پاسخ مستقیم: تولید موتور به ابزارآلات اختصاصی نیاز دارد زیرا یک سیم‌پیچ، استاتور، روتور یا موتور مونتاژ شده باید به روشی تکرارپذیر قرار گیرد، پشتیبانی شود و هدایت شود تا قبل از اینکه هر ماشینی بتواند فرآیند را کنترل کند. کار دستی می‌تواند برای نمونه‌های اولیه، طرح‌های ناپایدار و تولید با تنوع بالا مؤثر باقی بماند. تجهیزات کمکی یا کاملاً خودکار زمانی ارزشمند می‌شوند که یک عملیات حیاتی را به یک مسیر تعریف شده، مجموعه پارامترهای کنترل شده، نتیجه تأیید شده و سابقه تولید قابل ردیابی تبدیل کنند.

یک ربات می‌تواند حرکتی را تکرار کند، اما تصمیم نمی‌گیرد که آیا استاتور روی نقطه مرجع صحیح قرار گرفته است. یک سروو می‌تواند یک ضربه برنامه‌ریزی شده را اعمال کند، اما نمی‌تواند یک سر سیم‌پیچ ضعیف پشتیبانی شده را جبران کند مگر اینکه ابزارآلات و فرآیند برای آن شرایط طراحی شده باشند. اتوماسیون لایه اجرایی است. ابزارآلات مخصوص محصول، تعریف فیزیکی عملیات است.

با تمایز شروع کنید: ابزارآلات، ماشین و اتوماسیون

ابزارآلات اختصاصی لایه تماس با محصول است. این شامل شیار موقعیت‌یابی، ماندرل‌ها، فرم‌های سیم‌پیچ، تیغه‌های درج، قالب‌های شکل‌دهی، فیکسچرها، حلقه‌های پشتیبانی، گریپرها، پالت‌ها، کنتاکت‌های الکتریکی و رابط‌های اندازه‌گیری است. وظیفه آن تعیین محل محصول، نحوه جهت‌گیری آن، محل اعمال بارها و کدام سطوح یا مواد باید محافظت شوند.

ماشین مخصوص منظوره انرژی و حرکت کنترل شده را تأمین می‌کند. ممکن است ایندکس کند، بچرخد، فشار دهد، سیم‌پیچ کند، درج کند، منبسط کند، ببافد، جوش دهد، سفت کند یا تست کند. ماشین همچنین محافظ‌ها، درایوها، کنترل‌ها و رابط‌های خدماتی مورد نیاز برای انجام عملیات را حمل می‌کند.

به همین دلیل است که نقشه‌های ابزارآلات، سطوح سایش، استادان راه‌اندازی و تأیید تغییر کاربری باید در مشخصات تجهیزات گنجانده شوند. در نظر گرفتن ابزارآلات به عنوان یک لوازم جانبی دیرهنگام معمولاً ماشینی را ایجاد می‌کند که به درستی حرکت می‌کند اما هنوز فرآیند را در اختیار ندارد.

شکاف واقعی: دستی، کمکی و کاملاً خودکار سه سیستم متفاوت هستند

مقایسه مفید این نیست که «افراد در مقابل ماشین‌ها». بلکه این است که چگونه هر معماری تولید، تغییرات را کنترل می‌کند و با استثنائات برخورد می‌کند.

در صفحه نمایش باریک، برای مشاهده مقایسه کامل، به صورت افقی بکشید.

تولید دستی عدم مهندسی نیست

یک ایستگاه دستی با طراحی خوب می‌تواند دارای لانه اختصاصی، توقف‌های سخت، ابزارهای محدود کننده گشتاور، چراغ‌های توالی، گیج‌های رفت/برگشت و معیارهای واضح برای کار غیرعادی باشد. فیکسچر استاتور و یک ماسک منحنی را در موقعیت‌های ایندکس شده نگه می‌دارد در حالی که مراحل فعلی و بعدی سیم‌پیچ را به اپراتور نشان می‌دهد. فرد چابکی و قضاوت را تأمین می‌کند؛ فیکسچر نظم موقعیت و توالی را تأمین می‌کند.

این معماری می‌تواند منطقی باشد زمانی که محصول به طور مکرر تغییر می‌کند یا فرآیند هنوز در حال یادگیری است. مهندسان می‌توانند کار را مشاهده کنند، CTQهای واقعی را از محدودیت‌های غیرضروری تشخیص دهند و فیکسچر را به سرعت به‌روز کنند. اتوماسیون کامل در زمان زود هنگام ممکن است یک فرآیند نابالغ را در سخت‌افزار گران‌قیمت منجمد کند.

نیمه اتوماسیون حرکت حیاتی را محافظت می‌کند

اپراتوری که سیم‌پیچ‌های از پیش سیم‌پیچ شده را روی ابزارآلات بالایی قرار می‌دهد، پس از آن ماشین ایندکس شده، قرار دادن هسته، آماده‌سازی لایه، درج و برداشت را انجام می‌دهد. انسان وظیفه انعطاف‌پذیری را حفظ می‌کند که تغذیه خودکار آن دشوار است؛ ماشین مسیر درج با نیروی بالا و تکرارپذیر را بر عهده می‌گیرد.

این اصل گسترده‌تر از مکانیزم است. اپراتور ممکن است سیم‌ها را مرتب کند، یک جزء عایق نامنظم را بارگذاری کند یا یک وضعیت ظاهری را قضاوت کند، در حالی که تجهیزات توالی درج، شکل‌دهی، فشار دادن، سفت کردن یا تست را کنترل می‌کند. تحویل باید صریح باشد: ماشین به شواهدی نیاز دارد که قطعه صحیح موجود است، و اپراتور به یک وضعیت واضح نیاز دارد که چرخه را آزاد کند.

اتوماسیون کامل رابط‌ها را اضافه می‌کند، نه فقط سرعت

یک خط خودکار استاتور نیاز به انتقال تکرارپذیر بین ایستگاه‌ها دارد. یک پتنت برای خط تولید خودکار استاتور، استاتور را که روی یک فیکسچر از طریق عملکردهای تغذیه، سیم‌پیچ، شکل‌دهی و جوشکاری با گیره و حسگر در رابط بارگذاری حرکت می‌کند، نشان می‌دهد. این یک حقیقت عملی را نشان می‌دهد: معماری پالت و فیکسچر ستون فقرات خط است.

اتوماسیون کامل می‌تواند دسترسی به دستور پخت، شناسه بارکد، امضاهای فرآیند، نتایج بازرسی و مسیریابی رد شده را اضافه کند. اما این ویژگی‌ها باید در مشخصات الزامات کاربر (URS) گنجانده شوند. یک ربات و PLC به طور خودکار قابلیت ردیابی ایجاد نمی‌کنند.

جایی که تفاوت در طول مسیر استاتور و موتور ظاهر می‌شود

زنجیره فرآیند استاتور: عایق شیار، سیم‌پیچ سیم‌پیچ، درج سیم‌پیچ و لایه، شکل‌دهی، اتصال و تجهیزات خط تولید مرتبط. هر مرحله دلیل متفاوتی برای ابزارآلات اختصاصی دارد.

عایق شیار و سیم‌پیچ

ابزارآلات شکل و موقعیت کاغذ، هندسه فرم سیم‌پیچ، هندسه انتقال و رابطه بین سیم و سطوح راهنما را تعریف می‌کنند. کار دستی می‌تواند در طول توسعه مفید باشد زیرا اپراتور می‌تواند تا شدن، فنریت و تماس ناخواسته را ببیند. هنگامی که مواد و هندسه پایدار شدند، تغذیه کنترل شده، طول، ایندکسینگ و حرکت سیم‌پیچ می‌تواند تکرارپذیری را بهبود بخشد.

انتقال و درج سیم‌پیچ

ریسک اصلی صرفاً زمان چرخه نیست. سیم‌پیچ باید به شیارهای مورد نظر برسد در حالی که سیم لعابی و عایق از فضاهای تنگ عبور می‌کنند. تیغه‌های راهنمای اختصاصی، ابزارآلات انتقال، مکانیزم‌های شیار-لایه و تراز استاتور مسیر را تعریف می‌کنند. اتوماسیون زمانی ارزشمند است که آن مسیر را تکرار کند و ضربه را نظارت کند، اما یک تیغه فرسوده یا تطابق اشتباه محصول با ابزار می‌تواند آسیب را به همان اندازه کارآمد تکرار کند.

انبساط، شکل‌دهی و اتصال

محصول در حال حاضر از نظر مفهومی از نظر الکتریکی کاربردی است، اما سر سیم‌پیچ آن باید در محیط مونتاژ پایین‌دستی قرار گیرد و در طول جابجایی و اشباع پشتیبانی شود. سطوح شکل‌دهی مخصوص محصول، دندانه‌های محافظ، ابزارآلات پشتیبانی و مسیرهای اتصال، الزامات نقشه را به یک شکل فیزیکی ترجمه می‌کنند. 

آسان‌ترین کار را اول اتوماتیک نکنید

کارخانه‌ها اغلب با قابل مشاهده‌ترین حرکت دستی شروع می‌کنند. این می‌تواند یک نمایش چشمگیر ایجاد کند بدون اینکه ریسک غالب فرآیند را از بین ببرد. یک اولویت‌بندی بهتر از دو سوال استفاده می‌کند: ریسک کنترل نشده چقدر جدی و مکرر است، و وضعیت محصول و ورودی چقدر پایدار و تکرارپذیر است؟

هفت شکاف که مزیت اتوماسیون را از بین می‌برد

یک URS عملی و چک لیست FAT

نکته پایانی

ابزارآلات اختصاصی تعریف فیزیکی فرآیند تولید موتور است. این قطعه را قرار می‌دهد، بار را پشتیبانی می‌کند، مواد حساس را محافظت می‌کند و مسیری را که ماشین دنبال خواهد کرد ایجاد می‌کند. اتوماسیون حرکت تکرارپذیر، کنترل توالی، تأیید و شواهد تولید را اضافه می‌کند.

بهترین معماری ممکن است یک فیکسچر دستی منظم، یک سلول مخصوص منظوره با بارگذاری اپراتور یا یک خط خودکار متصل باشد. بر اساس بلوغ محصول، ریسک CTQ، ارگونومی، ظرفیت، نرخ استثنا، بار تغییر کاربری و توانایی کارخانه برای نگهداری سیستم انتخاب کنید. با رابطی شروع کنید که یک قطعه خوب را ممکن می‌سازد. فقط لایه‌هایی را که ارزش قابل اندازه‌گیری ایجاد می‌کنند، اتوماتیک کنید.

سوالات متداول