如何在注塑厂规划和实施自动化
就像在任何行业一样，塑料世界也在不断变化和发展。通常，这意味着公司正在投资自动化以提高生产力并提高产能和效率。如果您还没有花时间为您的公司考虑自动化，那么现在就是这样做的最佳时机。随着您采取行动的延迟，您的竞争对手在通过自动化实现利润最大化、产品质量最大化以及为客户提供的整体价值方面获得了更大的领先优势。
在讨论如何最好地在您的公司内实施自动化之前，让我们快速帮助那些仍然犹豫不决的人确定自动化是否适合您。
您应该考虑自动化吗？
考虑自动化时应该注意什么？从您现有的劳动力开始。如果您很难找到熟练的操作员、工艺工程师或维护技术人员，那么自动化几乎肯定可以帮助您提高整体效率和质量。与手动操作相比，自动化几乎总是工作得更快，占用的占地面积更少。自动化系统也不需要中断，并且可以提供手动操作无法提供的一致性。增加的周期时间一致性不仅可以提高产品质量，还可以帮助您确定更准确的运营成本和产量。自动化可以帮助您在与其他成型商竞争时更加成功。
<图片>考虑您正在创建的产品也是明智的。如果您处理的零件具有精细的表面特征、由较软的材料和/或在成型过程中必须保持的关键尺寸，那么自动化是一个重要且必要的步骤。与人类任何不受控制的互动都会损坏零件或降低其质量。许多医疗或高端电子部件特别容易受到人为交互的污染，因此，如果您正在使用这些领域的产品，那么自动化基本上是必要的。
即使在零件成型后，自动化也有助于提高整体效率并降低总成本。自动化可以直接在成型机上使用，您可以在模具后操作甚至最终包装中保持对零件的控制。如果该过程可以使用自动化直接在印刷机上完成，则无需将零件运送到仓库或从仓库运出以进行进一步加工。自动化减少错误和缺陷并限制变量，以便您的公司可以专注于完成任务，而不是处理错误。
实现自动化
决定自动化是容易的部分。下一步也是更重要的一步是确定如何最好地在您的工艺和注塑单元中实现自动化。在确定自动化如何最适合您和您的公司时，您应该查看和考虑几件事情。
• 您的员工是否具备实施您所需的自动化所需的技能？ 确保自动化水平适合贵公司的人才集，这一点很重要。花点时间考虑一下您的团队中哪些成员可能最适合在安装后使用您的机器人和自动化系统。大多数机器人系统需要能够了解机电设备、机器人、PLC 控制和气动的工程师、技术人员或维护人员。如果您没有具备这些经验和知识的员工，您将经常不得不依赖承包商和/或自动化 OEM 来获得未来的支持和服务。当出现问题时，您将无法立即通过现有人员处理，而是被迫等待外部帮助。
<图片>不要以为要有效地自动化您的流程，您需要外出雇用更多员工（尽管这是一种解决方案，而且很可能会带来长期利益）。相反，您已经拥有的操作员应该能够完成工作；他们只需要正确的培训和支持。您的 OEM 供应商可能会在安装时提供此培训。充分利用这一点，让您的操作员有机会从内到外了解您的自动化系统。
如果您的内部团队可以解决发生的许多典型自动化问题，那么您的公司就会保留所有学到的知识。这意味着您不再需要花费不必要的费用来请外部帮助来解决日常问题。这还允许您在出现问题后尽快将自动化重新上线，通过增加正常运行时间最大限度地降低成本并最大限度地提高效率。此外，了解您的操作并对您当前的内部自动化感到满意的技术团队应该能够随着技术的进步不断改进您的自动化系统。
• 自动化是否适合您的工作空间？ 每个人都知道地面空间是宝贵的，但“鞋垫”自动化进入太小或规划不当的空间会直接影响整个成型单元的正常运行时间。在可能的情况下，根据自动化或流程要求规划工作空间，确保为设备执行的所需移动和操作提供足够的区域。工作区域过小会限制流程的优化和自动化的效率。
确保您在机器人单元周围有足够的空间并通过防护装置进行足够的访问。
重要的是要记住，如果出现问题，您将需要访问设备进行维护和故障排除。必须在合理时间内无法到达的位置更换气缸、传感器或伺服电机，可能需要对其他单元组件进行重大拆卸，甚至需要从单元中移除整个自动化模块。这可能会导致代价高昂的停机时间延长数小时甚至轮班。如果维护得当，自动化可以运行几十年，但认为一旦到位，设备就不需要维修是不切实际的。
每一位车主都接受这样一个事实，即需要定期保养才能确保汽车经久耐用。机器人自动化单元也不例外。考虑维护检修门和防护面板的放置位置，不要吝啬您使用的数量。想象一下，如果汽车制造商不提供用于接触汽车发动机的引擎盖。更换火花塞时，您实际上需要将汽车放在升降机上，放下发动机，安装价值 25 美元的火花塞，然后重新安装发动机。自动成型机也不例外。如果机器的维护区域不易接近，成本几乎肯定会是几天的服务时间和生产损失。
• 限制人工与自动化单元的交互。 这个提示看起来很明显，但它非常重要。当然，机器人自动化的重点是减少人际互动。成功运行任何自动化单元的关键是在自动模式下运行它并让操作员尽可能少地中断循环。单元在自动生产中运行的时间越长，通过自动化可以提供的效率和优化降低的成本就越多。当单元自动运行时，更容易识别操作的实际成本并确定单元每小时、每个班次和每周可以生产的产品量。在规划自动化成型单元时，不要忘记与您的自动化供应商合作，为分段插入、排队包装箱、使用视觉系统进行质量检查以及做任何其他可能需要的事情来减少数量操作员参与细胞内。
• 不要在每次更换模具后浪费时间。 机器人与压力机和下游设备的对齐对于成功操作至关重要。如果该单元不会长时间运行专用模具并生产相同的零件，则您需要在设计系统时计划生产变更。在模具更换后重新定位模具和相关设备时，或在移除模具进行预防性维护时，请确保采用一种确保正确对齐的方法。
如果模具未正确定位，则可能需要重新引导机器人定位点，并且可能需要进行调整才能正确操作。这个过程既费时又费钱，因此最好尽量减少对它的需求。机器人上的伺服手腕选项（而不是气动手腕）当然可以帮助实现这一目标。事实上，在任何一个单元中都应该考虑一个带有伺服驱动手腕的机器人（也称为五轴机器人），因为它增加了移动和调整的灵活性。
关于作者：史蒂夫·威廉姆斯 是 Sepro America LLC 的应用工程师。自 2014 年以来，他一直在 Sepro 工作，为注塑商开发技术自动化解决方案。联系方式：412-459-0450； [email protected]； sepro-group.com。
Rich Lachance 自 1995 年以来一直为 Sepro 机器人提供服务。他现在是北美服务销售经理，负责监督 Sepro 机器人的故障排除和维修，确保它们尽可能平稳高效地运行。联系方式：[email protected]。
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