تولیدکننده ماشین آلات مونتاژ خودکار سفارشی

این تأمین‌کننده خودرو آلمانی برای سه برابر کردن تولید واحد فرمان الکتریکی خود، ربات‌های بیشتری نخرید. در عوض، آنها به دنبال یک راه‌حل اتوماسیون سفارشی برای مونتاژ کامل مورد نیاز خود از اولین قطعه فلزی پرس شده تا آخرین واحد سریالی آزمایش شده بودند. آنها 18 ماه را صرف توسعه از یک ایده تا راه‌اندازی کردند و در نهایت هر 12 ثانیه یک واحد فرمان را با کمتر از 10 اپراتور در کارگاه تولید کردند. اگرچه این مبلغ زیادی برای سرمایه‌گذاری بود، اما بازده عالی بود. برای هر تولیدکننده‌ای که با چالش‌های مشابهی مانند: (یک محصول جدید، (کمبود نیروی کار)، (مشکلات کیفی با مونتاژ دستی) مواجه است، باید با یک سازنده اتوماسیون سفارشی به صورت استراتژیک همکاری شود. شناسایی شریک مناسب برای نیازهای شما از طریق صدها یکپارچه‌ساز/سازنده ماشین در سراسر جهان، اولین و احتمالاً مهم‌ترین گام در تلاش شماست.

دستگاه مونتاژ خودکار سفارشی چیست؟

یک دستگاه مونتاژ خودکار سفارشی، نوع خاصی از دستگاه تولید است که مجموعه‌ای از فرآیندها (مانند تغذیه، موقعیت‌دهی، اتصال، ایمن‌سازی، جوشکاری، بازرسی، برچسب‌گذاری و بسته‌بندی) را بدون هیچگونه دخالت فیزیکی انسان انجام می‌دهد. برخلاف سلول‌های کاری رباتیک استاندارد که می‌توانند برای چندین محصول دوباره استفاده شوند، یک دستگاه مونتاژ سفارشی به طور خاص برای یک محصول یا خانواده محصول طراحی شده است. این مشابه یک لباس سفارشی است؛ هر ایستگاه، فیکسچر و سنسور درون دستگاه به طور خاص گنجانده شده است زیرا برای محصول تولید شده مورد نیاز است. دستگاه‌های مونتاژ سفارشی توسط شرکت‌های مهندسی متخصص ساخته می‌شوند که راه‌حل‌هایی را ارائه می‌دهند که مهندسی مکانیک، سیستم‌های کنترل، سیستم‌های پنوماتیک، تجهیزات رباتیک، سیستم‌های نوری و نرم‌افزار را در یک راه‌حل معتبر و کارآمد ادغام می‌کنند. بنابراین محصول نهایی تحویل داده شده یک کالای "کاتالوگ" نیست، بلکه یک راه‌حل تولید کلید در دست است که تولید را انجام می‌دهد؛ یک زمان مشخص (Takt) را برآورده می‌کند، معیارهای کیفیت و/یا هزینه مشخصی را برآورده می‌کند. برای نگاهی عمیق به فناوری‌هایی که زیربنای این سیستم‌ها هستند، راهنمای ما در مورد اتوماسیون چیست؟ یک مرور کلی و اساسی ارائه می‌دهد.

تولیدکنندگان برجسته ماشین آلات مونتاژ خودکار سفارشی

چشم‌انداز جهانی شامل ترکیبی از یکپارچه‌سازان بزرگ اتوماسیون چندملیتی و سازندگان ماشین‌آلات مستقل و متمرکز است. جدول زیر خلاصه‌ای از چندین نام شناخته‌شده به همراه یک سازنده میان‌رده را ارائه می‌دهد.

برای تولیدکنندگان در بخش دستگاه‌های حفاظت الکتریکی، یک شریک متمرکز مانند شرکت فناوری اتوماسیون بنلونگ. مهندسی خاص هر حوزه را ارائه می‌دهد که یک یکپارچه‌ساز عمومی نمی‌تواند با آن برابری کند. بنلونگ که در ونژو، چین - قلب تولید برق ولتاژ پایین جهان - مستقر است، از سال ۲۰۰۸ به طراحی و ساخت خطوط مونتاژ و آزمایش سفارشی برای کلیدهای مینیاتوری، کلیدهای قالب‌گیری شده، کلیدهای هوایی، کنتاکتورها، SPDها و دستگاه‌های مرتبط مشغول بوده است. نمونه کارهای این شرکت شامل خطوط تولید کاملاً اتوماتیک برای MCBها، مانند خط مونتاژ اتوماتیک MCB, که چندین ایستگاه را در یک جریان پیوسته واحد ادغام می‌کند. برای نگاهی گسترده‌تر به انواع راه‌حل‌های خودکار موجود برای تولید برق، مرور کلی ما از محصولات برتر اتوماسیون MCB طیف وسیعی از تجهیزاتی را که یک سازنده متخصص می‌تواند ارائه دهد، پوشش می‌دهد.

چرا تولیدکنندگان در اتوماسیون مونتاژ سفارشی سرمایه‌گذاری می‌کنند؟

تصمیم راه‌اندازی برای یک خط مونتاژ سفارشی به ندرت بر جایگزینی یک اپراتور متمرکز است. در عوض، معمولاً ناشی از نیاز به حل انواع مسائل ترکیبی است که بسیاری از آنها با یک قطعه تجهیزات ‘آماده’ موجود قابل حل نیستند. رایج‌ترین دلایل برای راه‌اندازی تجهیزات جدید به شرح زیر است:

• پیچیدگی محصول که مونتاژ دستی را شکست می‌دهد. از آنجا که یک دستگاه پزشکی قطعات کوچک زیادی دارد که باید در یک اتاق تمیز قرار داده شوند، جهت‌گیری شوند و به هم متصل شوند، این دستگاه کاندیدای ایده‌آلی برای خودکارسازی فرآیندهای مونتاژ است.
• الزامات کیفی که فراتر از سازگاری انسانی هستند. گم شدن یک اورینگ یا گشتاور سهل‌انگارانه روی یک پیچ می‌تواند منجر به موقعیت‌های تهدیدکننده زندگی در داخل و اطراف تجهیزات ایمنی خودرو شود. یک فرآیند بازرسی خودکار محصول می‌تواند هر بار مقدار نیروی یکسانی را اعمال کند، عملکرد هر مجموعه را تأیید کند و هرگونه مجموعه ساخته شده معیوب را رد کند.
• در دسترس بودن نیروی کار و هزینه آن. اتوماسیون می‌تواند به یک گلوگاه تولید اجازه دهد تا به یک مزیت تبدیل شود - در شرایطی که قیمت‌ها بالا و/یا کمبود نیروی کار ماهر مونتاژ وجود دارد.
• تقاضای توان عملیاتی. برای اجرای یک قرارداد جدید، به طور متوسط ۱۰۰ واحد در هر شیفت باید به ۵۰۰ واحد در هر شیفت افزایش یابد. یک خط تولید کاملاً خودکار که قادر به تولید تعداد دقیق واحدهای مورد نیاز باشد، این امر را محقق خواهد کرد.

معیارهای کلیدی برای ارزیابی یک سازنده ماشین آلات مونتاژ سفارشی

توانایی ایجاد یک دستگاه مونتاژ خودکار سفارشی و عملیاتی در همه کارگاه‌های ماشین‌سازی موجود نیست. تفاوت قابل توجهی بین آنچه سازندگان عمومی می‌توانند انجام دهند و آنچه یکپارچه‌سازان اتوماسیون واقعی می‌توانند انجام دهند، وجود دارد. در نتیجه، انتخاب شریک یکپارچه‌سازی اتوماسیون ممکن است منجر به عدم دستیابی به نرخ تولید مشخص شده، عدم رعایت مشخصات کیفی یا یک دستگاه خودکار شود که به سادگی طبق برنامه عمل نمی‌کند. معیارهای زیر برای کمک به انتخاب موفق فروشنده در مقابل انتخاب نامناسب استفاده می‌شوند:

• تجربه دامنه. آیا سازنده ماشین‌آلاتی را برای کسب و کار شما تحویل داده است؟ صنایع خودرو، تجهیزات پزشکی، الکترونیک و کالاهای مصرفی مقررات، الزامات نظافت و اعتبارسنجی متفاوتی دارند. سازنده‌ای که قبلاً این کار را انجام داده است، از طریق تجربه یاد می‌گیرد که چگونه کار را تحویل دهد، بنابراین یک منحنی یادگیری مشخص (با توجه به بودجه شما) وجود خواهد داشت.
• عمق مهندسی داخلی. شایستگی‌های اصلی شرکت باید طراحی مکانیکی، طراحی الکتریکی، برنامه‌نویسی PLC، یکپارچه‌سازی بینایی و رباتیک باشد. برون‌سپاری مهندسی کنترل، سازنده را در هنگام تلاش برای عیب‌یابی یک توالی پیچیده در موقعیت نامساعدی قرار می‌دهد؛ آنها همچنین دیگران را برای هر مشکلی که در طول فرآیند اشکال‌زدایی رخ می‌دهد، سرزنش خواهند کرد.
• سخت‌گیری در مدیریت پروژه. هر خط سفارشی، یک پروژه مستقل است که دارای محدوده، هزینه و برنامه زمانی مشخص است. مشتری از طریق یک فرآیند خطی که شامل یک برنامه جامع مدیریت پروژه، یک فرآیند رسمی بررسی طراحی، یک آزمون پذیرش کارخانه (FAT) در کارخانه سازنده و یک آزمون پذیرش سایت (SAT) در کارخانه کاربر نهایی است، اطمینان حاصل می‌کند که سازنده می‌تواند تجهیزات را مطابق با مشخصات فنی بسازد. اگر قرارداد پروژه این مراحل مهم را برای سازنده تعریف نکند، هرگونه تأخیر در پروژه تقصیر سازنده خواهد بود و بنابراین ریسک بیشتری را برای مشتری ایجاد می‌کند.
• پشتیبانی پس از فروش و قطعات یدکی. برای دستگاهی که 24 ساعت شبانه‌روز و 7 روز هفته کار می‌کند، تأمین اضافی حسگرها، محرک‌ها و قطعات یدکی ضروری است. با سازنده‌ای که موجودی قطعات یدکی ضروری را در نزدیکی دستگاه نگهداری می‌کند یا می‌تواند آن قطعات را ظرف بیست و چهار (24) ساعت تحویل دهد، می‌توان از توقف کامل خط تولید شما در صورت خرابی تنها یک (1) قطعه جلوگیری کرد.

چه چیزی هزینه یک دستگاه مونتاژ سفارشی را تعیین می‌کند؟

هزینه یک دستگاه مونتاژ خودکار سفارشی می‌تواند بسیار متفاوت باشد که ارائه یک عدد واقعی را غیرممکن می‌سازد. به عنوان مثال، یک سلول جمع‌کن و جای‌گذاری رومیزی ساده معمولاً حدود $50,000 هزینه دارد در حالی که یک خط مونتاژ کاملاً خودکار، معتبر و مجهز به بازرسی بصری در هر ایستگاه کاری، محصور در یک اتاق تمیز و نرم‌افزار جامع ردیابی، ممکن است بیش از $5 میلیون دلار هزینه داشته باشد. لیست زیر شامل برخی از اجزای کلیدی است که در هزینه کلی نقش دارند:

• تعداد ایستگاه‌های مونتاژ و پیچیدگی هر عملیات. هر ایستگاه ساختار مکانیکی، محرک‌ها، حسگرها و کنترل‌ها را اضافه می‌کند.
• توان عملیاتی مورد نیاز (زمان تاکت). خط مونتاژی که هر سه ثانیه قطعات را تولید می‌کند، در مقایسه با خط مونتاژی که هر سی ثانیه قطعات را تولید می‌کند، به محرک‌های سریع‌تر، سیستم‌های کنترل دقیق‌تر و طراحی‌های قوی‌تری نیاز دارد.
• الزامات بینایی و بازرسی. خطوط دستی نمی‌توانند قابلیت‌های تأییدی را که می‌توان با وضوح بالاتر دوربین‌ها، نورپردازی و سخت‌افزار پردازش به دست آورد، ارائه دهند.
• انطباق با مقررات. اسناد مهندسی و هزینه‌های آزمایش در نتیجه‌ی تمام اعتبارسنجی‌های انجام شده توسط FDA، نشان CE، گواهینامه ATEX و سایر الزامات الزامی توسط یک سازمان، جمع‌آوری می‌شوند.
• جابجایی و تغذیه مواد. دانخوری‌های کاسه‌ای، دانخوری‌های سینی‌دار و سیستم‌های نقاله باید متناسب با اجزای خاص طراحی شوند.

اگر یک سرمایه‌گذاری به طور کارآمد مدیریت شود، به دلیل صرفه‌جویی در نیروی کار، کاهش ضایعات، بهبود توان عملیاتی و بهبود کیفیت، پس از حدود ۱۸ تا ۳۶ ماه، بازگشت سرمایه (ROI) خوبی خواهد داشت. مهم‌ترین نکته این است که با یک پیمانکار عمومی همکاری کنید که بتواند بر اساس مشخصات کاملاً مشخص، تخمین دقیقی از هزینه‌های مرتبط با ساخت ارائه دهد. این بسیار مفیدتر از کار کردن بر اساس یک ایده بسیار کلی از نتایج خواهد بود.

چگونه سازنده مناسب برای پروژه خود را انتخاب کنید

انتخاب یک تولیدکننده ماشین‌آلات مونتاژ خودکار سفارشی، خریدی است که از توجه دقیق به جزئیات در هنگام انجام فرآیند تدارکات سود می‌برد. با استفاده از یک رویکرد سیستماتیک:

1. خواسته‌هایتان را دقیقاً مشخص کنید. مشخصات محصول و هرگونه الزامات عملکردی مرتبط چیست؟ تولید چه زمانی باید شروع شود؟ هزینه تولید چقدر خواهد بود؟ چه نوع کنترل کیفیتی انجام خواهد شد؟ بودجه عملیاتی چقدر خواهد بود؟ اگر یک درخواست استعلام قیمت (RFQ) به وضوح موارد مورد نیاز را مشخص کند، احتمال بیشتری وجود دارد که تأمین‌کننده پیشنهادی جدی ارائه دهد.
2. از تأسیسات سازنده بازدید کنید. بیشتر از آنچه در بروشور پیدا می‌کنید، یک بازدید از کارخانه می‌تواند ماشین‌آلات در حال مونتاژ را به شما نشان دهد و به شما این امکان را بدهد که به جای صحبت با تیم فروش، مستقیماً با مهندسان صحبت کنید. همچنین، مطمئن شوید که یکی از ماشین‌آلات مشابه ماشین خودتان را در حال کار می‌بینید.
3. مراجع را بررسی کنید. با مشتریان قبلی صحبت کنید تا ببینید دستگاه چگونه کار کرده است؛ زمان چرخه در مقایسه با تاریخ تحویل واقعی چقدر بوده است و اینکه آیا دستگاه خدمات پیگیری دریافت کرده است یا خیر نیز مهم است.
4. معیارهای پذیرش را روشن کنید. قرارداد باید مراحل مهم هر دو آزمون FAT و SAT را مشخص کند. این مراحل شامل انواع آزمایش‌های انجام‌شده، معیارهای قبولی در آن آزمایش‌ها و اقداماتی که در صورت خرابی دستگاه انجام خواهد شد، می‌شود.
5. کل هزینه مالکیت را ارزیابی کنید. قیمت اولیه خرید تنها یکی از هزینه‌های مربوط به داشتن یک دستگاه به مدت ۱۰ تا ۱۵ سال است. سایر هزینه‌ها شامل قطعات یدکی، آموزش تعمیر و نگهداری و پشتیبانی مداوم سازنده می‌شود.

سوالات متداول

تفاوت بین دستگاه مونتاژ استاندارد و دستگاه سفارشی چیست؟

ماشین‌های مونتاژ استاندارد، پلتفرم‌های از پیش مهندسی‌شده‌ای هستند که به کاربران امکان می‌دهند با چندین محصول، معمولاً با محدودیت‌هایی، سازگار شوند. نمونه‌ای از این، یک میز فهرست‌بندی است که دارای ویژگی‌های ابزار قابل تعویض است و به کاربران انعطاف‌پذیری لازم برای مونتاژ کارآمد و دقیق محصولات را می‌دهد. ماشین‌های مونتاژ سفارشی با در نظر گرفتن یک کاربرد خاص مهندسی می‌شوند. هر مکانیزم مونتاژ (ایستگاه) و فیکسچر مونتاژ (ابزاری که به یک محصول متصل است) با در نظر گرفتن شکل، جنس و روش مونتاژ خاص محصول طراحی می‌شود.

ساخت یک خط مونتاژ خودکار سفارشی چقدر طول می‌کشد؟

زمان تحویل از پروژه‌ای به پروژه دیگر بسته به سطح دشواری آن متفاوت است. یک دستگاه تک ایستگاهه ممکن است از زمان درخواست تا تحویل، ۴ تا ۶ ماه زمان تحویل داشته باشد، در حالی که یک سیستم کاملاً خودکار چند ایستگاهه با آزمایش/اعتبارسنجی گسترده می‌تواند بسته به نیازهای خاص مشتری، از ۱۲ تا ۱۸ ماه (یا بیشتر) متغیر باشد؟ جدول زمانی باید شامل اجزای زیر باشد: بررسی طراحی؛ تدارکات؛ ساخت؛ تست پذیرش کارخانه؛ حمل و نقل؛ نصب؛ و تست پذیرش سایت.

آیا می‌توان یک دستگاه مونتاژ سفارشی را بعداً برای یک محصول جدید اصلاح کرد؟

تا حدودی، بله. یک ماشین با ساختار مناسب، در نحوه تنظیم تجهیزات و برنامه‌ها، انعطاف‌پذیری دارد. با این حال، این ماشین به صورت سفارشی ساخته شده است. بنابراین، اگر تغییر عمده‌ای در محصول داشته باشید - مانند ابعاد محصول یا انواع جدید قطعات - باید ماشین را برای تطبیق با آن تغییرات، دوباره مهندسی کنید. شما باید در مورد افزودن مقداری انعطاف‌پذیری در مرحله طراحی با سازنده خود مشورت کنید، زیرا اضافه کردن این ویژگی‌ها در طول ساخت اولیه، ارزان‌تر از ایجاد آنها بعداً به عنوان یک فرآیند مقاوم‌سازی خواهد بود.

چه صنایعی از ماشین‌های مونتاژ خودکار سفارشی استفاده می‌کنند؟

اتوماسیون سفارشی تقریباً بر تمام صنایعی که کالاهای فیزیکی تولید انبوه می‌کنند، تسلط دارد. نمونه‌های عمده شامل تولید قطعات خودرو و درایوهای برقی، دستگاه‌های پزشکی و یکبار مصرف، لوازم الکترونیکی مصرفی، دستگاه‌های محافظ الکتریکی (MCB'S و MCCB'S)، بسته‌بندی دارویی و زیر مجموعه‌های مورد استفاده در فرآیند تولید هوافضا است. به عبارت دیگر، تقریباً هر محصولی که توالی مونتاژ تکراری دارد و/یا به سطح خاصی از ثبات در کیفیت/دوام نیاز دارد، می‌تواند خودکار شود.

منابع

• شرکت سیستم‌های ابزارسازی اتوماسیون ATS. — رهبر جهانی در اتوماسیون سفارشی و یکپارچه‌سازی برای علوم زیستی، داروسازی و کالاهای مصرفی.
• اتوماسیون اکلیپس - راهکارهای خودکار سفارشی برای صنایع پزشکی، هسته‌ای و حمل و نقل.
• شرکت آرتور جی. راسل. - سیستم‌های مونتاژ و آزمایش خودکار پرسرعت برای محصولات یکبار مصرف پزشکی و مصرفی.
• شرکت فانوک — رباتیک صنعتی، سیستم‌های CNC و راهکارهای اتوماسیون کارخانه.
• روبکس - یکپارچه‌سازی و اتوماسیون رباتیک برای بسته‌بندی، مونتاژ و جابجایی مواد.

راه اندازی یک دستگاه مونتاژ خودکار سفارشی یک تصمیم اساسی است که برای یک دهه یا بیشتر در یک کسب و کار تولیدی طنین‌انداز می‌شود. دستگاه مناسب، که توسط شریک مناسب ساخته شده باشد، به یک خندق رقابتی تبدیل می‌شود: هزینه را کاهش می‌دهد، کیفیت را افزایش می‌دهد و نرخ تولیدی را فراهم می‌کند که رقبا به راحتی نمی‌توانند با آن برابری کنند. دستگاه نامناسب به قطعه‌ای گران‌قیمت و بلااستفاده از فضای کف تبدیل می‌شود. تفاوت در دقت فرآیند انتخاب نهفته است - وضوح مشخصات، عمق تجربه مرتبط سازنده و ساختار مراحل پروژه که بر ساخت حاکم است. Benlong Automation یکی از شرکت‌هایی است که این دقت را برای بخش تولید برق فراهم می‌کند و دهه‌ها دانش تخصصی را به خطوط مونتاژی تبدیل می‌کند که دستگاه‌های آزمایش‌شده و دارای گواهینامه را با سرعتی که بازارهای جهانی تقاضا می‌کنند، تولید می‌کنند.