SMT · Thiết bị cụ thể cho động cơ
Thiết bị sản xuất động cơ tùy chỉnh: Lợi ích, giao dịch và ứng dụng phù hợp nhất
Một khuôn khổ thân thiện với người mới bắt đầu để quyết định bao nhiêu tùy chỉnh một dự án sản xuất động cơ thực sự cần.
Câu trả lời ngắn gọn:Thiết bị sản xuất động cơ tùy chỉnh được thiết kế xung quanh một gia đình động cơ được xác định, tuyến đường quy trình, mục tiêu sản xuất, giao diện nhà máy và phương pháp chấp nhận.Nó có ý nghĩa khi một máy catalog không thể đáng tin cậy chứa các bộ phận, công cụ, xử lý, kiểm soát chất lượng, dữ liệu, hoặc các yêu cầu tích hợp đường dây. nó không phải là lựa chọn tốt nhất. nếu một máy tiêu chuẩn đã được chứng minh phù hợp với nhiệm vụ,giải pháp ít tùy chỉnh nhất thường dễ mua hơn, xác nhận, hỗ trợ và thay đổi.
Đối với một người mới bắt đầu, câu hỏi hữu ích nhất không phải là:Những phần nào trong công việc sản xuất này thực sự cần phải được tùy chỉnh?
01 · Định nghĩaĐiều gì thực sự có nghĩa trong ngành sản xuất động cơ
Các thiết bị tùy chỉnh không mô tả một mức độ tự động hóa cố định.
| Mức tùy chỉnh | Ý nghĩa của nó | Lý do điển hình để chọn nó | Chú ý chính |
|---|---|---|---|
| Máy catalog | Máy tiêu chuẩn được sử dụng trong phần và quy trình được thiết lập | Sản phẩm phù hợp với một phạm vi ứng dụng đã được chứng minh | Các bộ phận đặc biệt, xử lý hoặc giao diện có thể nằm ngoài giới hạn của máy |
| Nền tảng có thể cấu hình | Một kiến trúc tiêu chuẩn được điều chỉnh với công cụ, công thức, tùy chọn hoặc trạm | Một gia đình sản phẩm cần thiết lập cụ thể cho ứng dụng mà không có thiết kế cơ bản | Giới hạn tùy chọn và bao bì sản phẩm trong tương lai phải rõ ràng |
| Phòng xử lý tùy chỉnh | Một ô có mục đích đặc biệt được thiết kế xung quanh một hoạt động hoặc một nhóm các hoạt động được kết nối | Quá trình cần dụng cụ chuyên dụng, xử lý, kiểm tra hoặc kiểm soát | Nhiều kỹ thuật, thử nghiệm, tài liệu và kế hoạch hỗ trợ hơn |
| Dòng tùy chỉnh tích hợp | Nhiều máy hoặc tế bào được kết nối bằng luồng vật liệu và điều khiển hoặc dữ liệu chung | Người mua cần quy trình phối hợp, chuyển giao, cân bằng đường dây và khả năng truy xuất | Rủi ro hội nhập và chấp nhận mở rộng ra ngoài mỗi trạm |
Sự khác biệt này quan trọng bởi vì một người mua có thể cần công cụ tùy chỉnh mà không cần một máy hoàn toàn tùy chỉnh. Một dự án khác có thể cần một máy chế biến đã được chứng minh nhưng một tế bào tải tùy chỉnh.Một thứ ba có thể cần một số trạm quy trình được thiết kế như một dòng.
Các nhà cung cấp thiết bị động cơ mô tả phạm vi này trong thực tế.trong khi GMW mô tả thiết bị stator và quy hoạch dây chuyền chìa khóa hoàn toàn dựa trên các yêu cầu của dự ánELMOTEC STATOMAT cũng lưu ý rằng các stator đặc biệt với thiết kế phức tạp hoặc đường kính lớn có thể đạt đến giới hạn kỹ thuật hoặc kinh tế của các giải pháp tự động;Công cụ được thiết kế riêng hoặc máy đặc biệt bán tự động có thể phù hợp hơn.
Ý tưởng chính:Custom không nên là viết tắt cho tự động hóa tối đa. Nó có nghĩa là kỹ thuật đúng mức độ chuyên môn hóa xung quanh một nhiệm vụ được xác định.
02 · Lợi ích tiềm năngSáu lợi thế khi các yêu cầu rõ ràng
Những lợi thế sau đây là khả năng thiết kế, không phải là kết quả tự động.
1Tốt hơn phù hợp với phần và quá trình.
Một quy trình động cơ được định hình bởi các chi tiết mà một nhãn thiết bị chung không ghi lại: đường kính bên ngoài stator và chiều dài ngăn xếp, hình học khe, vật liệu cách nhiệt, mô hình cuộn, hành vi của dây,vị trí dẫn đầuCác công cụ tùy chỉnh, chuyển động, công thức nấu ăn và cách giữ công việc có thể được phát triển xung quanh những chi tiết đó.
Điều đó có thể quan trọng khi một sản phẩm nằm ngoài phong bì được chứng minh của máy catalog.Nó cũng có thể quan trọng khi máy phải chứa một gia đình xác định của các biến thể thay vì một số phần.
2Các quy trình và chuyển giao có thể được thiết kế cùng nhau
Một tế bào quy trình tùy chỉnh có thể phối hợp nhiều hơn là hoạt động cốt lõi. tải, định hướng, phát hiện bộ phận, lựa chọn công thức, xử lý, kiểm tra, dỡ,và chuyển đổi có thể được coi là một chuỗi.
Ví dụ, một stator có thể cần phải di chuyển từ cách nhiệt khe vào cuộn và chèn, sau đó để hình thành hoặc buộc.và bắt tay trên tuyến đường đó.GROB và GMW cho thấy các giải pháp sản xuất stator có thể kết hợp một số giai đoạn này với xử lý bán tự động hoặc tự động.
3. xử lý và truy cập người vận hành có thể phù hợp với các mảnh
Phần khó của một quy trình không phải lúc nào cũng là đầu quy trình. Nó có thể là tải một stator nặng, bảo vệ các dây dẫn hình thành, duy trì định hướng hoặc cho phép người vận hành truy cập an toàn vào một nhiệm vụ thủ công.
Một máy đặc biệt có thể bao gồm các thiết bị cố định chuyên dụng, các trợ giúp nâng, xoay động bằng động cơ, hỗ trợ tải hoặc chuyển robot.Đối với các sản phẩm phức tạp hoặc có khối lượng nhỏ, một trạm bán tự động được thiết kế tốt có thể cung cấp sự cân bằng tốt hơn về kiểm soát, truy cập và linh hoạt hơn so với một đường dây hoàn toàn tự động.3
4. Kiểm soát chất lượng có thể được đặt nơi họ quan trọng
Kiểm soát tùy chỉnh có thể kết hợp quản lý công thức, giới hạn tham số, kiểm tra sự hiện diện, khóa, khả năng truy xuất lại và cổng kiểm tra.Các tính năng này có thể làm giảm sự phụ thuộc vào bộ nhớ và giúp chứa một vấn đề phát hiện trước khi bộ phận di chuyển xuống dòng.
Tuy nhiên, việc lắp đặt cảm biến không tạo ra chất lượng một mình. người mua vẫn cần xác định những gì nên được đo, phạm vi chấp nhận được, cách đo được xác minh,và điều gì xảy ra với một phần không phù hợp.
5Thiết bị có thể được thiết kế xung quanh giao diện nhà máy
Dấu chân máy, phía người vận hành, kết nối tiện ích, truy cập lối đi, giao diện phía trên và phía dưới, bao bì bảo trì và kết nối dữ liệu có thể được coi là đầu vào thiết kế.Điều này đặc biệt có giá trị khi một tế bào mới phải phù hợp với một dòng hiện có hoặc một tòa nhà hạn chế.
Rockwell Automation mô tả các kiến trúc sản xuất và lắp ráp mô-đun, linh hoạt, sẵn sàng dữ liệu, nhưng giá trị thực tế đến từ việc xác định giao diện thực tế: tín hiệu, quyền sở hữu dữ liệu,vai trò của người dùng, quy tắc mạng, bản sắc phần, logic đệm và hành vi khôi phục.5
6- Sự linh hoạt của gia đình sản phẩm có thể được lên kế hoạch
Một nền tảng có thể cấu hình hoặc tùy chỉnh có thể hỗ trợ một nhóm động cơ được xác định thông qua công thức nấu ăn, công cụ thay đổi nhanh, thiết bị điều chỉnh hoặc trạm mô-đun.định nghĩa. ¢ Sự linh hoạt trong tương lai ¢ không phải là một yêu cầu hữu ích cho đến khi các biến thể dự kiến, phạm vi kích thước, vật liệu, các bộ phận thay thế và mục tiêu chuyển đổi được ghi lại.
Nếu sản phẩm trong tương lai hoàn toàn không được biết, một dòng chuyên ngành cao có thể trở thành một hạn chế hơn là một lợi thế.
03 · Phân đổiNhững gì người mua nên ngân sách
Tùy chỉnh chuyển nỗ lực từ sàn nhà máy sang yêu cầu, kỹ thuật, thử nghiệm và cho phép.
Định nghĩa phía trước hơn
Một nhà cung cấp không thể thiết kế xung quanh thông tin mà người mua đã cung cấp. bản vẽ một mình hiếm khi là đủ. mẫu vật liệu, dữ liệu cuộn, giới hạn quy trình, tiêu chí chất lượng, điều kiện trang web,giao diện, và các phần đại diện đều có thể ảnh hưởng đến thiết kế.
Tiếp xúc nhiều hơn với kiểm soát thay đổi
Một thay đổi muộn về hình học stator, dây, cách nhiệt, tuyến dẫn, hỗn hợp sản xuất hoặc giao diện phía trên có thể ảnh hưởng đến công cụ, chuyển động, cảm biến, điều khiển, bảo vệ, tài liệu và chấp nhận.Một quy trình đóng băng thiết kế chính thức và xem xét thay đổi giúp nhóm thấy những hậu quả đó trước khi tiến hành công việc.
Chi phí và lịch trình cụ thể của dự án
Kỹ thuật tùy chỉnh, chế tạo, phần mềm, thử nghiệm và cho phép có thể làm tăng chi phí đầu tiên và thời gian thực hiện so với một máy sưu tập danh mục.Cho dù đó tạo ra giá trị vòng đời phụ thuộc vào việc sử dụng, chân trời sản phẩm, thời gian hoạt động, bảo trì, chuyển đổi, phế liệu, hàm lượng lao động và sự thay thế có sẵn.nó không dựa trên một yêu cầu hoàn trả chung.
Các nghĩa vụ hỗ trợ dài hạn
Dự án nên xác định bản vẽ và chuyển giao phần mềm, sao lưu, mật khẩu và vai trò người dùng, danh sách phụ tùng thay thế, các thành phần độc quyền, các quy tắc truy cập từ xa, đào tạo, phản hồi bảo hành,và xử lý lỗi thờiNếu những điều này là mơ hồ, người mua có thể nhận được một máy hoạt động nhưng một mô hình hỗ trợ không đầy đủ.
An toàn và khả năng bảo trì vẫn cần kỹ thuật
ISO 12100 cung cấp một phương pháp đánh giá rủi ro máy móc và giảm rủi ro trong các giai đoạn vòng đời có liên quan. ISO 13849-1:2023 cung cấp phương pháp và yêu cầu cho các bộ phận liên quan đến an toàn của hệ thống điều khiển, nhưng nó không chọn chức năng an toàn hoặc mức hiệu suất cần thiết cho một ứng dụng cụ thể.
Điều đó có nghĩa là bảo vệ, truy cập an toàn, can thiệp, làm sạch, khôi phục lỗi, khóa, vị trí bảo trì và các điều khiển liên quan đến an toàn phải được phát triển cho máy và bối cảnh sử dụng thực tế."Tự động" không giống như "an toàn" hay "có thể duy trì".
04 · Ứng dụngNơi thiết bị sản xuất động cơ tùy chỉnh phù hợp nhất
- Sản phẩm nằm ngoài bao bì máy được chứng minh.Kích thước stator, thiết kế khe cắm, đường dây hoặc cách điện, sắp xếp chì hoặc xử lý được phép có thể yêu cầu công cụ hoặc chuyển động chuyên dụng.
- Một số hoạt động ổn định cần phải hoạt động như một hệ thống.Các chất mang thông thường, công thức, cổng kiểm tra, bộ đệm và khả năng truy xuất lại có thể dễ dàng kiểm soát hơn khi các giao diện được thiết kế cùng nhau.
- Việc chuyển giao bằng tay tạo ra một rủi ro tái phát.Vấn đề có thể liên quan đến ergonomics, thiệt hại phần, định hướng, trộn, hoặc quy trình nhất quán hơn là lao động một mình.
- Một gia đình sản phẩm và kế hoạch sản xuất ổn định biện minh cho kiến trúc chuyên dụng.Chuyên môn hóa dễ dàng hỗ trợ hơn khi các biến thể dự kiến và chân trời sản phẩm rõ ràng.
- Phần làm việc nặng, khó xử hoặc nhạy cảm với định hướng.Việc nạp, xoay, nâng và chuyển hóa kỹ thuật có thể trở thành trung tâm của giải pháp.
- Máy mới phải phù hợp với một nhà máy hoặc dây chuyền hiện có.Định dạng, tiện ích, giao diện tín hiệu, luồng vật liệu và hệ thống dữ liệu có thể yêu cầu tích hợp cụ thể cho dự án.
- Một nền tảng có thể cấu hình không thể đáp ứng một khái niệm chuyển đổi hoặc kiểm soát chất lượng được xác định.Khoảng cách nên được chứng minh so với các giới hạn được xác minh của nền tảng, chứ không phải giả định.
Hãy xem ba ví dụ giả định:
- Một nhà sản xuất động cơ có một gia đình stator với bố trí dẫn không bình thường và truy cập công cụ hạn chế.
- Một nhà máy đã sở hữu máy chế biến đã được chứng minh, nhưng việc chuyển và xác định bộ phận giữa chúng là những vấn đề lặp đi lặp lại.Một tế bào xử lý tùy chỉnh và điều khiển đường chung có thể giải quyết giao diện mà không cần thay thế mỗi máy chế biến.
- Một sản phẩm có khối lượng lớn ổn định đòi hỏi nhiều trạm, bộ đệm được kiểm soát, định tuyến tự động và khả năng truy xuất dữ liệu chung.Một dòng tùy chỉnh tích hợp có thể phù hợp nếu sản phẩm và cơ sở chấp nhận đã trưởng thành.
Đây là các mẫu thiết kế, không phải là trường hợp của khách hàng hoặc lời hứa về một kết quả cụ thể.
05 · Lựa chọnKhi một máy tiêu chuẩn hoặc có thể cấu hình tốt hơn
Câu trả lời tốt nhất thường là kiến trúc ít tùy chỉnh nhất đáp ứng được yêu cầu.
| Yếu tố quyết định | Máy chuẩn/có thể cấu hình thường mạnh hơn khi... | Đơn vị di động/đường dây cần nghiên cứu khi... |
|---|---|---|
| Khả năng xử lý | Các bộ phận và quá trình nằm bên trong một bao bì máy được chứng minh | Các yêu cầu về hình học, vật liệu, xử lý hoặc chất lượng quan trọng nằm ngoài bao bì đó |
| Thời hạn sản phẩm | Sản phẩm được xác định và tương thích với các công cụ hoặc tùy chọn hiện có | Sản phẩm được xác định nhưng đòi hỏi công cụ, chuyển động hoặc giao diện cụ thể cho dự án |
| Khối lượng và hỗn hợp | Số lượng là thấp hoặc trung bình, sản phẩm thay đổi thường xuyên và tính linh hoạt quan trọng hơn sự cống hiến | Gia đình sản phẩm và kế hoạch sản xuất đủ ổn định để hỗ trợ kỹ thuật chuyên dụng |
| Sự hội nhập | Nạp độc lập, điều khiển và dữ liệu được chấp nhận | Cần chuyển giao phối hợp, kiểm soát đường dây, khả năng truy xuất lại hoặc tích hợp đường dây cũ |
| Sẵn sàng tổ chức | Người mua cần một mô hình hỗ trợ quen thuộc và triển khai nhanh chóng | Người mua có thể hỗ trợ yêu cầu, thử nghiệm, kiểm soát thay đổi, đào tạo, bảo trì và chấp nhận |
Đừng tùy chỉnh xung quanh một mục tiêu không ổn định.Một dự án tùy chỉnh có thể là quá sớm khi sản phẩm đang thay đổi nhanh chóng, các bộ phận đại diện không tồn tại, quyền sở hữu quy trình không rõ ràng hoặc không thể đo lường được sự chấp nhận.
Khối lượng nhỏ một mình không loại trừ thiết bị tùy chỉnh, an toàn, xử lý hoặc nhu cầu chất lượng quan trọng vẫn có thể biện minh cho nó, nhưng khối lượng không nên được sử dụng để che giấu một trường hợp kinh doanh không xác định.
06 · URS và RFQXác định bảy đầu vào này trước khi yêu cầu đề xuất
Một thông số kỹ thuật yêu cầu người dùng hữu ích (URS) hoặc yêu cầu báo giá (RFQ) nên cung cấp cho nhà cung cấp đủ thông tin để đề xuất kiến trúc và đưa ra các giả định.
Nhóm sản phẩm
Cung cấp bản vẽ và các bộ phận đại diện nếu có thể: bao bì, khối lượng, biến thể, vật liệu, dung sai, các tính năng nhạy cảm, chiến lược dữ liệu và phạm vi tương lai dự kiến.bao gồm kích thước ngăn xếp, khe cắm, cách nhiệt, dữ liệu cuộn, dây, vị trí dẫn và hạn chế cuộn cuối.
Yêu cầu về quy trình và chất lượng
Xác định trình tự hoạt động, các tham số quan trọng, kết quả chấp nhận được, phương pháp kiểm tra, dữ liệu để giữ lại và từ chối hoặc làm lại đường dẫn.Loại bỏ một đầu ra cần thiết từ một thiết kế máy được ưa thích để nhà cung cấp có thể đề xuất thay thế.
Mục tiêu sản xuất
Chỉ ra khối lượng hàng năm, hỗn hợp sản phẩm, chuyển đổi, cơ sở nhu cầu, sản lượng hoặc takt cần thiết, mục tiêu chuyển đổi và cách xử lý thời gian dự kiến và không dự kiến.Nhãn các đầu vào không chắc chắn thay vì chuyển đổi chúng thành độ chính xác sai.
Dòng chảy vật liệu và điều kiện trang web
Hiển thị tải và thả, thiết bị phía trên và phía dưới, bộ đệm, giới hạn lối đi và cửa, truy cập cần cẩu hoặc xe nâng, không gian sàn, tiện ích, điều kiện môi trường, giấy phép bảo trì,và hướng lưu lượng vật liệu thực tế của người vận hành.
An toàn và khả năng duy trì
Xác định luật pháp và tiêu chuẩn áp dụng, các mối nguy hiểm được biết đến, nhu cầu truy cập, mối quan tâm về công nghệ, làm sạch, dọn dẹp tắc nghẽn, khóa, chuyển đổi, vị trí dịch vụ và trách nhiệm đánh giá rủi ro.Xác định các chức năng an toàn và mức hiệu suất cho ứng dụng thực tế.
Kiểm soát và dữ liệu
Xác định công thức, vai trò người dùng, nhu cầu mã vạch hoặc RFID, khả năng truy xuất, giao diện MES / SCADA, giao thức, lưu trữ dữ liệu, báo động, an ninh mạng, sao lưu và hỗ trợ từ xa.Cũng xác định hành vi khôi phục khi một mạng, cảm biến, hoặc trạm phía trên không có sẵn.
Chấp nhận và chuyển giao
Xác định các bộ phận và vật liệu đại diện, điều kiện thử nghiệm chấp nhận nhà máy (FAT) và thử nghiệm chấp nhận trang web (SAT), phương pháp đo, quy tắc vượt qua / thất bại, tiện ích, thời gian thử nghiệm, tài liệu,đào tạo, phụ tùng thay thế, và đóng cửa mở.
Mục đích của danh sách này không phải là đóng băng mọi lựa chọn thiết kế trước khi liên hệ với nhà cung cấp.
07 · Đánh giá nhà cung cấpLàm thế nào để đánh giá một nhà cung cấp thiết bị tùy chỉnh
Không chỉ đánh giá bản vẽ khái niệm hoặc thời gian chu kỳ được báo giá.
- Xem xét yêu cầu:Nhóm có thách thức các đầu vào bị thiếu hoặc mâu thuẫn và ghi lại các giả định không?
- Khả năng xử lý và công cụ:Nó có thể giải thích quá trình động cơ, hành vi vật liệu, chiến lược công cụ và giới hạn không chỉ là nền tảng điều khiển?
- Sự lựa chọn kiến trúc:Nó có thể giải thích lý do tại sao một máy có thể cấu hình được, máy đặc biệt bán tự động, tế bào tùy chỉnh hoặc dây chuyền tích hợp là thích hợp?
- Kiểm soát dự án:Các mốc quan trọng, xem xét thiết kế, kiểm soát thay đổi, trách nhiệm và các mục rủi ro có hiển thị không?
- An toàn và dịch vụ:Đánh giá rủi ro, truy cập, can thiệp, bảo vệ, kiểm soát liên quan đến an toàn, làm sạch và bảo trì được coi là công việc thiết kế?
- Thử nghiệm và chấp nhận:Các bộ phận đại diện, vật liệu, phương pháp đo, điều kiện FAT/SAT và tiêu chí vượt qua/không vượt qua đã được thống nhất trước khi thử nghiệm cuối cùng?
- Chuyển giao:Có hướng dẫn, bản vẽ, sao lưu, truy cập phần mềm, đào tạo, phụ tùng được đề nghị và các sắp xếp hỗ trợ được xác định không?
Nhà cung cấp cũng nên sẵn sàng nêu ra những gì chưa được biết. Một giả định có điều kiện hữu ích hơn một lời hứa trông chính xác dựa trên dữ liệu sản phẩm không đầy đủ.
Câu hỏi thường gặpCâu hỏi thường gặp
Thiết bị sản xuất động cơ tùy chỉnh là gì?
Nó là thiết bị sản xuất được thiết kế xung quanh một gia đình động cơ hoặc stator được xác định, tuyến đường quy trình, mục tiêu sản xuất, giao diện nhà máy và phương pháp chấp nhận.Tùy chỉnh có thể được giới hạn trong công cụ và tùy chọn, hoặc mở rộng đến một tế bào mục đích đặc biệt hoặc đường dây tích hợp.
Các thiết bị tùy chỉnh luôn được tự động hóa?
Không, nó có thể hỗ trợ bằng tay, bán tự động, tự động, hoặc hỗn hợp.Công cụ được thiết kế riêng hoặc máy đặc biệt bán tự động có thể thực tế hơn tự động hóa hoàn toàn.3
Những lợi thế chính của thiết bị tùy chỉnh là gì?
Lợi thế tiềm năng bao gồm sự phù hợp tốt hơn giữa bộ phận và quy trình, xử lý phối hợp và tích hợp quy trình, kiểm soát chất lượng được lên kế hoạch, tương thích giao diện nhà máy và hỗ trợ cho một gia đình sản phẩm xác định.Những lợi ích này phụ thuộc vào các yêu cầu rõ ràng và xác nhận thành công.
Khi nào máy catalog là sự lựa chọn tốt hơn?
Một danh mục hoặc máy cấu hình thường được ưa thích khi sản phẩm phù hợp với phong bì đã được chứng minh và không có xử lý đặc biệt, dữ liệu, kiểm soát chất lượng,hoặc yêu cầu giao diện đường dẫn biện minh cho kỹ thuật bổ sung.
Sự khác biệt giữa FAT và SAT là gì?
FAT được thực hiện tại cơ sở của nhà cung cấp trước khi vận chuyển; SAT được thực hiện sau khi lắp đặt tại trang web của người dùng.phương pháp đo, thời gian, trách nhiệm và quy tắc vượt qua / thất bại cho cả hai.
Người mua nên gửi gì trước?
Bắt đầu với bản vẽ sản phẩm và các bộ phận đại diện, các yêu cầu về quy trình và chất lượng, khối lượng và hỗn hợp sản xuất, các hạn chế về địa điểm / bố trí, nhu cầu an toàn và bảo trì, điều khiển / giao diện dữ liệu,và một khái niệm chấp nhận ban đầuChọn các đầu vào không chắc chắn để chúng có thể được giải quyết trong quá trình dự án.
Chỉ tùy chỉnh những gì tạo ra một lợi thế kỹ thuật thực sự.Chọn kiến trúc ít tùy chỉnh nhất có thể đáp ứng đáng tin cậy các sản phẩm xác nhận, quy trình, sản xuất, an toàn, tích hợp, và nhu cầu chấp nhận.tài liệu, và hỗ trợ một phần của thiết bị không suy nghĩ sau.
