Машина для производства автоматических выключателей: полностью интегрированная автоматизация

По многим причинам, в основном обусловленным строительной отраслью, урбанизацией и промышленным ростом, аналогичные тенденции наблюдаются и в Индии, где растет интерес к получению доступа к миниатюрным автоматическим выключателям. Уже устоявшиеся производственные компании, продающие миллионы единиц ежегодно, могут просто повысить эффективность своих производственных линий, в то время как для небольших компаний это не так просто.

Для небольших предприятий обычно доступны два варианта. Первый — инвестировать в автоматические сборочные линии. Такие линии гораздо надежнее, но они довольно дорогие, стоимостью более 500 000 долларов, длиной до тридцати метров и оправданы только при годовом производстве свыше миллиона единиц. Другой вариант — использовать трудоемкий ручной процесс сборки устройств, который менее затратен с финансовой точки зрения, но создает сложности для компаний, связанные с сертификацией и соответствием требованиям.

Цель этой статьи — в доступной форме выделить основные характеристики компактной машины для производства миниатюрных автоматических выключателей, а также помочь читателям сравнить её с другими существующими вариантами.

Он является структурным, а не оказываются желанием массовое производителей МАВ

Это не вопрос времени или желания, а структурный вопрос. Принципы массового производства диктуют, что линия производства МАВ предназначена для крупносерийного производства, она очень дорогая и занимает много производственного пространства. Кроме того, запуск такой линии занимает много времени — от 90 до 120 дней. Мастерская не может позволить себе такие расходы и иногда не имеет достаточно места для такого производства. В то же время необходимо внедрять некоторую автоматизацию, чтобы снизить затраты на труд, обеспечить стабильный уровень производства и справляться с заказами, требующими определенного качества.

Кроме того, ручная сборка не решает текущую проблему. Производственный процесс идет медленно, а процент брака растет. Количество заказов увеличивается, и сервис требует больше рабочих рук, а не дополнительных мощностей мастерской. Найти квалифицированного работника не так просто, и при этом качество сильно зависит от оператора.

Малые производители составляют часть большого и заброшенного сегмента рынка — это производители, которые переросли ручное производство, но еще не нуждаются в производственной линии. Компактная линия производства МАВ — именно то, что ищет эта группа.

термин полностью интегрированная автоматизация описывает “философию” проектирования включает?

В целом концепция полностью интегрированной автоматизации включает идею построения системы таким образом, чтобы все этапы процесса образовывали единое целое. В этом случае будет меньше перемещений, меньше точек отказа, быстрее запуск и более точная информация о происходящем на протяжении всего процесса.

Следовательно, интегрированная компактная машина работает по тому же принципу, но в данном случае применяет его к одной машине, в отличие от всего завода. Иными словами, в традиционной сборочной линии каждый этап процесса, такой как клепка, контроль качества и тестирование, выполняется разными машинами, тогда как все процессы в данном случае осуществляются в одном блоке (замкнутом цикле), который не требует дополнительных машин. Следовательно, интегрированная машина работает как «черный ящик».

Если вы производите продукт, вам не придется беспокоиться о размещении машин, необходимых для функционирования рассматриваемой системы, и таким образом вы получите все преимущества интегрированных систем без их недостатков. Вместо управления рядом машин от нескольких производителей вы будете иметь дело с одним типом машины, изготовленной одним поставщиком.

Внутри машины: процесс интегрированной сборки автоматических выключателей (MCB)

Что интересно в этом типе устройства, так это то, что оно объединяет множество процессов в одном блоке. Инновационное оборудование для производства автоматических выключателей (MCB) состоит из полного комплекта оборудования сборочной линии, которое связано между собой и функционирует под управлением одного ПЛК. Стандартная схема производства следующая:

Вибрационная подача

Автоматическая подача и ориентация корпусов, заклепок и клемм осуществляется таким образом, что последующие станции обеспечиваются материалом без ручной подачи деталей в рабочий процесс. Регулярная подача — это тихая основа регулярного выпуска продукции: при ее сбое вся производственная линия останавливается.

Вставка заклепок и заклепочный процесс

Аппарат отвечает за точное вставление и установку заклепок, создавая соединения, которые удерживают автоматический выключатель целым. Этот автоматизированный процесс снижает влияние основных переменных, присутствующих в ручном процессе сборки, где качество клепки зависит от квалификации оператора.

Магнитное тестирование срабатывания

Каждый автоматический выключатель проходит проверку, чтобы убедиться, что магнитный расцепитель соответствует техническим требованиям — функции, предотвращающей короткое замыкание. Обеспечение безопасности критично, и встроенное тестирование гарантирует полную проверку вместо использования выборочного метода.

Испытание высокого напряжения (hi-pot)

Для проверки изоляционных свойств конкретного выключателя проводится испытание на диэлектрическую прочность, которое выявляет любые дефекты изоляции, которые могут привести к неисправности в реальных условиях эксплуатации. Интеграция этого теста в ту же машину создает условия, при которых не нужно уделять дополнительное внимание получению результата, так как он автоматически получается в ходе нормального производственного процесса.

Тепловая калибровка

Тепловой расцепитель, используемый для реагирования на длительные перегрузки по току, настроен так, чтобы выключатель срабатывал при соответствующем токе и времени. Точная тепловая калибровка очень важна для обеспечения того, чтобы конечное исполнение автоматического выключателя соответствовало необходимому номинальному уровню, что означает, что использование встроенной техники имеет значительное преимущество по сравнению с применением офлайн-ручного метода.

Автоматическое затягивание и ослабление клеммных винтов

Крепление клеммных винтов осуществляется с контролируемым моментом затяжки, что обеспечивает стандартизированное, а не вручную затянутое, исполнение узла. В сочетании с проверками с помощью визуального контроля и датчиков, которые дополняют систему контроля качества с обратной связью, каждая рабочая станция может проверить свою работу до начала следующей.

После запуска в эксплуатацию машина может производить от 5 000 до 7 200 единиц за одну 8-часовую смену в зависимости от требований к нагрузке, при этом способна обеспечить годовой выпуск от 200 000 до 800 000 единиц за одну смену с достаточными ресурсами для дальнейшего увеличения объёмов производства в ответ на растущий спрос.

Создана для производства с высоким разнообразием и низким объемом

Редко когда малые и средние производители выпускают только один продукт в больших количествах. Обычно они производят комбинацию продуктов в небольших объёмах с разным количеством полюсов и характеристиками. В таких условиях использование жёсткой высокопроизводительной производственной линии непрактично, поскольку при каждой переналадке теряется значительное количество времени и денег.

Компактная интегрированная машина поддерживает противоположную парадигму. Она может работать с автоматическими выключателями 1P, 2P, 3P и 4P, а переналадка между разными типами полюсов занимает менее тридцати минут благодаря использованию настроек на основе рецептов, запрограммированных в HMI, и быстросменного инструмента. Это означает, что завод может переключаться с одного продукта на другой в рамках одной смены, выгодно обрабатывать различные заказы и использовать гибкость как одно из основных преимуществ.

Гибкость также делает эту машину идеальной для пилотного производства. Владелец нового дизайна автоматического выключателя может протестировать его на этой линии, проверить используемые инструменты и технологии, и сделать это до инвестирования средств в строительство полноценной производственной линии.

Он актуальность компаний время компаний автоматизация автоматических выключателей

Индия добилась устойчивого прогресса в производстве автоматических выключателей и электрических устройств в стране. Политика, направленная на сокращение импорта, растущий внутренний спрос на устройства, такие как MCB и RCCB, а также потребности многих местных производителей сделали автоматизацию процессов, связанных с производством автоматических выключателей, настоящей необходимостью в текущих условиях. Однако проблема для многих производителей заключается в том, что стоимость внедрения автоматизации сложнее, чем кажется на первый взгляд.

В этой ситуации компактная интегрированная машина появляется в нужный момент, предлагая правильное решение для производителей. Эта машина идеально соответствует их потребностям, позволяя исключить ручной процесс и обеспечить непрерывный производственный процесс с немедленным тестированием продукции, вместо того чтобы ждать, пока производитель сможет приобрести всю производственную линию. Таким образом, эта инвестиция станет первым разумным шагом на пути к внедрению автоматизации производства для тех производителей, которые готовы работать с национальным дистрибьютором, получить сертификацию или просто сократить разрыв между ручным и автоматизированным производством.

Еще одним фактором, стимулирующим автоматизацию, является аспект качества документации. Крупные покупатели и системы сертификации все чаще требуют доказательств того, что каждое произведенное оборудование протестировано, а не только образец. Машина, позволяющая проводить испытания hi-pot, тепловые и магнитные срабатывания в линии и регистрировать результаты, делает возможным подтверждение качества. Для производителя это большое преимущество, так как поможет повысить его позиции среди конкурентов.

Экономика: низкий порог входа, быстрый возврат инвестиций

Коммерческая идея для небольшой компании достаточно проста. Первое, что нужно понять — это капитальные затраты, поскольку компактные интегрированные машины стоят примерно на 20-30% меньше, чем полноценная производственная линия, цена которой может варьироваться от 1 500 000 до более миллиона. Благодаря этой экономии компания, еще не автоматизированная, может перейти к автоматизации в этом году, а не откладывать это бесконечно.

Экономия не заканчивается на цене покупки сегодня. Эта машина занимает мало места, ее длина составляет около 5,9 метров, в отличие от 30-метровой производственной линии, для которой потребуются строительные работы, такие как возведение нового цеха и перепланировка всего производства. Доставка машины займет максимум 45-60 дней. После этого потребуется еще 5-7 дней на установку и обучение операторов. В то время как полноценная производственная линия обычно занимает 90-120 дней.

После оплаты капитальных затрат и других расходов, связанных с покупкой машины, можно сразу же начать получать выгоду от ее использования после производства первой продукции. Использование этой машины для массовой сборки и тестирования позволяет компании сократить затраты на рабочую силу до 70% по сравнению с персоналом, задействованным в ручной линии производства, при этом применение оборудования обеспечивает гораздо более низкий уровень брака. Сочетание меньшего количества работников, меньшего количества переделок и большей производственной мощности делает экономику машины эффективной. Все это означает, что срок окупаемости составляет менее 12 месяцев, что достаточно коротко, чтобы машина окупила вложения владельца до полной амортизации.

Компактная машина против полной линии против ручной сборки

Нет универсального решения для каждой фабрики. Честный ответ — выбирать исходя из фактического годового объема производства, площади производства и инвестиционных возможностей. Таблица ниже суммирует различные преимущества и недостатки одним взглядом.

Если мыслить так, решение обычно очевидно. Полный комплект оборудования будет выгоден, если вы производите более миллиона изделий в год. Если ваш выпуск составляет всего несколько изделий в день, то ручная сборка, вероятно, пока остается для вас оптимальным вариантом. Но средние компании, производящие несколько сотен тысяч единиц в год, — это те, для кого компактная машина является наилучшим решением.

Качество и прослеживаемость, которым доверяют покупатели

Качество имеет решающее значение, поскольку часто является самой важной причиной автоматизации производственного процесса. Ручная работа может привести к выпуску отличных автоматических выключателей, но не может дать доказательств этого. Результат зависит от квалификации сотрудника, усталости и удачи с продуктом. Важно, что крупные покупатели и сертификационные организации должны избегать таких расхождений.

С помощью интегрированной машины каждый продукт сразу проходит проверку качества. Процесс проверки качества включает тестирование магнитов, испытание высоким напряжением и оценку температуры. Преимущество машины в том, что результаты могут быть немедленно занесены в HMI для баз данных качества. Автоматизированное производство дает возможность проверять качество каждого продукта вместо выборочного контроля с надеждой, что определенный образец будет протестирован перед продажей. Таким образом, эта информация обязательна для компаний, стремящихся получить сертификацию, стать признанными национальными дистрибьюторами или защитить свою репутацию от жалоб и проблем клиентов.

Контрольный список для закупок перед покупкой

Если вы рассматриваете покупку машины для производства малогабаритных автоматических выключателей, задав несколько вопросов, вы сможете отличить надежного поставщика от просто оптимистичного. Перед заключением сделки проверьте:

• Оснастка разработана на основе ваших собственных образцов автоматических выключателей и конструкций полюсов, а не на основе универсального дизайна продукта. Вы можете попросить поставщика показать, как он разработал оснастку в соответствии с вашим точным расположением и конструкциями клемм.
• Интегрированное тестирование действительно включает магнитный расцепитель, испытание высоким напряжением и тепловую калибровку, которые отображаются в HMI и не выполняются офлайн.
• Время переналадки показано для конкретного типа автоматических выключателей, которые вы производите, а фактическая производительность указана в соответствии с вашим реальным ассортиментом продукции, а не с наиболее выгодной ситуацией.
• На площадке поставщика проводится специальный приемочный тест, а также специальный приемочный тест на вашем предприятии, которые будут указаны в контракте. Должны быть критерии приемки, а также отчет о приемке.
• Существует четкая спецификация относительно эксплуатации и ориентации, доступных запасных частей и бренда системы управления, например, PLC и HMI, таких как Siemens или Mitsubishi.
• Существуют письменные условия относительно сроков поставки и окон для установки.

Если вы найдете поставщика, который даст вам ответы с конкретными примерами ваших деталей, а не из брошюры, будьте уверены, что его стоит рассмотреть с учетом всех его качеств и технических характеристик оборудования.

Чего ожидать от доставки до полной производственной мощности

Понимание этапа доставки устраняет большую часть неопределенности, связанной с покупкой автоматизации. Важно, чтобы проект шел согласно установленному плану, чтобы финансы, команда и обязательства перед клиентами могли рассчитываться на основе фактических дат.

Процесс начинается с анализа образцов. На этом этапе производитель изучает существующие образцы автоматических выключателей (MCB) и определяет выходные параметры и конфигурацию полюсов, необходимые для проектирования питающих линий и клепки, а также решения в области контроля качества. Затем следует разработка макета и оснастки, после чего происходит производство и сборка машины. Одним из последних этапов процесса является проведение функционального тестирования на предприятии производителя.

После прибытия машины на объект начинается процесс установки, который обычно занимает от 5 до 7 дней, за которым следует обучение операторов, которые смогут самостоятельно управлять производственной линией без участия производителя. Проводится приемочное тестирование, которое является письменным подтверждением эффективности машины.

Подходит ли вам компактный вариант?

Компактные интегрированные машины могут быть подходящим решением в случаях производства от 200 000 до 800 000 единиц в год, при ограниченном пространстве, при расширении существующей линии с дополнительной гибкостью или при необходимости подтвердить подходящий дизайн автоматического выключателя (MCB) перед массовым производством. Это решение для компаний, которым требуется настоящая автоматизация и проверяемое качество, но у которых еще нет объема производства, оправдывающего полную линию — что описывает множество новых производителей в Индии и аналогичных регионах.

Если ваши объемы уже превысили миллион единиц в год, полная автоматическая линия сборки MCB обеспечит необходимую производительность. Если узким местом является отдельный этап, а не весь процесс, более разумной и целенаправленной инвестицией может стать специализированное устройство, например полуавтоматическая машина для сборки дугогасительных камер или специализированная автоматическая линия тестирования MCB может быть более разумным и целенаправленным вложением. Правильный выбор означает честность в отношении того, где на самом деле находится ваше предприятие сегодня.

Для большинства небольших и развивающихся производителей автоматических выключателей интегрированный путь остается наименее рискованным способом начать. Вы можете ознакомиться с полными техническими характеристиками компактной мини-линии производства MCB с интегрированной машиной, или отправить свои образцы MCB, целевой объем и доступное производственное пространство, и инженеры Benlong предложат компоновку с полным сравнением окупаемости инвестиций между ручным, мини- и полноформатным вариантом. Чтобы начать этот разговор, свяжитесь с командой Benlong и опишите, что вы производите сегодня и куда хотите двигаться дальше.