预制自动化:交付成本

在预制自动化中,滚压、成型和焊接各自都能很好地自动化。决定产出的是它们之间的交接环节。预制自动化:为交接环节定价 首次发表于EVST。

来源:EVS Robot 博客

作者:EVST编辑团队·审核:EVST编辑团队·方法:基于已审核来源的影像证据地图和引用的已发布标准撰写;未断言任何性能、公差、周期时间或部署数据。··编辑政策·更正政策·条款

直接回答:在预制自动化中,瓶颈很少是单一机器。卷板、成型和焊接各自都能很好地自动化,因此将机器产能相加会高估车间实际产量。产出由交接环节决定:零件如何在工序之间移动,它们在哪里等待,批次节奏是否匹配,以及一次换模会停止多少台机器。在机器之前先评估交接成本,并首先自动化约束性工序。

适用对象:为从事风管、壳体、锥体及类似预制组件的自动化生产的制造商撰写,涉及多个独立工序。

范围:本EVST指南涵盖为何单机产能会高估车间产出,哪些交接问题决定实际吞吐量,以及在比较报价前应准备什么。本指南不涉及任何机器的选型、吞吐量报价或布局设计。

三道工序,三台机器

参考影像展示了三个独立的场景:一台机器上将板材卷成圆柱壳体,第二台机器上卷制锥体,以及一台机器人将分支接头焊接到管子上。

这是三台不同的机器在加工三个不同的零件。它们被放在一起展示是因为预制产品通常需要所有三种工序,而不是因为它们构成一条连续生产线。

将它们理解为一条生产线正是本文所要讨论的错误,因为预制自动化是一台一台地购买机器,并逐个车间地进行评估。

单机自动化是容易的部分

单独来看,这些工序中的每一个都拥有成熟的自动化技术。卷板有专用设备,成型有专用设备,焊接可以机器人化。

这种成熟性正是使产能叠加如此诱人的原因:三个机器额定值,一个总和,一个看似可得的车间产出。

这种总和假设零件恰好每台机器空闲时到达,而车间现场并不遵守这一假设。根据相关标准,评估的是应用本身而非单台机器,而在估算产出时预制自动化也是如此。

交接问题

零件如何从一道工序转移到下一道:起重机、台车、输送带还是人工搬运,相对于机器循环时间需要多长时间?

零件在哪里等待,等待需要多少空间?不存在的缓存区会变成占用的地面空间,或导致机器闲置。

批次节奏是否匹配?一台一次生产一个壳体的卷板机,为一个每次装夹多个零件的焊接站供料,这种不匹配会表现为等待,而不是产能不足。

一次换模会同时停止多少台机器,产品组合迫使换模的频率有多高?

预制自动化的顺序安排

当预算迫使分阶段实施时,首先自动化的工序通常是约束其他工序的那一个,而不是拥有最吸引人机器的那个。

自动化上游快工序而下游是慢速手工工序,通常只是移动了队列而非缩短它。

根据相关标准,为熔焊选择适当质量要求水平的标准已经制定,而当焊接是预制自动化中若干工序之一时,尽早决定该水平可避免孤立地规定焊接步骤。根据相关标准,在采取防护措施之前应先确定机械的极限,这意味着在混合车间中,必须在指定任何单台机器之前描述交接流程。结果的验收应针对连接的流程来编写,而不是针对孤立的单台机器。

它证明了三个可见的操作:一块板材卷成壳体,一个锥体在另一台机器上卷制,以及一台机器人在管子上完成分支接头焊接,之后可见完成的接头。

它并不能证明这些操作位于同一设施中,不能证明它们是连接的,也不能证明任何关于吞吐量、利用率或周期时间的信息。解说词和本文将它们描述为不同机器上的独立操作,因为事实就是如此。

任何综合产出数据都必须根据您自己的产品组合和产量来计算。

简短决策表

单一主导产品且产量稳定:物理连接工序通常值得投入成本。

高混合且频繁换模:缓存区和换模时间通常比增加机器速度带来更多收益。

一道工序明显约束其他工序:先自动化该工序,在承诺其他工序之前重新测量。

在询价前应准备什么

产品结构和尺寸范围:壳体直径和厚度、锥体尺寸、管子上的接头形式。年度产量和每种产品类型的典型批次大小。

现有设备清单和车间布局,包括起重机覆盖范围和可用于缓存的地面面积。

换模频率、每班人员配置,以及哪些工序目前加班运行。

常见问题

为什么不能直接把机器产能加起来?

因为这假设零件恰好每台机器空闲时到达。传输时间、缓存和换模打破了这一假设,通常差异很大。

哪道工序应该首先自动化?

通常是约束其他工序的那一道。自动化上游快工序而下游是慢工序,只是移动了队列而非消除它。

各工序必须物理连接吗?

不一定。对于高混合工作,缓存区和短换模时间通常比刚性连接带来更多收益。

在混合生产线中如何处理焊接质量?

通过尽早决定质量要求水平,使焊接步骤与其他步骤一起被规定,而不是孤立地规定。

应用审查的项目输入

如果您正在规划预制自动化,产品组合和交接情况比任何单台机器规格都更重要。EVST将交接成本与机器成本一同评估。

  • 产品结构、尺寸范围和接头形式
  • 年度产量和典型批次大小
  • 现有设备清单和车间布局,包括起重机覆盖范围
  • 换模频率、人员配置和当前加班情况
  • 发送这些信息,EVST将根据您的实际产品组合进行排序和交接分析。相关阅读:自动焊接系统、长圆柱零件定位器。