制造商需要适应,变得更加灵活

对个性化制成品的需求日益增长,这意味着企业需要一个足够灵活的车间,以满足快速变化的生产线要求。

通过Rob Stoppek, Parker Hannifin 2017年11月22日

今天的消费者正在从被动的购买者转变为产品开发过程的积极参与者。不能适应的企业可能会失去收入和客户忠诚度。对许多制造商来说,这意味着从提供大批量产品转向大规模分销。这一变化带来了更换车间设备的相关成本影响。

为工业自动化量身定制的先进技术使设计和实施灵活的自动化变得更加容易,这使得制造商能够以最短的停机时间处理产品转换。

工业自动化的演变

在需求演变的不断推动下,人-工业价值链已经从手工制造转向工业制造,最近又转向以研究和技术开发为基础的工业。因此,制造业已经将重点从对大量价格合理的普通产品的需求转移到更个性化、不断变化的产品上。固定自动化最初是为了以尽可能低的成本大批量生产单一类型的产品而开发的。

几十年前,在生产车间,固定自动化生产的产品种类有限,大批量生产。其优势在于固定自动化的初始成本比灵活自动化的初始成本要低,而且当机器只运行一个程序时,效率会得到优化。然而,由于模块化不是原始工厂设计概要的一部分,因此对生产线的任何重新配置都可能既耗时又昂贵。

可编程自动化是自动化进化链中的下一个环节,在初始设置之后可以适应有限的配置更改。这需要编写新的代码以及手动切换机械工具,以便生产线机械执行不同的操作。转换过程通常需要大量的劳动力和机器停机时间,因此从长远来看,仍然会使公司的效率和生产力下降。

最现代的方法,灵活的自动化,是一种操作员可以结合配方控制和机械自动化的混合物。通过利用这种组合,可以在触摸按钮时无缝切换工艺,这使得制造商可以在一条生产线上生产更广泛的产品。它还使机器能够适应下一代产品规格,因为灵活的自动化设备使用机电定位技术进行快速和可重复的转换。

每种类型的自动化制造都有其缺点和优点。与可编程或灵活自动化相比,固定自动化技术的设置成本较低,但一旦生产需要变化,成本效益就会降低。尽管初始设置成本较高,但灵活的自动化是整个设备使用寿命中最具成本效益的选择。

向工业4.0过渡的工厂可以实时访问其无尽的数据流,以做出自主决策,以调整流程并提高效率。专注于最大限度地提高产量和减少小批量制造的停机时间是灵活自动化趋势的主要驱动因素之一。

可伸缩的垫脚石

希望将其业务从固定或可编程转变为灵活自动化的制造商将希望寻找利用现有技术的方法,以确定朝着这个方向发展的明确路径。

诀窍是选择可靠的、可扩展的、可配置的自动化产品和解决方案,以适应广泛的应用。可编程自动化控制器(PACs)和机电执行器等技术为灵活的自动化提供了基石。pac将运动和机器控制结合在一个平台上;机电致动器适应不同的产品尺寸和工艺变化。

随着柔性自动化的普及,机器人手臂将不再固定在工厂车间的一个位置。它们将在单轴或多轴配置中使用线性机械阶段移动。这将增加协作机器人的实用性,这是一种具有更多安全控制的铰接臂,能够与人类一起工作。改进的人机界面(hmi)也将使制造商更容易更改配方和实时调整。

Rob StoppekParker Hannifin, Motion Systems Group Europe副总裁。这是10月7日在欧洲控制工程的网站。克里斯·瓦夫拉编辑,制作编辑,控制工程, CFE传媒,cvavra@cfemedia.com