsittely
Perinteinen manuaalinen materiaalin ruokinta riippuu käyttäjän kokemuksesta, mikä johtaa paikannusvirheisiin (± 0,5 mm tai enemmän) ja nopeuden vaihteluihin (± 15%), mikä johtaa aineellisiin jätteiden määrään jopa 8 - 12%. Automaattiset syöttöjärjestelmät, servomoottorit ja visuaalisen paikannustekniikka, saavuttavat ± 0,1 mm tarkkuudenhallinnan, materiaalien käyttö kasvoi yli 95%: iin. Esimerkiksi Zhejiang Huilong Machinery Co., Ltd. Ltd .: n kolmen aseman lämpömuotoilukone käyttää automaattista rullahyöttöjärjestelmää, joka vähentää manuaalista tankkausaikaa (15 minuutista 2 minuuttiin), lisää yhden vuorotuotantoa 30 prosentilla ja vähentää operaattorien työkuormaa.
Prosessiparametrien dynaaminen hallinta
Perinteiset laitteet perustuvat käyttäjän kokemukseen parametrien, kuten lämpötilan (+ -10 asteen virheen), paine (± 5% vaihtelun) ja ajan (± 1 toinen poikkeama) säätämiseksi, mikä johtaa + -} ± 5%: n tuotteen laadun heilahteluun. Automaattinen järjestelmä integroi infrapunalämpömittarin, paineanturit ja PLC -ohjaimen todellisen - aika suljettu - -silmukan ohjaus. Dongguan Tairui Test Equipment Co., Ltd. -tiedot osoittavat, että automaattisen valvonnan lisäämisen myötä automaattisen sisätilojen tuotantolinjaan tuotteen stabiilisuus nousi ± 0,3 mm: stä ± 0,1 mm: iin ja jäteaste laski 3,5%: sta 1,2 prosenttiin, mikä säästää yli 2 miljoonaa yuania raaka -aineiden kustannuksissa.
Multi - Station -koordinointi ja jatkuva tuotanto
Yhden aseman laitteet vaativat epäjatkuvan prosessin, mukaan lukien lämmitys (15 - 20 sekuntia), muovaus (10 - 15 sekuntia), jäähdytys (10-15 sekuntia) ja poisto (5-10 sekuntia), jaksolla 45-60 sekuntia. Kolmen pysäytys/pyörivä muotoilu, joka toimii rinnakkain, vähentää sykliä 25-30 sekuntiin ja parantaa laitteiden käyttöä 60%. Esimerkiksi elintarvikepakkausyritys, joka käyttää kaksinkertaisen aseman tyhjiömuovauskoneita, on lisännyt tuotantoa 120 000-200 000 yksikköä päivässä, vähentänyt tilauksen läpimenoaikaa 40% ja lisännyt asiakastyytyväisyyttä 25 prosentilla.
Älykäs havaitseminen ja laadun jäljitettävyys
Manuaalisen visuaalisen tarkastuksen vikojen havaitsemisnopeus on jopa 15%, eikä se voi tallentaa käsittelytietoja. Automaattiset visuaaliset tarkastusjärjestelmät voivat tunnistaa pintavirheet (kuten naarmut ja kuplat) niin pienet kuin 0,05 mm nopeudella 120 kappaletta. Tiedonkeruumoduuli tallentaa prosessiparametrit (lämpötila, paine, aika) ja laatutiedot (koko, vikatyyppi) jokaiselle tuotteelle ja luo jäljitettäviä tuotantoraportteja laadunparannuspäätösten tukemiseksi. Järjestelmän toteutuksen jälkeen lääketieteelliset laitteet yritykset 88 prosentista 96 prosenttiin alkuperäisestä pätevästä nopeudesta tuotteiden palauttamisaste laski 70%.
Kvantitatiivinen suhde automatisoinnin ja tuotannon tehokkuuden välillä
(I) Hierarkkinen analyysi tehokkuuden parantamisesta
Perusautomaatio (puoliksi - automaatio): Manuaalisten operaatioiden korvaaminen mekaanisilla sidoksilla (esim. Automaattinen demolding, pneumaattiset puristimet) voi parantaa tehokkuutta 20-35 prosenttia ja sopii pienille - asteikkojen mukauttamiselle (esim. Korkeat pakkaukset - päätyelektroniikka).
Prosessiautomaatio (täysin automatisoitu): Integroitu keskitetty materiaalin ruokinta-, muovaus- ja tarkastusprosessien hallinta voi lisätä tuotannon tehokkuutta 50–70 prosenttia, pääasiassa suurille - asteikkojen standardisoidulle tuotannolle (esim. Ruokasäiliöt, hyödykkeiden pakkaukset jne.).
Älykäs automaatio (teollisuus 4.0): AI -algoritmien ja digitaalisten kaksosien käyttöönotto adaptiivisten prosessien (kuten lämmityskäyrien dynaamisen säätämisen) optimoimiseksi ja tehokkuuden parantamiseksi yli 80% korkealla - end -kompleksituotteille (kuten kevyet autokomponentit).
(Ii) Vertailu teollisuuden vertailutietoihin
|
Laitetyyppi |
Yksi - vaihdon tuotantokapasiteetti (8 tuntia) |
Työvoiman vaatimukset |
Laitteiden sijoitetun pääoman tuotto |
|
Manuaaliset laitteet |
800-1200 tuotetta |
3-4 ihmistä |
Ei mitään (manuaalista interventiota ei vaadita) |
|
Semi - Automaattiset laitteet |
1500-2000 tuotetta |
1-2 ihmistä |
1,5-2 vuotta |
|
Täysin automaattinen laite |
3000-5000 tuotetta |
0,5-1 henkilö |
2-3 vuotta |
|
Älykkäät laitteet |
6000+ kohteet |
0-1 henkilö |
3-5 vuotta |
(Tietolähde: Tencent Cloudin 50 yrityksen tutkimus Jangtse -joen Delta -alueella)
Johdanto Määritä optimaalinen automaatiotaso
(I) kustannukset - hyötyanalyysimalli
Kiinteät kustannukset: Täysin automatisoidut koneet maksavat 3–5 kertaa yhtä paljon kuin manuaaliset koneet (esim. 500 000 dollaria manuaalikoneista, 1,5–2,5 miljoonaa dollaria täysin automatisoiduista koneista). Järjestelmän integrointikustannusten osuus laiteinvestoinneista on 10–15%.
Muuttuvat kustannukset: 15–20 prosenttia energiankulutuksen vähentyminen tuoteyksikköä kohden (energian - tehokkaat moottorit ja optimoidut lämmitysprosessit). Ylläpitokustannukset nousevat 10% -15% (anturien ja ohjausjärjestelmien lisääntyneen monimutkaisuuden vuoksi) . 60% -80% työvoimakustannusten vähentyminen (siirtokapasiteetin perusteella).
Breakeven -pisteen selvittämiseksi sinun on tiedettävä, että automaation (ihmisen, energian ja jätteiden) vuotuisten kustannussäästöjen on oltava suurempia tai vastaavat sijoituskustannuksia. Esimerkiksi, jos yritys tekee 2 miljoonaa yksikköä vuodessa, täysin automatisoidut koneet voivat säästää yritykselle 800 000 dollaria vuodessa. Tauko - jopa piste on 1,25 vuotta, ja sijoitus on miljoona dollaria.
(Ii) tuotannon joustavuuden arviointi
Korkeat joustavuusskenaariot (esim. Räätälöity lääketieteellisen laitteen tuotanto): Pidä manuaaliset interventiorajapinnat ja käytä modulaarisia malleja (esim. Nopeasti vaihdettavat muotit) tasapainon ja joustavuuden tasapainottamiseksi.
Matala joustavuus skenaariot (esim. Suuri - Scale Food -pakkaustuotanto): maksimaalisen automaation harjoittaminen. Nopea muotin korvausjärjestelmää käytetään vähentämään tuotteiden vaihtoaikaa 2 tunnista 15 minuuttiin, tukemaan pieniä erä- ja multi - -lajikkeita.
(Iii) Teknologian kypsyyskäyrän soveltaminen
Gartner -tekniikan kypsyyskäyrän käyttöönotto automaatiotekniikan teollistumisen aikajanan arvioimiseksi (esim. AI -laadun tarkastus, digitaalinen kaksoistekniikka). Esimerkiksi keinotekoisen älykkyyden visiotarkastustekniikka on tullut "tuotannon kypsyyteen", kun taas digitaalinen kaksoisprosessin optimointi on edelleen "varhaisessa valtavirran" vaiheessa. "Yhtiö käyttää vaiheittaista päivitysstrategiaa: Ensinnäkin, perusautomaatio 80%: n kapasiteetista (lyhyt takaisinmaksuaika) ja sitten älytekniikan käyttöönotto 20%: lla korkeasta - lopputuotantolinjoista (pitkät - termi kilpailu).
