یکپارچه‌سازی ربات برای اتوماسیون کلیدهای مدارشکن | Benlong

تغییر جهانی به سمت تولید خودکار تبدیل شده است یکپارچه‌سازی سیستم‌های رباتیک به یکی از قابلیت‌های پرجستجو در میان صاحبان کارخانه و مدیران خرید در صنعت برق کم‌ولتاژ تبدیل شده است. تولیدکنندگان کلیدهای جریان نشتی، دستگاه‌های جریان نشتی، مدارهای تهویه مطبوع، MCBها و همچنین ربات‌های صنعتی باید برای خودکارسازی عملیات خود چه اقداماتی انجام دهند؟ آن‌ها فراتر از پرسش اینکه آیا باید خودکارسازی کنند رفته‌اند تا بفهمند چگونه یک فرآیند یکپارچه ایجاد کنند که از ربات‌های صنعتی، تغذیه‌کننده‌های قطعات، حسگرها و کنترل‌کننده‌ها در یک خط خودکار استفاده می‌کند.

در این مقاله، شرح دقیقی از یکپارچه‌سازی سیستم‌های رباتیک، دلایل توجه هند، ترکیه و برزیل به این فناوری و شرکت‌هایی که فناوری‌های رباتیک صنعتی را تولید می‌کنند که Benlong Automation در فرآیندهای خود استفاده می‌کند، ارائه شده است. همچنین کاربرد این فناوری در مونتاژ دسته‌های MCB که نمونه‌ای از روش‌های جاری در صنعت است، توضیح داده شده است.

تعریف مفهوم یکپارچه‌سازی سیستم‌های رباتیک

به زبان ساده، یکپارچه‌سازی سیستم‌های رباتیک به فرآیند فنی اتصال ربات‌های صنعتی به سایر اجزای فرآیند تولید به گونه‌ای اشاره دارد که به عنوان یک واحد کار کند. اغلب، یک بازوی ربات به تنهایی تقریباً بی‌فایده است. ارزش واقعی آن تنها زمانی آشکار می‌شود که در جای مناسب قرار گیرد، برای عملکرد خاصی برنامه‌ریزی شود، با دستگاه‌های مناسب برای جابجایی قطعات مجهز شود، توسط حسگرها یا دوربین‌ها هدایت شود و توسط یک کنترل‌کننده مرکزی مدیریت شود که به هر بخش از زنجیره تولید می‌گوید چه زمانی شروع به کار کند. شرکتی که این هماهنگی را طراحی می‌کند، منطق کنترل را می‌نویسد، چارچوب مکانیکی را می‌سازد و خط نهایی را در کارخانه مشتری راه‌اندازی می‌کند، به عنوان یک یکپارچه‌ساز سیستم‌های رباتیک.

برای یک تولیدکننده برق کم‌ولتاژ، معمولاً ترکیب بازوهای رباتیک برای برداشتن و قرار دادن یا جابجایی مواد با اجزایی مانند تغذیه‌کننده‌های کاسه‌ای ارتعاشی، ماشین‌آلات دقیق، ایستگاه‌های پرچ‌کاری یا جوشکاری، میزهای آزمایش یا دستگاه‌های علامت‌گذاری انجام می‌شود. ربات به تنهایی کار نمی‌کند، بلکه همراه با دستگاه‌های دیگر کار می‌کند—آنچه تفاوت ایجاد می‌کند نحوه یکپارچه‌سازی این دستگاه‌ها است. به همین دلیل خریداران باید کمتر به برند یک ربات خاص فکر کنند و بیشتر به کیفیت یکپارچه‌سازی سیستم ربات پشت آن توجه کنند.

ممکن است مفید باشد که خط یکپارچه را به عنوان دو سطح در نظر بگیریم. سطح سخت‌افزار از تجهیزاتی تشکیل شده است که قابل مشاهده هستند – ربات‌ها، تغذیه‌کننده‌ها، فیکسچرها، نقاله‌ها، ایستگاه‌های تست و محافظ‌های ایمنی. لایه نرم‌افزاری از عناصری تشکیل شده است که قابل مشاهده نیستند و شامل منطق PLC، مدیریت دستورالعمل‌ها و تغییرات، داده‌های حسگر و بینایی، و رابطی است که به اپراتور اجازه می‌دهد سیستم را از یک صفحه کنترل کند. سطح سخت‌افزار ضعیف منبع ماشینی غیرقابل اعتماد است، در حالی که لایه نرم‌افزاری ضعیف منجر به ماشینی می‌شود که اصلاً قابل استفاده نیست. یکپارچگی قوی به معنای انجام هر دو به درستی است، اما این بسیار پیچیده‌تر از فقط چسباندن یک ربات به میز است.

چرا کارخانه‌های برق در حال سرمایه‌گذاری در یکپارچه‌سازی رباتیک هستند

افزایش هزینه‌های نیروی کار و کاهش نیروی کار ماهر مونتاژ دو عامل اصلی هستند. یک سلول دستی دسته‌دار یا تماس‌جوشی دستی می‌تواند به پنج تا ده کارگر در هر شیفت نیاز داشته باشد در حالی که یک سلول رباتیک خوب می‌تواند نتایج مشابه را با یک یا دو اپراتور که فرآیند را مدیریت می‌کنند، به دست آورد. صرفه‌جویی در نیروی کار به تنهایی به بازیابی سرمایه‌گذاری‌ها برای عملیات دو یا سه شیفت در کمتر از یک سال کمک می‌کند، که توضیح می‌دهد چرا بسیاری از کارخانه‌های مدارشکن به سمت اتوماسیون با این نوع تجهیزات حرکت می‌کنند.

کیفیت و قابلیت ردیابی عامل مهم دیگری است. بازارهای صادراتی بی‌رحم هستند: بسیاری از مدارشکن‌هایی که در یک ممیزی در اروپا یا بررسی گواهینامه در خلیج شکست می‌خورند ممکن است به معنای از دست دادن کل قرارداد برای تولیدکننده باشد. خطوط خودکار تمام چرخه‌ها را ثبت می‌کنند، مجموعه‌های معیوب را رد می‌کنند و تاریخچه قابل ردیابی از تأمین داده‌ها ارائه می‌دهند که در خطوط دستی قابل دستیابی نیست. برای کارخانه‌هایی که به هند، ترکیه، برزیل و خاورمیانه ارسال می‌کنند، این یک ضرورت است و نه یک تجمل.

عامل سوم ظرفیت تولید است. وقتی حجم سفارش‌ها سریع‌تر از توانایی کارخانه در استخدام و آموزش افراد رشد می‌کند،, یکپارچه‌سازی سیستم اتوماسیون اغلب تنها راه برای افزایش مقیاس بدون افزایش متناسب در تعداد کارکنان و نرخ خطا است. یک خط رباتیک به درستی یکپارچه شده زمان‌های چرخه قابل پیش‌بینی، کیفیت یکنواخت و توانایی افزودن ظرفیت با تکرار سلول‌های اثبات شده را به جای اختراع مجدد فرآیند هر بار که سفارش جدیدی می‌رسد، ارائه می‌دهد.

برندهای رباتی که بن‌لانگ اتوماسیون یکپارچه می‌کند

انتخاب طراحی ربات در خط بن‌لانگ اتوماسیون برای یک مشتری بزرگ بستگی به کاربرد ربات، بار، سرعت عملیاتی و اغلب نیازهای مشتری دارد. بسیاری از شرکت‌های چندملیتی قبلاً ترجیح می‌دهند از برند خاصی از ربات در واحدهای تولیدی خود در سراسر جهان استفاده کنند و از بن‌لانگ می‌خواهند رباتی را انتخاب کند که با انتخاب آنها از نظر در دسترس بودن قطعات یدکی و بهبود آموزش پرسنل مطابقت داشته باشد. این دلیل همکاری بن‌لانگ با تمام پلتفرم‌های محبوب ربات است، به جای تکیه بر تأمین‌کننده خاص. برندهایی که بیشترین استفاده را توسط شرکت داشته‌اند عبارتند از FANUC، KUKA، KAWASAKI، EPSON و ABB.

فانوک

FANUC، تولیدکننده ژاپنی معروف به ربات‌های زرد روشن خود، یکی از بزرگ‌ترین پایگاه‌های نصب شده در جهان را دارد و به خاطر قابلیت اطمینان، طول عمر و مدل‌های مختلفی که قادر به خدمت‌رسانی به اهداف مختلف هستند، از بازوهای رباتی کوچک رومیزی تا مدل‌های قدرتمند سنگین‌دست، شناخته شده است. مدل‌های FANUC برای کاربردهایی مانند برداشت با سرعت بالا قابل اعتماد هستند، به همین دلیل این شرکت در میان مشتریانی که به دنبال رباتی هستند که بتواند به طور مداوم با حداقل زمان خرابی کار کند، محبوب است.

کوکا

KUKA، شرکت آلمانی معروف به ربات‌های نارنجی خود، شهرت خود را در صنعت خودروسازی بنا نهاده است و تجربه خود در ساخت ربات‌های مفصلی سنگین و انعطاف‌پذیر را به صنعت تولید آورده است. ربات‌های KUKA به طور گسترده در وظایفی که نیاز به دسترسی به فواصل طولانی، مناطق کاری بزرگ یا هماهنگی حرکات چند بازوی رباتی دارند، استفاده می‌شوند. KUKA همچنین دارای یک پلتفرم برنامه‌نویسی و کنترل انعطاف‌پذیر است که در میان مشتریان بسیار محبوب است.

کاواساکی

Kawasaki Robotics یکی از پیشگامان صنعت رباتیک است. ربات‌های آن به خاطر ساختار مقاوم و چندکاره بودنشان شناخته شده‌اند، زیرا قادر به انجام وظایف مختلفی مانند توزیع اقلام، مونتاژ و غیره هستند. تولیدکنندگانی که به دنبال رباتی قابل اعتماد با پشتیبانی شبکه خدمات جهانی هستند، Kawasaki Robotics را انتخاب می‌کنند.

اپسون

Epson با ربات‌های SCARA و شش محوره مرتبط است که به ویژه در مونتاژ قطعات الکتریکی عملکرد خوبی دارند. قطعاتی مانند کلیدها کوچک هستند و نیاز به قرارگیری دقیق و سریع دارند، که این دقیقاً نقطه قوت ربات‌های Epson است.

ای بی بی

ABB یک گروه مهندسی مستقر در سوئد است. ربات‌های ABB IRB تقریباً برای هر صنعت تولیدی در دسترس هستند و برنامه‌نویسی آن‌ها با نرم‌افزار شبیه‌سازی برنامه‌نویسی عالی ABB تسهیل شده است.

اصل موضوع این نیست که یک فناوری بهتر از دیگری است. بلکه ایده ادغام سیستم‌ها درباره انتخاب ربات مناسب برای هر کاربرد و اطمینان از عملکرد روان کل فرآیند مونتاژ است.

وظایف رایج رباتیک در خط مونتاژ کلید قطع‌کننده مدار

خریداران جدید اتوماسیون معمولاً تصور می‌کنند که یک اتوماتون کل عملیات را انجام می‌دهد. در واقع، ربات‌ها تنها چند عملکرد تخصصی را انجام می‌دهند در حالی که ایستگاه‌های تخصصی وظایف دقیق را انجام می‌دهند. آگاهی از این تفکیک برای بخش‌های خرید ضروری است تا پروژه را به درستی تعریف کنند.

عملکردهای پر تکرار ربات‌ها در خطوط مونتاژ الکتریکی شامل تغذیه و بارگذاری مواد است که در آن بازوی ربات مسئول تغذیه دستگاه‌ها و پر کردن مجلات به منظور اطمینان از تأمین مداوم مواد در خط است؛ مراقبت از ماشین به معنای بارگذاری یا تخلیه قطعات از ایستگاه مونتاژ یا قالب‌گیری است؛ انتقال به این معناست که دستگاه رباتیک اقلام تولید شده را از یک فرآیند به فرآیند بعدی منتقل می‌کند به جای استفاده از نوار نقاله یا اپراتور؛ تحویل تست شامل تحویل محصولات نهایی به دستگاهی است که تست و اعتبارسنجی را انجام می‌دهد؛ و پالت‌گذاری و جعبه‌بندی انتهای خط که به عملیات چیدن، جعبه‌بندی و برچسب‌گذاری قطع‌کننده‌های تأیید شده اشاره دارد. با توجه به اینکه یک یکپارچه‌ساز خوب همه این نقش‌ها را به کم‌هزینه‌ترین و قابل اعتمادترین راه‌حل اختصاص می‌دهد، چنین گرایش‌هایی اغلب شامل استفاده از ربات می‌شود در حالی که یک بارگذار ساده یا نوار نقاله کافی خواهد بود.

ارزش پنهان: داده‌ها، نرم‌افزار و بینایی ماشین

مهم‌ترین مزیت نادیده گرفته شده در تعبیه ربات‌ها خود داده‌ها هستند. هر عمل ربات، خوانش حسگر یا رد شدن قطعه ثبت و با مهر زمانی ذخیره می‌شود و به دستگاه خاصی ردیابی می‌گردد. این اساساً خط تولید را به معدن طلایی از سوابق برای تولیدکننده قطع‌کننده‌های مدار تبدیل می‌کند، زیرا اکنون می‌تواند اطلاعاتی درباره بازدهی هر شیفت، نقص‌ها در هر ایستگاه و سوابق دقیق تاریخچه تولید هر قطع‌کننده مدار تولید شده و ارسال شده ارائه دهد. بنابراین وقتی مشتری خارجی درخواست اطلاعات می‌کند، همراه با مستندات عملیات صادرات، این اطلاعات اکنون با یک کلیک در دسترس است.

بینایی ماشین قبلاً به این روند پیوسته است. دوربینی که توسط ربات کنترل می‌شود می‌تواند بررسی کند که آیا دسته به درستی قرار گرفته است، آیا فنر در مونتاژ در جای صحیح قرار دارد یا علامت روی بلوک به راحتی دیده می‌شود. نیاز به بازرسی دستی به لطف سلول کاری هدایت شده با عکس از بین می‌رود.

یکپارچه‌سازی رباتیک در مونتاژ دسته-لینک MCB

برای دیدن اینکه این اصول چگونه در عمل کار می‌کنند، یکی از ایستگاه‌های اثبات شده بن‌لانگ را در نظر بگیرید: دستگاه مونتاژ خودکار دسته-لینک MCB. این دستگاه دسته عملیاتی و لینک فلزی یک قطع‌کننده مدار کوچک را با استفاده از میز چرخشی دقیق، دو تغذیه‌کننده کاسه‌ای ارتعاشی، حسگرهای یکپارچه و مکانیزم رد خودکار مونتاژ می‌کند. این دستگاه با سرعت ۳۰ تا ۵۰ مونتاژ در دقیقه کار می‌کند، جایگزین سه تا پنج اپراتور دستی می‌شود و واحدهای معیوب را قبل از انتقال به مراحل بعدی رد می‌کند — ارائه خروجی یکنواختی که مونتاژ دستی نمی‌تواند به دست آورد.

به تنهایی، این یک سلول بسیار خودکار است. در یک پروژه یکپارچه‌سازی بزرگ‌تر، می‌توان رباتی اضافه کرد تا دسته‌ها و لینک‌ها را در تغذیه‌کننده‌ها بارگذاری کند، مونتاژهای کامل شده را به ایستگاه بعدی منتقل کند یا قطع‌کننده‌های تمام شده را پالت‌گذاری کند — همه این‌ها توسط همان PLC هماهنگ می‌شود. این جوهره یکپارچه‌سازی رباتیک است: گرفتن یک ماشین مستقل توانمند و بافتن آن به یک جریان پیوسته، با کمک ربات که تقریباً نیازی به دستکاری دستی بین ایستگاه‌ها ندارد.

از یک سلول منفرد تا یک خط کاملاً یکپارچه

یک ایستگاه دسته-پیوند به ندرت به صورت جداگانه وجود دارد. در یک کارخانه کامل مدارشکن، این ایستگاه در کنار عملیات پرچ‌کاری تماس، مونتاژ قوس‌گیر، کالیبراسیون، تست‌های مغناطیسی و حرارتی قطع، علامت‌گذاری لیزری و مرتب‌سازی و بسته‌بندی قرار دارد. بنلونگ خط مونتاژ اتوماتیک MCB این عملیات را در یک جریان پیوسته واحد ادغام می‌کند، با ربات‌ها و نقاله‌ها که قطعات را بین ایستگاه‌ها تحت کنترل مرکزی جابجا می‌کنند.

تصمیم‌گیری درباره میزان اتوماسیون آن خط یک سوال واقعی کسب‌وکاری است، نه یک نتیجه قطعی. برخی تولیدکنندگان از یک خط کاملاً اتوماتیک با دو اپراتور در هر شیفت بهره‌مند می‌شوند؛ در حالی که برخی دیگر با پیکربندی نیمه‌اتوماتیک که برخی مراحل دستی را حفظ می‌کند تا هزینه سرمایه را کاهش دهد، بهتر خدمت می‌شوند. مقایسه بنلونگ بین مونتاژ کاملاً اتوماتیک در مقابل نیمه‌اتوماتیک مزایا و معایب را بررسی می‌کند تا خریداران بتوانند سطح اتوماسیون خود را با حجم، بودجه و ترکیب محصول خود قبل از تعهد به طراحی تطبیق دهند.

چگونه یک یکپارچه‌ساز سیستم رباتیک را انتخاب کنیم

ربات یک کالاست؛ اما یکپارچه‌سازی این‌گونه نیست. دو یکپارچه‌ساز می‌توانند از بازوی FANUC یا ABB یکسان استفاده کنند و نتایج بسیار متفاوتی ارائه دهند، زیرا ارزش واقعی در دانش فرآیند، طراحی ابزار و مهندسی کنترل نهفته است. هنگام ارزیابی یک شریک، خریداران در بخش برق باید چند عامل را با دقت بسنجند.

تخصص حوزه اهمیت بیشتری نسبت به اندازه صرف دارد. یک یکپارچه‌ساز عمومی که عمدتاً خطوط خودروسازی می‌سازد ممکن است پیچیدگی‌های قطعات مدارشکن را درک نکند، در حالی که یک متخصص که صدها خط MCB و MCCB ساخته است، مشکلات را قبل از بروز پیش‌بینی می‌کند. تمرکز بنلونگ بر تولید برق کم‌ولتاژ از سال ۲۰۰۸ عمقی از تخصص حوزه است که پروژه‌ها را کوتاه‌تر و ریسک را کاهش می‌دهد — نکته‌ای که در راهنمای انتخاب تولیدکننده ماشین‌آلات مونتاژ خودکار سفارشی.

• انعطاف‌پذیری در برند – آمادگی برای بررسی FANUC، KUKA، Kawasaki، Epson، ABB یا استاندارد معمول مشتری، به جای اصرار بر یک برند خاص.
  دامنه کامل – هر مهندسی، ابزار، نرم‌افزار، تست و یکپارچه‌سازی که همه توسط یک شرکت اجرا می‌شود.
  خروجی و کارایی اثبات شده در محصولات مشابه که با تست‌های پذیرش تأیید شده است.
  برنامه خدمات جهانی – تأمین قطعات یدکی، تشخیص و خدمات برای مشتریانی که نمی‌توانند زمان‌های توقف طولانی را تحمل کنند.

  برای اینکه شریک واجد شرایط باشد، باید ماشین‌های کاری نشان دهد، زمان‌های چرخه واقعی ارائه دهد و تحلیل مقایسه‌ای بازگشت سرمایه برای تولید دستی و اتوماتیک روی محصول مشتری انجام دهد.

چرا خریداران خارجی تقاضا را هدایت می‌کنند

بیشتر تقاضا در حال حاضر از تولیدکنندگانی است که کالاها را صادر می‌کنند. در هند، تعداد رو به رشد تولیدکنندگان MCB و RCCB به طور فوری نیاز به افزایش همزمان تولید و کیفیت دارند تا پروژه‌های زیرساخت ملی و سفارشات خارجی را انجام دهند. در ترکیه و برزیل، تولیدکنندگان با سابقه طولانی در حال مدرن‌سازی خطوط دستی قدیمی برای باقی ماندن در بازار واردات کم‌هزینه و برآورده کردن استانداردهای رو به رشد کیفیت کالاها هستند. برای همه این شرکت‌ها، اتوماسیون رباتیک یکپارچه همان مزایا را ارائه می‌دهد: افزایش بهره‌وری، کاهش تعداد نقص‌ها، کاهش هزینه نیروی کار و سطح مورد نیاز ردیابی برای رضایت نیازهای خریداران بین‌المللی.

همکاری با یک یکپارچه‌ساز خارجی مسائل عملی زیادی را به همراه دارد و مشتریان حق دارند که این مسائل را از قبل در نظر بگیرند. راه‌اندازی از راه دور، رویه‌های پذیرش شفاف، مستندسازی به زبان انگلیسی، آموزش اپراتور به صورت ویدئویی و تضمین شرایط تامین قطعات یدکی زمانی که با شرکتی واقع در هزاران کیلومتر فاصله کار می‌کنید، اهمیت پیدا می‌کند. در این مواقع تجربه شرکت تولیدی تخصصی بسیار مفید است.

نتیجه‌گیری: یکپارچه‌سازی مزیت رقابتی واقعی است

یکپارچه‌سازی ربات‌ها گامی مهم برای تولیدکنندگان کلیدهای مدار و تجهیزات الکتریکی کم‌ولتاژ است تا جمع‌آوری ربات‌های موثر را به خط تولید تبدیل کنند و محصولات تایید شده تولید نمایند. تولیدکننده ربات — FANUC، KUKA، Kawasaki، Epson یا ABB — اهمیت کمتری نسبت به راه‌حل‌های مهندسی به کار رفته دارد. شرکت Benlong Automation توانست خطوط مونتاژ و تست را با استفاده از یک پلتفرم ربات خاص که کاملاً با وظیفه مطابقت دارد، طراحی، ساخت و اجرا کند، بدون توجه به پیچیدگی آن — از تولید کلیدهای تک در تا مونتاژ خودکار کامل MCB.

اگر می‌خواهید پروژه اتوماسیون را اجرا کنید، اولین گام تماس با تیم مهندسی Benlong و به اشتراک گذاشتن محصول و خروجی مورد انتظار خود است. با استفاده از این اطلاعات، مهندسان بهترین راه‌حل را توسعه داده و مقایسه کامل بازگشت سرمایه تولید دستی و اتوماتیک را انجام خواهند داد.

هوانگ شیاولئی | بن‌لانگ اتوماسیون