SMT · معدات محددة للمحرك
معدات تصنيع محركات مخصصة: الفوائد والتبادل والتطبيقات المناسبة
إطار ملائم للمبتدئين لتحديد مقدار التخصيص الذي يحتاجه مشروع إنتاج المحرك.
الإجابة القصيرة:يتم تصميم معدات تصنيع المحركات المخصصة حول عائلة محركات محددة، طريق العملية، هدف الإنتاج، واجهة المصنع، وطريقة القبول.من المنطقي عندما لا تستطيع آلة الكتالوج استيعاب الجزء بثقة، الأدوات، والتعامل، ومراقبة الجودة، والبيانات، أو متطلبات تكامل الخط. إنه ليس الخيار الأفضل تلقائيًا.الحل الأقل تخصيصًا عادة ما يكون أسهل في الشراء، التحقق من صحة، الدعم، والتغيير.
بالنسبة للمبتدئين، السؤال الأكثر فائدة ليس هل نحتاج إلى آلة غير قياسية؟أي أجزاء من هذه المهمة التصنيعية تحتاج حقا إلى تخصيص؟
01 · تعريفما الذي تعنيه "الطبيعة" في تصنيع السيارات
"المعدات المخصصة" لا تصف مستوى واحد ثابت من الأتمتة.
| مستوى التخصيص | ماذا يعني | سبب نموذجي لاختياره | التحذير الرئيسي |
|---|---|---|---|
| آلة الكتالوج | آلة قياسية تستخدم ضمن جزءها المحدد ومجال العملية | المنتج يناسب نطاق التطبيقات المثبت | قد تكون الأجزاء الخاصة أو التعامل أو الواجهات خارج حدود الجهاز |
| منصة قابلة للتكوين | بنية قياسية مُعدلة مع الأدوات أو الوصفات أو الخيارات أو المحطات | تحتاج عائلة المنتجات إلى إعداد محدد للتطبيق دون تصميم أساسي | يجب أن تكون حدود الخيارات ومغلفة المنتج المستقبلية صريحة |
| خلية العملية المخصصة | خلية ذات غرض خاص مصممة حول عملية واحدة أو مجموعة متصلة من العمليات | تحتاج العملية إلى أدوات مخصصة أو التعامل معها أو التفتيش أو الضوابط | مزيد من الهندسة، التجارب، الوثائق، وتخطيط الدعم |
| خط مشترك مخصص | آلات أو خلايا متعددة متصلة بتدفق المواد والتحكم أو البيانات المشتركة | المشتري يحتاج إلى عمليات منسقة، ونقل، وتوازن خط، وتتبع | خطر الاندماج والقبول يتجاوز كل محطة |
هذا التمييز مهم لأن المشتري قد يحتاج إلى أدوات مخصصة دون الحاجة إلى آلة مخصصة بالكامل. قد يحتاج مشروع آخر إلى آلة عملية مثبتة ولكن خلية تحميل مخصصة.الثالث قد يحتاج إلى العديد من محطات المعالجة المصممة كخط واحد.
يصف الموردون لمعدات السيارات هذه المجموعة في الممارسة العملية. تقدم GROB حلول التلفيق وإدخال من الآلات شبه الآلية إلى خطوط التجميع الآلية،في حين أن GMW يصف معدات الستاتور وتخطيط خط مفتاحها على أساس متطلبات المشروعيلاحظ ELMOTEC STATOMAT أيضًا أن الستاتورات الخاصة ذات التصاميم المعقدة أو قطرها الكبير يمكن أن تصل إلى الحدود التقنية أو الاقتصادية للحلول الآلية ؛أدوات مصممة بشكل فردي أو آلات خاصة شبه أوتوماتيكية يمكن أن تكون أكثر ملاءمة.
الفكرة الرئيسية:لا ينبغي أن يكون التخصيص اختصاراً لأقصى قدر من الأتمتة، بل يعني الهندسة الكمية المناسبة من التخصص حول مهمة محددة.
02 · المزايا المحتملةستة فوائد عندما تكون المتطلبات واضحة
المزايا التالية هي إمكانيات التصميم، وليست نتائج تلقائية. كل منها يجب تحديده، والهندسة، والتحقق من صحة.
1أفضل تناسب للجزء والعملية
يتم تشكيل عملية المحرك من قبل تفاصيل لا تلتقطها ملصق المعدات العام: قطر خارجية الستاتور وطول المجموعة ، هندسة الفتحة ، المواد العازلة ، نمط التلف ، سلوك الأسلاك ،الموقف الرئيسيويمكن تطوير الأدوات المخصصة والحركة والوصفات والعمل حول هذه التفاصيل.
هذا يمكن أن يكون مهماً عندما يكون المنتج خارج الظرف المثبت من آلة الكتالوج.يمكن أن يهم أيضا عندما يجب أن تستوعب الآلة عائلة محددة من المتغيرات بدلا من رقم جزء واحد.
2يمكن تصميم العمليات والنقل معًا
خلية عملية مخصصة يمكن أن تنسق أكثر من العملية الأساسية.ويمكن التعامل مع النقل كسلسلة واحدة.
على سبيل المثال ، قد يحتاج الستاتور إلى الانتقال من عزل الفتحة إلى التلف والإدراج ، ثم إلى تشكيل أو ربط. يمكن لمصمم الخط تحديد الناقلين واستراتيجية البيانات والمحافظين ، وإرسال الطرق ،وتصافح اليدين عبر ذلك المساريظهر GROB و GMW أن حلول إنتاج الستاتور يمكن أن تجمع العديد من هذه المراحل مع التعامل شبه التلقائي أو الآلي.
3. يمكن أن تتطابق التعامل والوصول إلى المشغل مع قطعة العمل
الجزء الصعب من العملية ليس دائمًا رأس العملية. قد يكون تحميل الستاتور الثقيل ، وحماية الأسلاك المتشكلة ، والحفاظ على التوجه ، أو منح المشغل إمكانية الوصول الآمن إلى مهمة يدوية.
يمكن أن تتضمن آلة ذات غرض خاص أجهزة خاصة، أو مساعدات رفع، أو دوران محرك، أو تحميل مساعد، أو نقل الروبوت. ولكن يجب أن يعتمد الاختيار على قطعة العمل وسياق الإنتاج.للمنتجات المعقدة أو ذات الحجم الصغير، يمكن أن توفر محطة شبه أوتوماتيكية مصممة جيدًا توازنًا أفضل في التحكم والوصول والمرونة من خط أوتوماتيكي بالكامل.3
4يمكن وضع ضوابط الجودة حيثما كانت مهمة
يمكن أن تتضمن الضوابط المخصصة إدارة الوصفة، وحدات المعلمات، والتحقق من الوجود، والقفل، والتمشيط، وبوابات التفتيش.هذه الميزات يمكن أن تقلل من الاعتماد على الذاكرة وتساعد على احتواء مشكلة اكتشفت قبل أن يتحرك الجزء أسفل التيار.
ومع ذلك، فإن تثبيت جهاز استشعار لا يخلق نوعية في حد ذاته. لا يزال المشتري بحاجة إلى تحديد ما يجب قياسه، والمدى المقبول، وكيف يتم التحقق من القياس،وماذا يحدث للجزء غير المتوافق.
5يمكن تصميم المعدات حول واجهة المصنع
يمكن التعامل مع بصمة الجهاز ، جانب المشغل ، اتصالات المرافق ، الوصول إلى الممرات ، واجهات المياه العليا والأسفل ، غلاف الصيانة ، واتصالات البيانات كمدخلات التصميم.هذا أمر ذو قيمة خاصة عندما يجب أن تناسب الخلية الجديدة خط موجود أو مبنى مقيد.
روكويل أوتوماتيك تصف المباني التصنيعية والجمعية المعدة للبيانات، ولكن القيمة العملية تأتي من تعريف الواجهة الفعلية: الإشارات، ملكية البيانات،دور المستخدم، قواعد الشبكة، هوية الجزء، منطق العازل، وسلوك الاسترداد.5
6يمكن تخطيط مرونة عائلات المنتجات
يمكن أن تدعم منصة قابلة للتكوين أو مخصصة مجموعة محددة من المحركات من خلال وصفات، أدوات التغيير السريع، الأجهزة القابلة للتعديل، أو المحطات الوحيدة. الكلمة الرئيسية هيمحددةالمرونة المستقبلية ليست شرطًا مفيدًا حتى يتم توثيق المتغيرات المتوقعة، ومجموعة الأحجام، والمواد، وقطع التغيير، وهدف التحول.
إذا كان المنتج المستقبلي غير معروف تمامًا ، فقد يصبح خط متخصص للغاية قيودًا بدلاً من ميزة.
03 · المقايضاتما الذي يجب على المشترين أن يضعوا له ميزانية
التخصيص ينقل الجهد من أرضية المصنع إلى المتطلبات والهندسة والتجارب والتشغيل. هذا يمكن أن يكون مجديًا ، ولكن يجب أن يكون مرئيًا في خطة المشروع.
المزيد من تعريف الجانب الأمامي
لا يمكن للمورد أن يختلف حول المعلومات التي لم يقدمها المشتري. الرسومات وحدها نادرًا ما تكون كافية. عينات المواد، بيانات التلف، حدود العملية، معايير الجودة، ظروف الموقع،الواجهات، وكل الأجزاء الممثلة يمكن أن تؤثر على التصميم.
المزيد من التعرض لمراقبة التغيير
يمكن أن يؤثر التغيير المتأخر في هندسة الستاتور والأسلاك والعزل وتوجيه الرصاص أو مزيج الإنتاج أو واجهة التيار العلوي على الأدوات والحركة والأجهزة الاستشعارية والضوابط والحماية والتوثيق والقبول.تساعد عملية تجميد التصميمات وإعادة النظر في التغييرات الرسمية الفريق على رؤية هذه العواقب قبل المضي قدما في العمل.
التكلفة المحددة للمشروع والجدول الزمني
الهندسة المخصصة، التصنيع، البرمجيات، التجارب، وتشغيل يمكن أن تزيد من التكلفة الأولى والوقت التوجيهي بالمقارنة مع آلة الكتالوج المخزنة.ما إذا كان هذا يخلق قيمة دورة الحياة يعتمد على الاستخدام، أفق المنتج، وقت التشغيل، الصيانة، التغيير، الخردة، محتوى العمالة، والبديل المتاح.لا تعتمد على طلب استرداد شامل.
التزامات الدعم على المدى الطويل
يجب أن يحدد المشروع رسم وتسليم البرمجيات، والنسخ الاحتياطية، وكلمات المرور وأدوار المستخدمين، وقوائم قطع الغيار، والمكونات الملكية، وقواعد الوصول عن بعد، والتدريب، والاستجابة الضمان،ومعالجة السنإذا كانت هذه غير واضحة، قد يحصل المشتري على آلة تعمل ولكن نموذج دعم غير كامل.
السلامة والصيانة لا تزال تتطلب الهندسة
توفر إيزو 12100 منهجية لتقييم مخاطر الآلات وتقليل المخاطر عبر مراحل دورة الحياة ذات الصلة.2023 توفر منهجية ومتطلبات لأجزاء نظم التحكم ذات الصلة بالسلامة، ولكنه لا يختار وظيفة السلامة المطلوبة أو مستوى الأداء لتطبيق معين.
وهذا يعني أن الحراسة والوصول الآمن والتدخل والتنظيف واسترداد الأخطاء والإغلاق ومواقف الصيانة والضوابط المتعلقة بالسلامة يجب تطويرها للجهاز الفعلي وسياق الاستخدام."الأتمتة" لا تعني "آمنة" أو "صيانة".
04 · التطبيقاتحيث تتناسب معدات تصنيع المحركات المخصصة بشكل أفضل
- المنتج خارج غلاف آلة معتمدةقد يتطلب حجم الستاتور ، وتصميم الفتحة ، والأسلاك أو طريق العزل ، وتخطيط الرصاص ، أو التعامل المسموح به أدوات أو حركة مخصصة.
- العديد من العمليات المستقرة تحتاج إلى العمل كنظام واحد.قد يكون من الأسهل التحكم في الناقلات الشائعة والوصفات وبوابات التفتيش والمحافظات والتتبع عندما يتم تصميم الواجهات معًا.
- تسليم يدوي يخلق خطر متكرر.قد تتضمن المشكلة الجسدية، أو تلف الأجزاء، أو التوجه، أو الخلط، أو اتساق العملية بدلاً من العمل وحده.
- عائلة منتجات مستقرة وخطة إنتاج تبرر بنية مخصصة.من الأسهل دعم التخصص عندما تكون الاختلافات المتوقعة وأفق المنتج واضح.
- قطعة العمل ثقيلة أو محرجة أو حساسة للتوجه.يمكن أن يصبح تحميل الهندسة، والدوران، والرفع، ونقل مركزي للحل.
- يجب أن تكون الآلة الجديدة مناسبة لمصنع أو خط موجود.قد يتطلب التخطيط والمرافق واجهات الإشارة وتدفق المواد وأنظمة البيانات تكاملًا محددًا للمشروع.
- لا يمكن أن تستوفي المنصة القابلة للتكوين مفهوم تحويل محدد أو مفهوم مراقبة الجودة.يجب إثبات الفجوة مقابل الحدود المحققة للمنصة، وليس الافتراض.
انظر الى ثلاثة أمثلة افتراضية:
- لدى مصنع محرك عائلة من الستاتورات مع ترتيب غير عادي للرصاص والوصول المحدود إلى الأدوات. قد تكون آلة عملية مخصصة مبررة حتى في الأتمتة المعتدلة.
- يمتلك المصنع بالفعل آلات عملية مثبتة، ولكن نقل وتحديد الجزء بينها هي مشاكل متكررة.خلية معالجة مخصصة وأجهزة التحكم في الخط المشترك قد تحل الواجهة دون استبدال كل آلة عملية.
- يتطلب منتج مستقر ذو حجم كبير العديد من المحطات والمحافظ المتحكم فيها والتوجيه التلقائي والتتبع المشترك.قد يكون خط مخصص متكامل مناسبًا إذا كان المنتج وقاعدة القبول ناضجة.
هذه هي أنماط التصميم، وليس حالات العملاء أو وعود بنتائج معينة.
05 · اختيارعندما تكون آلة قياسية أو قابلة للتكوين أفضل
غالبًا ما تكون أفضل إجابة هي بنية أقل تخصيصًا تلبي المتطلبات بشكل موثوق.
| عامل القرار | الآلة القياسية / قابلة للتكوين عادة ما تكون أقوى عندما... | الخلية المخصصة تستحق الدراسة عندما... |
|---|---|---|
| مناسبة للعملية | الجزء والعملية تجلس داخل غلاف الماكينة ثبت | الجهاز الهندسي الحرج، المواد، التعامل، أو الجودة الاحتياجات تقع خارج هذا الغلاف |
| نضج المنتج | المنتج محدد ومتوافق مع الأدوات أو الخيارات القائمة | المنتج محدد ولكن يتطلب أدوات محددة للمشروع أو حركة أو واجهات |
| الحجم والمزيج | الحجم منخفض أو معتدل، وتغييرات المنتجات متكررة، والمرونة أكثر أهمية من التفاني | عائلة المنتجات وخطة الإنتاج مستقرة بما يكفي لدعم الهندسة المخصصة |
| الاندماج | تحميل وحيد والتحكم والبيانات مقبولة | يتطلب نقل منسق، ومراقبة الخط، ويمكن تتبعها، أو تكامل الخط القديم |
| الاستعداد التنظيمي | المشتري يحتاج إلى نموذج دعم مألوف ونشر سريع | يمكن للمشتري دعم المتطلبات والتجارب ومراقبة التغيير والتدريب والصيانة والقبول |
لا تخصيص حول هدف غير مستقر.قد يكون المشروع المخصص مبكرًا عندما يتغير المنتج بسرعة ، ولا توجد أجزاء تمثيلية ، أو لا يكون ملكية العملية واضحة ، أو لا يمكن قياس القبول.
لا يستبعد الحجم المنخفض وحده المعدات المخصصة السلامة أو المعالجة أو احتياجات الجودة الحرجة قد تبررها ولكن لا ينبغي استخدام الحجم لإخفاء حالة تجارية غير محددة.
06 · URS و RFQحدد هذه المدخلات السبعة قبل طلب اقتراح
يجب أن توفر مواصفات متطلبات المستخدم المفيدة (URS) أو طلب اقتباس (RFQ) للمورد معلومات كافية لتقديم بنية وتعريض الافتراضات.
عائلة المنتجات
توفير الرسومات والأجزاء التمثيلية حيثما أمكن: الغلاف، والكتلة، والمتغيرات، والمواد، والتسامحات، والميزات الحساسة، واستراتيجية البيانات، والمدى المستقبلي المخطط له.تشمل أبعاد كومة، فتحات، العزل، بيانات التلف، الأسلاك، ومواقف الرصاص، وقيود التلف النهائي.
متطلبات العملية والجودة
تحديد تسلسل العملية، والمعايير الحرجة، والنتيجة المقبولة، وطريقة التفتيش، والبيانات التي يجب الاحتفاظ بها، ورفض أو إعادة العمل مسار.فصل المخرجات المطلوبة من تصميم الجهاز المفضل حتى يتمكن المورد من اقتراح بدائل.
هدف الإنتاج
ذكر الحجم السنوي، ومجموعة المنتجات، والتحولات، وقاعدة الطلب، والإنتاج المطلوب أو التكت، والهدف من التحول، وكيف سيتم التعامل مع الوقت المخطط وغير المخطط له.تسمية المدخلات غير المؤكدة بدلا من تحويلها إلى دقة خاطئة.
تدفق المواد و ظروف الموقع
عرض تحميل وتفريغ، المعدات في المداخل والأسفل، المداخل، حدود الممر والأبواب، الوصول إلى الرافعة أو الشاحنات، مساحة الأرض، المرافق، الظروف المحيطة، تصريحات الصيانة،والشخص الفعلي / اتجاه تدفق المواد.
السلامة والصيانة
تحديد القوانين والمعايير المعمول بها والمخاطر المعروفة واحتياجات الوصول والمخاوف الارگونومية والتنظيف وإزالة الازدحام والقفال والتغيير ومواقف الخدمة ومسؤوليات تقييم المخاطر.تحديد وظائف السلامة ومستويات الأداء للتطبيق الفعلي.
الضوابط والبيانات
تحديد الوصفات ، ودور المستخدم ، والشفرة أو احتياجات RFID ، والتحقق ، واجهات MES / SCADA ، والبروتوكولات ، والاحتفاظ بالبيانات ، والأنذار ، والأمن السيبراني ، والنسخ الاحتياطي ، والدعم عن بعد.أيضا تحديد سلوك الاسترداد عندما شبكة، أجهزة الاستشعار، أو محطة فوق التيار غير متوفرة.
القبول والتسليم
تحديد الأجزاء والمواد الممثلة ، واختبار قبول المصنع (FAT) وشروط اختبار قبول الموقع (SAT) ، وأساليب القياس ، وقواعد الموافقة / الفشل ، والمرافق ، ومدة التجربة ، والتوثيق ،التدريب، قطع غيار، وإغلاق العنصر المفتوح.
الغرض من هذه القائمة ليس تجميد كل خيار تصميم قبل الاتصال بمورد. بل هو فصل الحقائق والأهداف والتفضيلات وغير المعروفة حتى يتمكن الاقتراح من معالجتها بشكل شفاف.
07 · تقييم الموردكيفية تقييم مورد معدات مخصصة
لا تقيّم الرسمة المفهومية فقط أو وقت الدورة المحدد. فحص طريقة المورد لتحويل المتطلبات إلى آلة قابلة للصيانة والمعتمدة.
- مراجعة المتطلبات:هل يتحدى الفريق المعلومات المفقودة أو المتضاربة وتسجيل الافتراضات؟
- القدرة على العملية والأدوات:هل يمكن أن تشرح العملية الحركية، سلوك المواد، استراتيجية الأدوات، والحدود، وليس فقط منصة التحكم؟
- اختيار الهندسة المعمارية:هل يمكن أن تشرح لماذا آلة قابلة للتكوين، آلة خاصة شبه تلقائية، خلية مخصصة، أو خط متكامل هو مناسب؟
- مراقبة المشروع:هل المراحل الهامة، ومراجعات التصميم، ومراقبة التغييرات، والمسؤوليات، والعناصر ذات المخاطر واضحة؟
- السلامة والخدمة:هل يعتبر تقييم المخاطر والوصول والتدخل والحراسة والضوابط المتعلقة بالسلامة والتنظيف والصيانة من أعمال التصميم؟
- التجارب والقبولهل تم الاتفاق على أجزاء ممثلة، ومواد، وأساليب القياس، وظروف FAT/SAT، ومعايير الاختبار النهائي؟
- التسليم:هل هناك كتيبات ورسومات، نسخ احتياطية، ووصول البرمجيات، والتدريب، والقطع الغيارية الموصى بها، وترتيبات الدعم؟
يجب أن يكون المورد أيضًا على استعداد للإعلان عن ما لا يعرف بعد. الافتراض المحدد أكثر فائدة من الوعد الدقيق المبني على بيانات منتج غير كاملة.
الأسئلة الشائعةالأسئلة الشائعة
ما هي معدات تصنيع المحركات المخصصة؟
وهي معدات تصنيع تم تصميمها حول عائلة محرك أو ستاتور محددة، طريق العملية، هدف الإنتاج، واجهة المصنع، وطريقة القبول.التخصيص يمكن أن يقتصر على الأدوات والخيارات، أو تمتد إلى خلية غرض خاص أو خط متكامل.
هل المعدات المخصصة دائماً تلقائية بالكامل؟
لا، يمكن أن تكون مساعدة يدوية أو شبه أوتوماتيكية أو أوتوماتيكية أو مزيج من المنتجات غير العادية أو الكبيرة أو المعقدة أو ذات الحجم المنخفضأدوات مصممة بشكل فردي أو آلة خاصة شبه أوتوماتيكية قد تكون أكثر عملية من الأتمتة الكاملة.3
ما هي المزايا الرئيسية للمعدات المخصصة؟
المزايا المحتملة تشمل تناسب أفضل للجزء / العملية ، والتعامل المنسق ودمج العملية ، ومراقبة الجودة المخطط لها ، والتوافق مع واجهة المصنع ، ودعم عائلة منتجات محددة.هذه الفوائد تعتمد على متطلبات واضحة ونجاح التحقق من الصحة.
متى تكون آلة الكتالوج الخيار الأفضل؟
الكتالوج أو آلة قابلة للتكوين هي عادةً أفضل عندما يتناسب المنتج مع غلافه المثبت ولا توجد معالجة خاصة، أو بيانات، أو مراقبة الجودة،أو متطلبات واجهة الخط تبرر هندسة إضافية.
ما الفرق بين الـ (فات) و (سات) ؟
يتم تنفيذ FAT في منشأة المورد قبل الشحن ؛ يتم تنفيذ SAT بعد التثبيت في موقع المستخدم.أساليب القياس، المدة، والمسؤوليات، وقواعد الموافقة/الفشل لكل منهما.
ماذا يجب على المشتري أن يرسل أولاً؟
ابدأ مع رسومات المنتج والأجزاء التمثيلية، ومتطلبات العملية والجودة، وحجم الإنتاج والمزيج، وقيود الموقع/التخطيط، واحتياجات السلامة والصيانة، وأجهزة التحكم/واجهات البيانات،ومفهوم القبول الأولي. قم بتسجيل المدخلات غير المؤكدة بحيث يمكن حلها أثناء المشروع.
تخصيص فقط ما يخلق ميزة هندسية حقيقية.اختر معمارية أقل تخصيصاً يمكنها تلبية احتياجات المنتج والعملية والإنتاج والسلامة والتكامل والقبول بشكل موثوقالوثائق، ودعم جزء من المعدات
