制造业中越来越多地使用自动化
随着对提高吞吐量和降低成本的持续需求,制造商正在寻求自动化和工业 4.0 解决方案来提高效率。在本文中,我们将探讨自动化在制造中的应用,包括不同类型的自动化、自动化制造的示例以及自动化的主要优势。
什么是制造自动化?
在制造业的背景下,自动化是使用设备来自动化系统或生产过程。最终目标是通过提高生产能力或降低成本来提高效率,通常两者兼而有之。
自动化已被更多地称为使用机器来减少人类执行的工作。它已经与被编程以执行多种类型的过程的机电系统相关联。虽然自动化可能并不适合每个制造商,但大多数公司都能从以下类型的自动化中找到好处:固定、编程或灵活。
制造自动化的类型
固定自动化
以大批量生产和高进入壁垒为特征,固定自动化通常有固定的任务。也称为硬自动化,大多数编程都包含在单个机器中。工艺的速度和顺序由设备或生产线设定。
固定自动化的一个例子可以在白车身和汽车面板中找到。主要汽车供应商在更改设计之前可能会生产超过一百万个零件。此外,使用冲压或铸造等工艺,可能不需要像自动铣削或机器人焊接那样复杂的控制系统。
通常与固定自动化相关的生产量没有时间进行转换。但是,如果对固定自动化进行任何更改,则可能需要关闭生产线并让技术人员手动更换工具。与此停机时间相关的费用和时间很高。对于小批量或生命周期较短的产品,请考虑可编程自动化。
可编程自动化
可编程自动化的特点是制造数十到数千个单元,与批量生产相关联。可编程自动化提供了生产更多类型零件或产品的能力。但是,执行转换需要停机时间。这种停机时间是预期的,并考虑到批量大小和交货时间。然而,停机时间很昂贵,并且导致了可编程自动化的扩展,称为灵活自动化。
灵活的自动化
灵活的自动化能够自动执行转换。这可能会限制设备运行共享相似工具的部件或需要额外的设备才能实现自动转换。
此外,由于程序需要更改,灵活的自动化通常连接到某种形式的网络,通过提供远程监控或控制来增加价值。程序是在计算机上离线开发的。根据设备的连接方式,设计师可以从世界任何地方上传、运行新程序或将它们用于现有生产。
制造自动化示例
要记住不同类型的自动化,请考虑以下示例:
- 固定自动化:与大批量、单件生产相关。 EX:专用于自动生产一个齿轮的滚齿机。
- 可编程自动化: 与批量生产相关。例如:自动生产不同类型齿轮的滚齿机,但换档会导致停机换档。
- 灵活的自动化: 与实时或按需生产相关。例如:无需停机或手动转换即可自动生产多个齿轮的滚齿机。
制造业的自动化正在增长,并继续塑造工厂车间。制造商正在努力实现从跟踪材料供应链到生产再到交付的全数字化线程。但是,在全面数字化转型之前,了解您的目标以及它们如何与自动化制造策略的优势保持一致非常重要。
制造业自动化的好处
制造商越来越多地使用自动化来提高精度、一致性和更高的运营效率。首先,了解您的目标。目标越具体,就越容易与解决方案保持一致。诸如增加产量之类的目标虽然很笼统,但表明您必须知道影响生产的因素。轻松快速地集成用于监控设备并生成用户友好数据、图形等的传感器和设备,将有助于连接生产线并服务于其他好处:
- 减少停机时间
- 提供可预测的维护
- 改进决策
拥有监控库存或工作站材料的设备可以减少因缺货而导致的停机时间。能够查看设备运行时间可能足以通过调整工作流程以减少转换来减少停机时间,或者指出在哪些方面投资更多自动化会产生积极的投资回报率。
监控还可以跟踪设备性能,以指示何时可能发生维护或故障。性能跟踪有助于在对生产影响最小的情况下做出更明智的运营决策和安排维护。此外,自动化和监控可以推动更明智的业务决策。
拥有实时数据可以帮助制造商了解交货时间并提供更准确的估计和时间表。此外,自动化设备提高了可重复性,从而可以提高质量并减少生产中的可变性。总体而言,自动化监控提供了一个更可预测的模型来制定业务决策,同时为所有利益相关者提供透明度。
制造业自动化的未来随着机器人技术、机器视觉、工业物联网和其他数字技术的发展而发展。要利用自动化的发展,请了解您的目标、影响生产的因素以及每种技术提供的好处。如有疑问,请尽量减少复杂性,遵循适当的工程原则,并与提供良好客户服务的供应商合作。
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