كل خلية تصنيع تعيش أو تموت في الثواني التي تقضيها بين الأجزاء، وليس في الثواني التي تقضيها في قطع المعادن. يمكن للمتجر الذي يقوم بتشغيل مطاحن ثلاثية المحاور لمدة ثماني ساعات يوميًا أن يضيع وقتًا أطول في تغيير التركيبات مقارنةً بإزالة الرقائق الفعلية إذا كانت طريقة التثبيت غير متوافقة بشكل جيد مع مزيج الوظائف. هذا هو السبب في أن القرار بين جهاز تحديد الموقع اليدوي ونظام تحديد المواقع الهوائي بنقطة الصفر يستحق نفس التدقيق مثل سرعة المغزل أو اختيار الأداة.
يحل الطريقان نفس المشكلة الأساسية، وهي موقع الجزء القابل للتكرار على لوحة التثبيت، لكنهما يصلان إلى هياكل تكلفة وأوقات دورات وأحمال عمل مختلفة تمامًا. إن فهم المكان المناسب لكل واحد هو الفرق بين ترقية العمل التي تدفع ثمنها في أشهر وتلك التي لا يتم استخدامها بشكل كافٍ في الدرج.
المراقبة الميدانية: عادةً ما تبلغ المتاجر التي تتحول من التثبيت المثبت بمسامير إلى نهج نقطة الصفر المنظم عن تخفيضات في التحول في حدود 70 إلى 90 بالمائة لكل مبادلة تركيب، على الرغم من أن الرقم الدقيق يعتمد بشكل كبير على تعقيد الجزء وحجم الدفعة.
A جهاز تحديد الموقع اليدوي هو عنصر تحديد موضع ميكانيكي، عادةً ما يكون عبارة عن حلقة تحديد موقع أو دبوس أو طوق، يستخدمه المشغل يدويًا لتثبيت قطعة العمل أو لوحة التثبيت في موضع مرجعي معروف. الجهاز نفسه لا يولد قوة لقط. فهو يحدد الموقع، ويقوم مشبك أو مسمار أو رافعة منفصلة بتأمين الجزء.
من الناحية العملية، يظل جهاز تحديد الموقع اليدوي خيارًا سليمًا لمحلات العمل التي تدير مجموعة أجزاء ضيقة مع مقايضات تركيبات غير متكررة، حيث تكون تكلفة العمالة للمقاعد اليدوية صغيرة مقارنة بإجمالي وقت التشغيل.
A نظام تحديد المواقع نقطة الصفر الهوائية يستبدل المقاعد اليدوية والتثبيت بوحدات قفل تعمل بالهواء مثبتة أسفل لوحة التثبيت أو المنصة النقالة. يعمل الهواء المضغوط على دفع آلية القفل، التي غالبًا ما تكون عبارة عن عنصر قفل كروي أو عنصر على شكل كوليه، إلى المشاركة، مما يؤدي إلى سحب اللوحة لأسفل على سطح مرجعي بقوة ثابتة ومتكررة في كل دورة.
يعمل النظام عادةً من خلال ثلاث مراحل: يقوم ضغط الهواء بسحب أو تمديد عنصر القفل داخل الوحدة الأساسية، ويقوم مسمار التزاوج الخاص بلوحة التثبيت بإشراك الوحدة، ويحمل الزنبرك المقفل أو قوة الهواء اللوحة إلى قابلية تكرار أقل من عشرة ميكرون عبر آلاف الدورات. نظرًا لأن قوة القفل تأتي من دائرة هوائية يتم التحكم فيها بدلاً من يد بشرية، فإن التباين من جزء إلى جزء في قوة التثبيت ينخفض بشكل حاد.
| عامل | التأثير النموذجي |
|---|---|
| وقت التحول | ثواني بدلا من دقائق لكل مبادلة المباراة |
| التكرار | موقع ثابت ضمن نطاق ميكرون مكون من رقم واحد |
| تبعية المشغل | الحد الأدنى، يتم التفاعل بضغطة زر أو تلقائيًا |
| التوافق مع الأتمتة | يتكامل مع تحميل الروبوت ومبدلات البليت |
إن المقايضة واضحة ومباشرة: زيادة الاستثمار الأولي في الوحدات، والبنية التحتية لإمدادات الهواء، وغالبًا ما تكون صمامات التحكم أو أجهزة الاستشعار لتأكيد حالة القفل قبل بدء الدورة.
نادرًا ما يتعلق الاختيار بين الاثنين بالتكنولوجيا الأفضل من الناحية الموضوعية. يتعلق الأمر بمطابقة النظام مع حجم الإنتاج وتنوع الأجزاء ورأس المال المتاح. يوضح الجدول أدناه المفاضلات بين العوامل الأكثر أهمية في المتجر.
| المعايير | جهاز تحديد الموقع اليدوي | نظام تحديد المواقع الهوائي بنقطة الصفر |
|---|---|---|
| التكلفة الأولية | منخفض | معتدلة إلى عالية |
| سرعة التحول | دقائق، تعتمد على المشغل | ثواني، تلقائية إلى حد كبير |
| التكرار | متغير مع التقنية | عالية باستمرار |
| البنية التحتية اللازمة | لا شيء خارج المباراة نفسها | الهواء المضغوط، ربما منطق التحكم |
| أفضل ملاءمة | منخفض-mix, long-run jobs | خلايا آلية عالية المزيج ومتكررة التغيير |
| الصيانة | الحد الأدنى، وفحص التآكل في الغالب | فحص دوري للختم وخط الهواء |
قاعدة أساسية مفيدة: في حالة حدوث تغييرات في التركيبات أكثر من عدة مرات في كل نوبة عمل، فإن توفير العمالة من نظام هوائي يفوق عادة تكلفة المعدات الإضافية في غضون عام إلى عامين، اعتمادًا على معدل ساعة الماكينة وحجم الدفعة.
يبين الرسم البياني أدناه تسلسل الخطوات لكل نهج، بدءًا من وصول الجزء إلى الماكينة وحتى بدء الدورة.
إن تحديد موقع لوحة التثبيت وتثبيتها لا يمثل سوى نصف معادلة العمل. النصف الآخر هو كيفية تثبيت الجزء الفردي بمجرد جلوس اللوحة. هذا هو المكان أنظمة الإمساك يتم تشغيل الآليات التي تعمل على تثبيت الجزء الخام أو التجميع الفرعي أو مركزه أو الإمساك به بشكل مباشر، وغالبًا ما يتم دمجه مع قواعد نقطة الصفر اليدوية أو الهوائية.
عندما يتم إقران أنظمة الإمساك بنظام تحديد المواقع الهوائي بنقطة الصفر، يمكن ضغط التحول بأكمله، من الطاولة الفارغة إلى الجزء الجاهز للقطع، في حركة واحدة آلية أو شبه آلية. يعد هذا الاقتران ذا قيمة خاصة في أنظمة التصنيع المرنة حيث قد ترى الآلة جزءًا مختلفًا في كل دورة.
يعد وقت التغيير مضاعفًا مباشرًا لاستخدام المغزل. لنفترض أن الآلة تقوم بتشغيل خمسين قطعة غيار قصيرة الدورة لكل نوبة عمل. إذا كانت تكلفة كل تبديل للتركيبات خمس دقائق في ظل نظام يدوي، فهذا يزيد عن أربع ساعات من وقت عدم القطع عبر نوبة العمل. قم بضغط نفس المبادلة إلى خمس عشرة ثانية باستخدام نظام هوائي ويمكن أن يقترب وقت المغزل المستصلح من ثلاث ساعات ونصف، وهو الوقت الذي يتحول مباشرة إلى أجزاء إضافية يتم إنتاجها أو تقليل العمل الإضافي.
| نمط الإنتاج | الاستفادة المتوقعة من الأتمتة |
|---|---|
| متجر عمل عالي المزيج ومنخفض الحجم | عدد كبير من التحولات مرتفع بالنسبة لطول التشغيل |
| منخفض-mix, high-volume dedicated line | أصغر حجما، ونادرا ما تتغير التركيبات |
| دفعة مختلطة مع تغييرات هندسية متكررة | مرونة كبيرة تقلل من وقت التوقف عن العمل عند إعادة الأدوات |
يعد إرهاق المشغل عاملاً ثانويًا ولكنه حقيقي. يؤدي الجلوس اليدوي ومسامير فحص عزم الدوران بشكل متكرر عبر نوبة عمل مدتها ثماني أو اثني عشر ساعة إلى حدوث إجهاد بدني وارتفاع معدل الخطأ في نهاية نوبة العمل. يؤدي القفل التلقائي إلى إزالة هذا المتغير تمامًا، مما يدعم أيضًا مقاييس الجودة الأكثر اتساقًا عبر الورديات.
تفرض أنظمة التصنيع المرنة، حيث تتشارك عدة آلات المنصات أو الروبوتات أو الناقلات، متطلبات إضافية على العمل بما يتجاوز آلة واحدة مستقلة. هناك بعض الممارسات التي تفصل باستمرار الخلايا المرنة التي تدار بشكل جيد عن تلك التي تكافح:
لا تكون الخلية مرنة إلا بقدر أبطأ تغيير في تركيباتها. يعد توحيد واجهة نقطة الصفر عبر الأجهزة هو القرار الوحيد ذو التأثير الأعلى في تصميم نظام التصنيع المرن.
تعتمد الإجابة الصحيحة على مجموعة صغيرة من الأسئلة العملية بدلاً من التفضيل العام للأتمتة. خذ بعين الاعتبار ما يلي قبل الالتزام برأس المال:
تتبع العديد من المتاجر نهجًا هجينًا: نظام تحديد المواقع الهوائي بنقطة الصفر على الآلات عالية الخلط حيث يبرر تردد التغيير الاستثمار، ويتم الاحتفاظ بأجهزة تحديد الموقع اليدوية على خطوط مخصصة حيث نادرًا ما تتحرك التركيبات.
في كثير من الحالات، نعم، بشرط أن يكون نمط لوحة القاعدة والمسافات بين المسامير متوافقين مع الوحدات الهوائية التي يتم النظر فيها. يجدر التأكد من أبعاد الواجهة قبل شراء التركيبات إذا كان من المتوقع إجراء ترقية مستقبلية.
يعد استهلاك الهواء متواضعًا بشكل عام مقارنة بمعدات ورشة العمل الهوائية الأخرى، نظرًا لأن الوحدات تعمل لفترة وجيزة فقط أثناء القفل وفتح القفل بدلاً من التشغيل المستمر.
لا، يمكن تركيب أنظمة الإمساك على التركيبات المثبتة على قواعد نقطة الصفر اليدوية أو الهوائية. يعتمد اختيار آلية الإمساك على هندسة الأجزاء أكثر من اعتماده على طريقة تحديد الموقع الأساسية.
تتمتع الأنظمة الهوائية عمومًا بقابلية تكرار أكثر إحكامًا وأكثر اتساقًا لأنه يتم التحكم في قوة القفل والجلوس ميكانيكيًا وليس يدويًا، على الرغم من أن المشغل الماهر الذي يستخدم جهاز تحديد موقع يدوي يتم صيانته جيدًا لا يزال بإمكانه تحقيق نتائج قوية لتفاوتات أقل تطلبًا.
يعتمد ذلك على عدد مرات تغيير التركيبات. إذا كانت التغييرات نادرة، فقد تكون فترة الاسترداد طويلة. إذا كان المتجر يتعامل مع العديد من الدفعات الصغيرة بمقايضات متكررة، فإن توفير العمالة ووقت المغزل غالبًا ما يبرر الاستثمار خلال إطار زمني معقول.