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今日视点:材料自动化如何提高制造效率?
浏览: 发布日期:2022-09-23

  自动化在某些行业中的应用比其他行业更广泛。有时这是因为相关业务必须保持高产量。在其他情况下,决策者希望实现自动化可以带来的可靠性,尤其是在他们已经在应对劳动力短缺的情况下。

  将自动化引入流程还可以降低工人受伤率,尤其是当任务需要繁重或紧张时。这就是为什么一些公司在材料自动化制造过程中使用它的原因之一。以下是该方法可以带来的一些具体好处。

  减少处理时间的成功尝试可以帮助公司改进工作流程并消除瓶颈。最近发布的一种光纤激光切割系统实现了每分钟 13,300英寸 (IPM) 的横向速度。

  该公司表示,该机器拥有最快的线性驱动器,可以将复杂套料的加工时间缩短 15%。该机器具有一些激光切割自动化功能这一事实也缩短了加工时间。

  该机器可以进行独立调整并监控喷嘴状况和生产表面是否存在碎屑等情况。该设备可以在不停止生产的情况下解决这些特性。它还只需要最少的操作员输入,这让人们可以将更多时间花在其他任务上。

  这只是投资正确设备如何帮助制造任务不间断进行的一个例子。此外,它还展示了即使是部分自动化流程也可以帮助公司改进其工作流程。

  一些自动化选项使用一台机器处理多个处理步骤。一家公司可能有一个能够同时进行与圆形钣金零件相关的去毛刺和修边步骤的设备。然后,员工可能仍需要装卸材料。然而,由于使用较少的整体机器来处理所有必要的处理,他们这样做的频率较低。

  制造行业中的材料残余物经常被丢弃。但是,在将它们存放在垃圾填埋场之前对其进行处理通常很耗时。制造工厂的人员必须找出最合适的存储方式。有些人还使用残余物跟踪和嵌套软件来帮助他们确定如何使用残余物。这是一件好事,因为扔掉它们不是很可持续。

  在大多数情况下,使用的方法仍然需要处理产品。然而,一些制造车间开始自动化余料管理。这样做有助于操作员决定如何使用存储盒,包括数量和类型。自动化还可以更轻松地将残余物用于未来的工作,从而将它们完全从垃圾填埋场中拯救出来。

  Bradley McBain 是 MBA Engineering Systems 的常务董事。他是一家自动化钣金切割公司的英国代表。McBain 讨论了如何自动化处理残余物的某些方面可以为工人提供更大的灵活性,包括将残余物发送到所需的存储盒,使其以后更容易使用。

  “操作员需要选择是将 [残余物] 存储在原材料顶部还是另一个磁带盒中,”McBain 解释说。“但是,如果下一次材料调用不需要余料,那么系统会将其移开以获取完整的板材库存。每次将余料返回到 [存储] 时,系统都会更新纸张尺寸和位置,因此程序员可以查看下一个作业的库存可用性。”

  操作员还可以根据工作组合选择他们需要多少缓冲盒。使用自动化来处理残余物还不是一个广泛使用的选项。然而,随着越来越多的决策者选择使用它并获得了很好的结果,其他人也会效仿。

  选择推进材料处理自动化还可以加快整个设施的工作流程,特别是如果所选技术与建筑物中发生的事情保持一致。

  喷砂是一种常用于在应用耐腐蚀涂层之前清洁和准备金属板的技术。一些公司通过使用自动化选项(例如爆破机器人)来加速这一过程。在实施材料自动化时,理想的做法是寻找可行的方法与公司已经使用的生产流程集成。

  在一个例子中,一家制造厂改变了其材料处理方法,转而使用自动化叉车。该组织以前使用托盘搬运车和手动叉车。但是,在某些情况下,这种方法可能会占用操作员整个轮班时间的两到三个小时。

  这种变化意味着材料在正确的时间出现在正确的位置,这有助于客户的订单按时完成。然而,这并不是制造设施如何使用自动化的唯一例子。还有将金属板装载到托盘上的传送带和塑造金属形状的机械臂。

  决策者不应仅仅因为技术存在就使用材料自动化。但是,如果他们花时间考虑可以改进流程的最合适的方法,那么回报通常是可观的。

  切割巨大的金属片并不容易。许多人缺乏可见性,不知道有多少给定材料需要使用,或者他们设想的设计是否会根据可用资源发挥作用。

  麻省理工学院的研究人员使用激光切割自动化工具解决了这些问题,该工具使用算法来帮助用户切割材料。它建议材料放置和使用多少材料,同时向人们提供有关他们可用材料的实时反馈。

  该工具名为 Fabricaide,它还具有定制的 2D 打包算法,可以在有人处理项目时推荐纸张上零件的最佳布局。或者,如果一个人已经知道他们想要如何安排它们,他们可以禁用该功能。

  参与该工具开发的 Ticha Sethapakdi解释了这种自动化如何减少浪费并让人们在规划项目时更有信心。“很多这些材料都是非常稀缺的资源,因此经常出现的一个问题是,设计师直到他们已经完成设计后才意识到他们已经用完了材料。

  Sethapakdi 继续说道,“有了 Fabricaide,他们可以更早地知道,以便他们能够主动确定如何最好地分配材料。” 如果材料不足,该工具可以警告用户。此外,它建议材料替代。该团队希望在未来的版本中使其工具更加复杂。例如,它可能会分析材料必须具有多强或多柔韧性才能使制造的产品具有所需的特性。

  制造商知道追求持续改进的重要性。在制造设施中做到这一点的方法之一可能是改变材料装载到各种机器上或从各种机器上取下的方式。

  材料自动化可以减少与将原材料装载到激光切割机和处理成品相关的空闲时间。确定使用这种自动化的最佳方法可以消除瓶颈,同时缩短交货时间。

  这些解决方案不会将运营商排除在外。但是,它们降低了与手动处理相关的风险,并有助于创建一个没有差距的更好的整体工作流程。

  在一个案例中,一家德国公司使用材料自动化来装载 CNC 机床。该设备包括 3D 视觉功能,可自动检测原始零件并将其送入 CNC 的夹具。在制造过程完成时,机器人通过将成品从机器中取出来处理它们。此用例最适合中小型工件,但大型工件也存在自动化机会。

  专注于制造设施中的材料自动化还可以使公司显着减少整体生产时间。这也是其他行业的决策者追求自动化技术的主要原因之一。当一家食品制造商投资协作机器人时,它在制造不同种类的产品时通过更快的转换时间变得更具竞争力。

  为锅炉制造组件的爱尔兰公司 Warmflow 购买了一对全自动机器,使其能够在有限的人工干预下实现熄灯操作并实现生产目标。该设置可以在同一台机器上完成激光切割、冲压和成型任务。还有一个机器人元件可以从机器中挑选碎片并将它们堆叠起来。

  Warmflow 的制造工程师 Stewart McLaughlin 说:“新系统由于其 24/7 全天候运行能力而显着提高了生产能力。机器上的新技术和新功能还提高了处理各种组件设计的效率和灵活性。”

  上面的例子展示了人们利用激光切割自动化和类似策略时可能发生的一些事情。然而,当领导者仔细考虑当前的挑战以及材料自动化如何帮助克服这些挑战时,公司最有可能获得最佳结果。人们还应该记住,总体成功率通常取决于人们是否有明确的目标,并设置指标来衡量进展是否正在发生。