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如何從零開始製造一台非標自動化設備

什麼是非標自動化?

顧名思義, “非標自動化”是對應所謂“標準自動化”的概念而出現的。 在工程界, 為了應對大批量定型產品的生產, 設計了生產流水線, 輔以標準化的工裝夾具和刀具, 並制訂了嚴格的生產工藝SOP(標準作業指導書)、BOM表(零部件和物料清單)和品質管控模式SIP(產品檢驗標準作業指導書), 對產品線的全制程進行有效管理。 達到了生產效率高、成本低、品質好的效果。 也就是採用了“標準自動化”的生產模式。 但面對市場需求的急劇變化時, 其負面效果就是很嚴重的了。 當產品需要更新換代時,

整條生產流水線就面臨著整體報廢的危險。

如何製作非標自動化設備?

1、標準作業指導書(簡稱SOP)-- 採用圖文並茂的紙檔(或電子檔)的形式, 對製造、裝配中所有的具體動作、使用的工具、刀具和工裝夾具、需要加工、裝配的原材料和零部件(含標準件)、以及每一個工序的具體要求, 和先後加工順序做出明確無誤的規定。 並採用‘防呆’的描述方式和相應的措施, 使普通員工能使用‘按圖索驥’的簡單方法, 對照SOP進行和完成加工、裝配的工作任務。

2、產品標準檢驗作業指導書(簡稱SIP)-- 採用圖文並茂的紙檔(或電子檔)的形式, 對製造、裝配工序中所需要的原輔材料、所有的半成品、以及終端產成品, 對照技術要求(即尺寸公差、表面粗糙度、形位公差、材質和外觀)定時或按一定的頻次,

使用規定的檢測儀器、檢具和檢測方法, 進行工序和工藝檢查。 並採用‘防呆’的描述方式和相應的措施, 使普通員工能使用‘按圖索驥’的簡單方法, 對照SIP進行和完成所有原輔材料、加工、裝配等所有工序和產成品的檢測工作任務。

3、零部件和物料清單(簡稱BOM表)-- 將項目或生產、裝配過程中, 所有需要用到的零部件、原輔材料、標準件以及所需的工具、刀具和工裝夾具, 採用規範的表格形式, 按照‘分門別類’的方式, 將原輔材料、零部件、工具、刀具以及標準件的名稱、型號規格、數量、零部件序號、圖號和技術要求, 以及供應商名稱等資訊, (如果需要, 可將相應補充說明性質的圖片放在備註欄)按照‘防呆’的要求,

在BOM表中清晰、完整的記錄下來。

4、生產流水線(簡稱產品線)-- 是指將原輔材料通過加工、裝配的工藝和工序, 經過必需的N道工序後, 最終可以連續、穩定地生產出所需要產品的一種模式。 一般是用輸送傳送帶將原輔材料和半成品, 連續不斷地送到各個加工工位, 直至送到最後一道工序, 完成整個加工或裝配的工作。

5、全制程(簡稱制程)-- 簡而言之, 就是指從原輔材料和零部件開始, 到完成終端產成品的整個加工、裝配的製造過程。

“非標自動化”設計工作要達到的主要目的是什麼?

1、一般是採用自動化部品如:電動滑台、氣缸、各種電機(如:步進電機或伺服電機)等驅動單元, 和感知元器件(如各種用途的感測器), 以及電動轉檯、皮帶輸送機、搬運機械手等輸送物料的機械裝置,

再配上夾爪、真空吸盤、推杆等執行元器件, 並輔以靈活的程式自動控制單元, 取代原生產工序中相對應的人工或機械動作, 提升產能;

2、通過提升機械動作運動和運動節拍的精准度, 取代原生產工藝, 提升品質;

3、主要是通過減少工序上的人工, 降低勞動強度, 降低生產成本。

很多朋友在初步方案設計階段, 很容易忽視了這三個主要目的, 最後往往造成整個已設計、並製作完成設備的整體報廢。 形成很嚴重的後果。

“非標自動化”設計工作的主要工作是什麼?

1、收集資訊:詳細瞭解原有工序、生產工藝或生產設備的所有具體細節, 和現有產能、人工數量、現有多少工序、工序品質(或產品品質)、原輔材料等情況。

最好能到生產線上去向主管工程師和操作員工進行多層面的詢問、勘察和瞭解, 並瞭解工作場地中的環境要求, 以及是否有什麼特殊的要求;

2、瞭解需求:向客戶方主管瞭解需要達到的主要目的和要求;

3、方案確認:根據上述兩個基本情況, 結合可供選擇的條件, 提出初步可行性方案, 供團隊集體討論後, 交付給客戶確認;(一般這會有幾個來回後才能初步定下來)

4、主要部件選型:在可行性方案經由客戶確認後, 開始進行自動化部品選型;(一般在做可行性方案時, 也需要進行初步的選型動作)

5、參數驗證:根據客戶對產能(一般是指整個迴圈過程所需的時間)的要求, 進行全制程的工步設計, 並對所初選的自動化部品的功能進行校核和確認;

6、常規設計:在以上工作完成後,就可以進行裝配總圖草圖的設計工作,進入常規的機械設計工作流程了。同時,由電氣工程師和程式編制人員,依據整體實施方案和工步流程圖,進行電氣原理圖和程式控制軟體的設計、編制工作;

7、審核與客戶確認:完成機械設計、外采自動化元器件、機械加工零部件、電氣圖和程式控制圖後,經過規範的審核和客戶再次確認後,即可進行製造、裝配、調試工作,完成後進入試運行階段;

8、現場調試:通過試運行和測試,在能達到設計要求並能實現客戶要求後,即可進行到客戶現場安裝、調試階段。直至完成整個項目。

以上八個主要方面的工作,視具體專案的實際情況,需做適當的調整。每個主要方面工作的具體內容,必須要嚴格地按照工作規範進行。避免造成重大失誤。

非標自動化設備製造實例案例一:
1、專案選定

“專案選定”是非標設備的根基,根據需要我們會要求非標設備主要實現的功能。

非標設備有個共性:只能適用於特殊用途,具有專一性。

2、設備設計

專案選定,預算作出後,開始具體的計畫安排。

各部分拆圖:將主體圖全部拆成小圖,分開加工。

1、設計時重要部分必須嚴格按照機械手冊進行設計:如軸承的選擇、齒輪的配合、油缸的最大壓力、皮帶摩擦力等。

2、儘量採用方便安裝、維修的設計方式:應給維修人員留有足夠空間,易損件應儘量安裝在設備便於

拆卸位置。

3、儘量設計容易加工的元件,儘量設計容易修改的元件

4、安全方面的考慮:高壓部分安全要求;高電壓和高電流時絕緣性要求;接地要求。

工裝夾具:1、用於安裝工件的夾具(如託盤);2、用於安裝夾具的夾具(如專用卡爪)。

工作臺面設計:非標設備實現功能的工作臺面,按照特定要求設計非標基準面(儘量設計便於調整和測量的方式)。

例:旋轉平臺對平面度的要求;旋轉平臺對垂直度的要求;壓頭與定位夾具的中心。

按照機械設計出圖後,設備的基本模樣就確定下來了,設備動作方式基本可以類比出來。

例:移載機

將需要用到的電器元件全部羅列出來

3、設備製作

設備製作主要包括製作和調試兩個方面

1、設備製作是將各機械機體和電器元件組裝起來

這裡主要有幾點注意事項:(主要細節請參考公司的相關規定);機械安裝方面:

1)螺絲緊固後用記號筆標記

2)需要加油的油嘴口一定要裝在容易操作處

3)精密設備一定要先調整水準後再用地腳螺釘固定

4)有冷卻水的地方最好遠離動力線電氣方面:

1)比較危險的部分一定要從一次配電處直接接地

2)大電流通過的地方一定要檢查絕緣性

3)通訊線和動力線一定要注意抗干擾的問題

2、設備調試是設備製作完成後按照設計好的流程圖進行調試主要內容包括:

1、根據流程圖修正原有程式

2、改正接錯的通訊線路

並對所初選的自動化部品的功能進行校核和確認;

6、常規設計:在以上工作完成後,就可以進行裝配總圖草圖的設計工作,進入常規的機械設計工作流程了。同時,由電氣工程師和程式編制人員,依據整體實施方案和工步流程圖,進行電氣原理圖和程式控制軟體的設計、編制工作;

7、審核與客戶確認:完成機械設計、外采自動化元器件、機械加工零部件、電氣圖和程式控制圖後,經過規範的審核和客戶再次確認後,即可進行製造、裝配、調試工作,完成後進入試運行階段;

8、現場調試:通過試運行和測試,在能達到設計要求並能實現客戶要求後,即可進行到客戶現場安裝、調試階段。直至完成整個項目。

以上八個主要方面的工作,視具體專案的實際情況,需做適當的調整。每個主要方面工作的具體內容,必須要嚴格地按照工作規範進行。避免造成重大失誤。

非標自動化設備製造實例案例一:
1、專案選定

“專案選定”是非標設備的根基,根據需要我們會要求非標設備主要實現的功能。

非標設備有個共性:只能適用於特殊用途,具有專一性。

2、設備設計

專案選定,預算作出後,開始具體的計畫安排。

各部分拆圖:將主體圖全部拆成小圖,分開加工。

1、設計時重要部分必須嚴格按照機械手冊進行設計:如軸承的選擇、齒輪的配合、油缸的最大壓力、皮帶摩擦力等。

2、儘量採用方便安裝、維修的設計方式:應給維修人員留有足夠空間,易損件應儘量安裝在設備便於

拆卸位置。

3、儘量設計容易加工的元件,儘量設計容易修改的元件

4、安全方面的考慮:高壓部分安全要求;高電壓和高電流時絕緣性要求;接地要求。

工裝夾具:1、用於安裝工件的夾具(如託盤);2、用於安裝夾具的夾具(如專用卡爪)。

工作臺面設計:非標設備實現功能的工作臺面,按照特定要求設計非標基準面(儘量設計便於調整和測量的方式)。

例:旋轉平臺對平面度的要求;旋轉平臺對垂直度的要求;壓頭與定位夾具的中心。

按照機械設計出圖後,設備的基本模樣就確定下來了,設備動作方式基本可以類比出來。

例:移載機

將需要用到的電器元件全部羅列出來

3、設備製作

設備製作主要包括製作和調試兩個方面

1、設備製作是將各機械機體和電器元件組裝起來

這裡主要有幾點注意事項:(主要細節請參考公司的相關規定);機械安裝方面:

1)螺絲緊固後用記號筆標記

2)需要加油的油嘴口一定要裝在容易操作處

3)精密設備一定要先調整水準後再用地腳螺釘固定

4)有冷卻水的地方最好遠離動力線電氣方面:

1)比較危險的部分一定要從一次配電處直接接地

2)大電流通過的地方一定要檢查絕緣性

3)通訊線和動力線一定要注意抗干擾的問題

2、設備調試是設備製作完成後按照設計好的流程圖進行調試主要內容包括:

1、根據流程圖修正原有程式

2、改正接錯的通訊線路

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