SMT · Equipaggiamento specifico del motore
Attrezzature per la produzione di motori personalizzati: vantaggi, compromessi e applicazioni più adatte
Un quadro adatto ai principianti per decidere la quantità di personalizzazione di cui effettivamente ha bisogno un progetto di produzione di motori.
La risposta breve:Le apparecchiature di produzione di motori personalizzate sono progettate attorno a una famiglia di motori definita, percorso di processo, obiettivo di produzione, interfaccia di fabbrica e metodo di accettazione.Ha senso quando una macchina di catalogo non può accogliere in modo affidabile la parteIn questo caso, il sistema di controllo della qualità, la gestione, i dati o l'integrazione di linee non è automaticamente la scelta migliore.la soluzione meno personalizzata è di solito più facile da acquistare, convalidare, sostenere e cambiare.
Per un principiante, la domanda più utile non è: "Abbiamo bisogno di una macchina non standard?"Quali parti di questo compito produttivo devono davvero essere personalizzate?
01 · DefinizioneChe cosa significa effettivamente Custom nella produzione di motori
L'apparecchiatura su misura non descrive un livello fisso di automazione, ma uno spettro.
| Livello di personalizzazione | Cosa significa | Motivo tipico per scegliere | Precauzioni principali |
|---|---|---|---|
| Macchina per cataloghi | Una macchina standard utilizzata nell'ambito della sua parte e del suo processo stabiliti | Il prodotto si adatta a una gamma di applicazioni comprovata | Parti speciali, manovra o interfacce possono essere al di fuori dei limiti della macchina |
| Piattaforma configurabile | Un'architettura standard adattata con strumenti, ricette, opzioni o stazioni | Una famiglia di prodotti ha bisogno di una configurazione specifica per l'applicazione senza una progettazione di base | I limiti delle opzioni e la futura gamma di prodotti devono essere espliciti |
| Cella di processo personalizzata | Una cella ad uso speciale progettata attorno a un'operazione o a un gruppo di operazioni collegate | Il processo richiede attrezzature, manipolazioni, ispezioni o controlli dedicati | Più ingegneria, prove, documentazione e pianificazione di supporto |
| Linea personalizzata integrata | Macchine o celle multiple collegate da flusso di materiale e da comandi o dati comuni | L'acquirente ha bisogno di processi coordinati, trasferimenti, equilibrio della linea e tracciabilità | Il rischio di integrazione e di accettazione va oltre ogni stazione |
Questa distinzione è importante perché un acquirente può avere bisogno di attrezzature personalizzate senza avere bisogno di una macchina completamente personalizzata.Un terzo potrebbe avere bisogno di diverse stazioni di processo progettate come una sola linea.
I fornitori di apparecchiature per motori descrivono questa gamma nella pratica.mentre GMW descrive l'attrezzatura dello statore e la pianificazione della linea chiavi in mano basata sui requisiti del progetto. ELMOTEC STATOMAT rileva inoltre che gli statori speciali con disegni complessi o di grandi diametri possono raggiungere i limiti tecnici o economici delle soluzioni automatiche;Gli strumenti progettati individualmente o le macchine speciali semiautomatiche possono quindi essere più appropriati..
L' idea chiave:Il "Custom" non dovrebbe essere la sigla per la massima automazione, ma significa progettare la giusta quantità di specializzazione attorno a un compito definito.
02 · Potenziali vantaggiSei vantaggi quando i requisiti sono chiari
I seguenti vantaggi sono possibilità di progettazione, non risultati automatici, ognuno deve essere specificato, progettato e convalidato.
1- Si adatta meglio alla parte e al processo
Un processo motore è modellato da dettagli che un'etichetta di apparecchiatura generica non cattura: diametro esterno dello statore e lunghezza dello stack, geometria degli slot, materiale isolante, modello di avvolgimento, comportamento del filo,posizione di guidaIn base a tali dettagli, possono essere sviluppati strumenti personalizzati, movimenti, ricette e posizioni di lavoro.
Questo può essere importante quando un prodotto si trova al di fuori della comprovata copertina di una macchina di catalogo.Può anche importare quando la macchina deve ospitare una famiglia definita di varianti piuttosto che un numero di parte.
2I processi e i trasferimenti possono essere progettati insieme
Una cella di processo personalizzata può coordinare più dell'operazione di base. carico, orientamento, rilevamento di parti, selezione di ricette, lavorazione, ispezione, scarico,e il trasferimento possono essere trattati come una sequenza.
Ad esempio, uno statore potrebbe aver bisogno di passare dall'isolamento delle fessure all'avvolgimento e all'inserimento, quindi alla formazione o al lacing.E la stazione stringe la mano attraverso quella rottaGROB e GMW mostrano che le soluzioni di produzione di statori possono combinare diverse di queste fasi con manipolazione semiautomatica o automatizzata.
3. La manipolazione e l'accesso dell'operatore possono corrispondere al pezzo da lavorare
La parte difficile di un processo non è sempre la testa del processo, ma può essere il carico di uno statore pesante, la protezione dei condotti formati, il mantenimento dell'orientamento o dare all'operatore un accesso sicuro a un compito manuale.
Una macchina speciale può includere apparecchiature dedicate, ausili di sollevamento, rotazione a motore, carico assistito o trasferimento robotico.Per prodotti complessi o a basso volume, una stazione semiautomatica ben progettata può offrire un migliore equilibrio di controllo, accesso e flessibilità rispetto a una linea completamente automatica.3
4I controlli di qualità possono essere effettuati dove sono importanti
I controlli personalizzati possono includere la gestione delle ricette, i limiti dei parametri, i controlli di presenza, gli interlock, la tracciabilità e i cancelli di ispezione.Queste caratteristiche possono ridurre la dipendenza dalla memoria e aiutare a contenere un problema rilevato prima che la parte si muova a valle.
Tuttavia, l'installazione di un sensore non crea qualità da sola.e cosa succede a una parte non conforme.
5L'attrezzatura può essere progettata intorno all'interfaccia di fabbrica
L'impronta della macchina, il lato dell'operatore, le connessioni di utilità, l'accesso al corridoio, le interfacce a monte e a valle, l'involucro di manutenzione e le connessioni dati possono essere trattate come input di progettazione.Questo è particolarmente utile quando una nuova cella deve adattarsi a una linea esistente o un edificio limitato.
Rockwell Automation descrive architetture di produzione e assemblaggio modulari, flessibili, pronte per i dati, ma il valore pratico deriva dalla definizione dell'interfaccia reale: segnali, proprietà dei dati,ruoli degli utenti, regole di rete, identità delle parti, logica del buffer e comportamento di recupero.5
6La flessibilità delle famiglie di prodotti può essere pianificata
Una piattaforma configurabile o personalizzata può supportare un gruppo definito di motori attraverso ricette, utensili da cambio rapido, apparecchi regolabili o stazioni modulari.definito. Flessibilità futura non è un requisito utile finché non sono state documentate le varianti attese, la gamma di dimensioni, i materiali, le parti di ricambio e l'obiettivo di passaggio.
Se il prodotto futuro è completamente sconosciuto, una linea altamente specializzata può diventare un vincolo piuttosto che un vantaggio.
03 · CompromessiCosa dovrebbero fare gli acquirenti
La personalizzazione sposta lo sforzo dal piano di fabbrica ai requisiti, all'ingegneria, alle prove e alla messa in servizio.
Più definizione del front-end
Un fornitore non può ingegnerizzare intorno alle informazioni che l'acquirente non ha fornito.interfacce, e le parti rappresentative possono tutte influenzare il disegno.
Più esposizione al controllo del cambiamento
Un cambiamento tardivo della geometria dello statore, del filo, dell'isolamento, del routing del piombo, del mix di produzione o dell'interfaccia a monte può influenzare gli utensili, il movimento, i sensori, i controlli, la protezione, la documentazione e l'accettazione.Un processo formale di blocco del progetto e revisione dei cambiamenti aiuta il team a vedere le conseguenze prima di procedere al lavoro.
Costi e calendari specifici del progetto
L'ingegneria su misura, la fabbricazione, il software, le prove e la messa in servizio possono aumentare il costo iniziale e il tempo di consegna rispetto a una macchina di catalogo a magazzino.Se questo crea valore del ciclo di vita dipende dall'utilizzo, orizzonte del prodotto, tempo di funzionamento, manutenzione, sostituzione, rottami, contenuto di manodopera e alternativa disponibile.non si basa su una richiesta di rimborso universale.
Obblighi di sostegno a lungo termine
Il progetto dovrebbe definire i disegni e il trasferimento del software, i backup, le password e i ruoli degli utenti, gli elenchi di ricambi, i componenti proprietari, le regole di accesso remoto, la formazione, la risposta in garanzia,e gestione dell'obsolescenzaSe questi sono vaghi, l'acquirente può ricevere una macchina funzionante ma un modello di supporto incompleto.
La sicurezza e la manutenzione richiedono ancora ingegneria
L'ISO 12100 fornisce una metodologia per la valutazione del rischio delle macchine e la riduzione del rischio in tutte le pertinenti fasi del ciclo di vita.2023 prevede la metodologia e i requisiti per le parti relative alla sicurezza dei sistemi di controllo, ma non seleziona la funzione di sicurezza o il livello di prestazione richiesti per una particolare applicazione.
Ciò significa che la protezione, l'accesso sicuro, l'intervento, la pulizia, il recupero dei guasti, il blocco, le posizioni di manutenzione e i controlli relativi alla sicurezza devono essere sviluppati per la macchina e il contesto d'uso effettivo."Automatizzato" non è lo stesso di "sicuro" o "mantenuto".
04 · ApplicazioniDove l'attrezzatura di fabbricazione del motore su misura si adatta meglio
- Il prodotto è fuori da una busta di macchina provata.La dimensione dello statore, la progettazione degli slot, il percorso del filo o dell'isolamento, la disposizione del piombo o la manipolazione ammissibile possono richiedere attrezzature o movimenti dedicati.
- Diverse operazioni stabili devono funzionare come un unico sistema.I vettori comuni, le ricette, i cancelli di ispezione, i buffer e la tracciabilità possono essere più facili da controllare quando le interfacce sono progettate insieme.
- Una consegna manuale crea un rischio ricorrente.Il problema può riguardare l'ergonomia, il danno della parte, l'orientamento, la miscelazione o la consistenza del processo piuttosto che il lavoro da solo.
- Una famiglia di prodotti e un piano di produzione stabili giustificano un'architettura dedicata.La specializzazione è più facile da sostenere quando le varianti attese e l'orizzonte del prodotto sono chiari.
- Il pezzo è pesante, imbarazzante o sensibile all'orientamento.Il caricamento, la rotazione, il sollevamento e il trasferimento ingegnerizzati possono diventare fondamentali per la soluzione.
- La nuova macchina deve adattarsi a una fabbrica o a una linea esistente.Layout, utility, interfacce di segnale, flusso di materiale e sistemi di dati possono richiedere un'integrazione specifica del progetto.
- Una piattaforma configurabile non può soddisfare un concetto definito di passaggio o di controllo della qualità.Il divario dovrebbe essere dimostrato rispetto ai limiti verificati della piattaforma, non presupposto.
Considerate tre ipotetici esempi:
- Un produttore di motori ha una famiglia di statori con una disposizione insolita del piombo e un accesso limitato agli utensili.
- Una fabbrica possiede già macchine di processo collaudate, ma il trasferimento e l'identificazione delle parti tra di esse sono problemi ricorrenti.Una cella di gestione personalizzata e controlli di linea comune possono risolvere l'interfaccia senza sostituire ogni macchina di processo.
- Un prodotto stabile ad alto volume richiede diverse stazioni, buffer controllati, routing automatico e tracciabilità comune.Una linea personalizzata integrata può essere appropriata se il prodotto e la base di accettazione sono maturi.
Questi sono modelli di progettazione, non casi di clienti o promesse di un particolare risultato.
05 · SelezioneQuando una macchina standard o configurabile è migliore
La risposta migliore è spesso l'architettura meno personalizzata che soddisfa in modo affidabile il requisito.
| Fattore decisionale | La macchina standard/configurabile e' di solito piu' forte quando... | La cellula/linea personalizzata merita uno studio quando... |
|---|---|---|
| Adattamento al processo | La parte e il processo si trovano all'interno di un involucro di macchina comprovato | Le esigenze di geometria critica, materiale, gestione o qualità non rientrano in tale ambito |
| Maturità del prodotto | Il prodotto è definito e compatibile con strumenti o opzioni esistenti | Il prodotto è definito ma richiede strumenti, movimenti o interfacce specifici del progetto |
| Volume e miscela | Il volume è basso o moderato, i cambi di prodotto sono frequenti e la flessibilità è più importante della dedizione | La famiglia di prodotti e il piano di produzione sono abbastanza stabili da supportare un'ingegneria dedicata |
| Integrazione | Sono accettabili caricamento autonomo, comandi e dati | È necessario un trasferimento coordinato, un controllo della linea, una tracciabilità o un'integrazione della linea precedente |
| Prontezza organizzativa | L'acquirente ha bisogno di un modello di supporto familiare e di una rapida implementazione | L'acquirente può supportare requisiti, prove, controllo dei cambiamenti, formazione, manutenzione e accettazione |
Non personalizzare intorno a un bersaglio instabile.Un progetto personalizzato può essere prematuro quando il prodotto cambia rapidamente, non esistono parti rappresentative, la proprietà del processo non è chiara o l'accettazione non può essere misurata.
Un basso volume da solo non esclude le attrezzature personalizzate, ma il volume non deve essere usato per mascherare un business case indefinito.
06 · URS e RFQDefinire questi sette input prima di richiedere una proposta
Una specifica utile dei requisiti dell'utente (URS) o una richiesta di preventivo (RFQ) dovrebbero fornire al fornitore informazioni sufficienti per proporre un'architettura e esporre ipotesi.
Famiglia di prodotti
Fornire, ove possibile, disegni e parti rappresentative: involucro, massa, varianti, materiali, tolleranze, caratteristiche sensibili, strategia di dati e gamma futura prevista.includere le dimensioni della pila, slot, isolamento, dati di avvolgimento, filo, posizioni di piombo e vincoli di avvolgimento termico.
Requisiti di processo e qualità
Definire la sequenza operativa, i parametri critici, il risultato accettabile, il metodo di ispezione, i dati da conservare e il percorso da respingere o rielaborare.Separare un output richiesto da un progetto di macchina preferito in modo che il fornitore possa proporre alternative.
Obiettivo di produzione
Indicare il volume annuo, il mix di prodotti, gli spostamenti, la base della domanda, la produzione o il ritmo richiesto, l'obiettivo di passaggio e il modo in cui verrà trattato il tempo pianificato e non pianificato.Etichettare gli input incerti invece di convertirli in falsa precisione.
Flusso di materiale e condizioni del sito
Indicare carico e scarico, attrezzature a monte e a valle, tamponi, limiti di corridoio e porte, accesso a gru o carrelli elevatori, spazio a terra, servizi, condizioni ambientali, autorizzazioni di manutenzione,e direzione effettiva dell'operatore/del flusso di materiale.
Sicurezza e manutenbilità
Identificare le leggi e le norme applicabili, i pericoli noti, le esigenze di accesso, le preoccupazioni ergonomiche, la pulizia, la rimozione degli ingorghi, il blocco, il cambio, le posizioni di servizio e le responsabilità di valutazione dei rischi.Determinare le funzioni di sicurezza e i livelli di prestazione per l'applicazione effettiva.
Controlli e dati
Definire le ricette, i ruoli degli utenti, le esigenze di codice a barre o RFID, la tracciabilità, le interfacce MES / SCADA, i protocolli, la conservazione dei dati, gli allarmi, la sicurezza informatica, il backup e il supporto remoto.Definire anche il comportamento di recupero quando una rete, sensore, o stazione a monte non è disponibile.
Accettazione e trasferimento
Definire parti e materiali rappresentativi, condizioni di prova di accettazione in fabbrica (FAT) e di prova di accettazione in cantiere (SAT), metodi di misurazione, regole di passaggio/fallimento, utilità, durata della prova, documentazione,formazione, pezzi di ricambio e chiusura di oggetti aperti.
L'obiettivo di questa lista non è quello di bloccare ogni scelta di progetto prima di contattare un fornitore, ma di separare fatti, obiettivi, preferenze e incognite, in modo che la proposta possa affrontarli in modo trasparente.
07 · Valutazione dei fornitoriCome valutare un fornitore di attrezzature su misura
Non valutare solo il disegno di progetto o il tempo di ciclo indicato, ma esaminare il metodo del fornitore per trasformare i requisiti in una macchina manutenbile e accettata.
- Riesame dei requisiti:Il team contesta gli input mancanti o in conflitto e registra le ipotesi?
- Capacità di lavorazione e attrezzatura:Può spiegare il processo motorio, il comportamento del materiale, la strategia degli attrezzi e i limiti, non solo la piattaforma di controllo?
- Scelta di architettura:Può spiegare perché è appropriata una macchina configurabile, una macchina speciale semiautomatica, una cella personalizzata o una linea integrata?
- Controllo del progetto:Sono visibili le tappe, le revisioni del progetto, il controllo dei cambiamenti, le responsabilità e gli elementi di rischio?
- Sicurezza e servizio:La valutazione dei rischi, l'accesso, l'intervento, la guardia, i controlli relativi alla sicurezza, la pulizia e la manutenzione sono considerati come lavori di progettazione?
- Prova e accettazione:Prima della prova finale sono concordati componenti, materiali, metodi di misura, condizioni FAT/SAT e criteri di superamento/non superamento?
- Trasferimento:Sono definiti manuali, disegni, backup, accesso al software, formazione, ricambi raccomandati e modalità di supporto?
Il fornitore deve anche essere disposto a dichiarare ciò che non è ancora noto.
Domande frequentiDomande frequenti
Che cos'è l'attrezzatura di fabbricazione di motori su misura?
Si tratta di attrezzature di produzione progettate attorno a una famiglia di motori o statori definita, percorso di processo, obiettivo di produzione, interfaccia di fabbrica e metodo di accettazione.La personalizzazione può essere limitata agli strumenti e alle opzioni, o estendersi a una cella ad uso speciale o a una linea integrata.
Le apparecchiature personalizzate sono sempre completamente automatizzate?
No, puo' essere manuale, semiautomatico, automatico, o una miscela.utensili progettati individualmente o una macchina speciale semiautomatica può essere più pratica della piena automazione.3
Quali sono i principali vantaggi delle attrezzature personalizzate?
I potenziali vantaggi includono una migliore adattabilità tra parte e processo, una gestione coordinata e l'integrazione del processo, controlli di qualità pianificati, compatibilità tra interfaccia di fabbrica e supporto per una famiglia di prodotti definita.Questi vantaggi dipendono da requisiti chiari e da una validazione di successo.
Quando una macchina per cataloghi è la scelta migliore?
Un catalogo o una macchina configurabile è generalmente preferibile quando il prodotto si adatta al suo comprovato contenuto e non è necessario un trattamento speciale, dati, controllo di qualità,il requisito di interfaccia di linea giustifica un'ingegneria supplementare.
Qual è la differenza tra FAT e SAT?
Il progetto dovrebbe definire parti, materiali, utilità, ricette,metodi di misurazione, durata, responsabilità e regole di passaggio/fallimento per entrambi.
Cosa dovrebbe inviare prima un compratore?
Iniziare con i disegni del prodotto e le parti rappresentative, i requisiti di processo e qualità, il volume e il mix di produzione, i vincoli del sito/disegno, le esigenze di sicurezza e manutenzione, i comandi/interfacce dati,e un concetto di accettazione iniziale. Marcare gli input incerti in modo che possano essere risolti durante il progetto.
Personalizza solo quello che crea un vero vantaggio ingegneristico.Scegliere l'architettura meno personalizzata in grado di soddisfare in modo affidabile le esigenze di prodotto, processo, produzione, sicurezza, integrazione e accettazione confermate.Documentazione, e parte del supporto dell'attrezzatura.
