Доказательства ручных или полуавтоматизированных производственных процессов

Менеджер по закупкам европейского оптовика электротехнической продукции посетил завод нового потенциального поставщика автоматических выключателей. Вместо того чтобы просить корпоративные брошюры, он попросил показать производственный цех. Менее чем за десять минут он увидел, что ручная калибровка тепловых расцепителей выполняется рабочими, и что целый ряд тепловых расцепителей собирается вручную. Завод был в основном ручным производством, а второй визит на завод конкурента показал совершенно другую картину: оператор помещал корпуса автоматических выключателей в приспособление, после чего весь процесс был автоматизирован. Это демонстрирует, как отличаются ручные и полуавтоматические производственные процессы.

Определение ручного и полуавтоматического производства

Прежде чем определить доказательства, необходимо точное определение. Ручной процесс связан с человеческими усилиями при выполнении каждой операции: загрузке, работе, контроле и разгрузке. Эффективность каждого процесса зависит от производительности работника. В полуавтоматическом процессе ключевые и сложные этапы, такие как сварка, дозирование, переключение и тестирование, автоматизируются, в то время как человек выполняет все остальное: загрузку, разгрузку и перемещение деталей. Пока машина выполняет процесс, оператор должен подавать сырье и принимать готовую продукцию. Различие не зависит от наличия оборудования или компьютерных систем, а определяется тем, насколько адекватно контролируется оборудование.
Ручной работник использует обычный динамометрический ключ. Оператор полуавтоматической линии подает детали в автоматическую систему, которая выполняет операции, такие как применение калиброванного момента, документирование и автоматический отбраковка дефектных соединений. Для более широкого обзора уровней автоматизации ознакомьтесь с нашим руководством по Что такое автоматизация? обеспечивает базовый контекст.

Видимые признаки: как распознать ручной процесс

Ручная сборочная линия определяется по ряду физических и эксплуатационных признаков. На производственном участке есть рабочие места без экрана ПЛК, HMI или пневматического/серводействия, но оснащённые ручными инструментами, приспособлениями и фиксаторами. Оператор определяет скорость и качество выпускаемой продукции. Контроль качества в основном проводится после процесса, поэтому присутствует отдельный инспектор для проверки выборки готовой продукции, а данные, если они собираются, хранятся на бумаге. Переход с одного вида продукции на другой требует обучения работников, а не изменения параметров производства.

В ручной калибровочной ячейке для миниатюрных автоматических выключателей действия техника чётко различимы: он помещает отвёртку на регулировочный винт биметаллической пластины, смотрит на аналоговый амперметр и регулирует вариак для подачи тока. Калибровочная кривая не регистрируется в цифровом виде, а время срабатывания определяется секундомером или простым таймером. Такой метод может привести к работоспособному выключателю, но точность измерений зависит от устойчивости руки и отсутствия усталости. Наличие или отсутствие системы замкнутого контура управления в процессе является признаком ручного характера процесса.

Видимые признаки: как распознать полуавтоматический процесс

В полуавтоматической производственной операции используется другой набор индикаторов. Каждое устройство оснащено ПЛК, монитором HMI и некоторыми средствами механизации, представленными цилиндрами, моторами или роботизированными манипуляторами. Оператор помещает изделие в устройство, запускает процесс с помощью световой завесы или управления двумя руками, и оборудование выполняет этап. Зелёный свет означает успешное выполнение процесса, а красный — его неудачу. Данные о процессе записываются, такие как крутящий момент, давление, продолжительность цикла и данные калибровки, и сохраняются с уникальным номером. Технология позволяет изменять рецепты через HMI.

Полуавтоматический стенд для калибровки МКВ, изготовленный компанией Benlong Automation, очень наглядно демонстрирует суть автоматизации процесса калибровки. Процесс калибровки выполняется следующим образом. Сначала оператор вставляет МКВ в приспособление. Оборудование автоматически подаёт ток перегрузки или короткого замыкания, измеряет время срабатывания в миллисекундах и регулирует калибровочный винт с помощью моторного привода. Результат калибровки фиксируется, и МКВ либо выпускается, либо отклоняется. Этот полуавтоматический процесс можно описать так: оператор отвечает за подачу материала, а всё остальное выполняется автоматически. Бенлонг полуавтоматический термокалибровочный стенд для MCB и стенд для проверки магнитных срабатываний являются примерами такого подхода, широко используемого производителями, переходящими от ручного к контролируемому, документированному производству.

Следы данных: безбумажные доказательства уровня автоматизации

Самым большим признаком того, является ли процесс ручным или полуавтоматическим, является не само оборудование. В ручных процессах практически не остаётся двоичных данных. Записи о качестве ведутся вручную, неполные и, как правило, не связаны с отдельными устройствами. Полуавтоматические процессы, напротив, полностью соответствуют всем требованиям к данным. Результат каждого цикла фиксируется; если автоматический выключатель был откалиброван в 10:42 на определённой станции, соответствующая запись укажет значение калибровочного тока, время срабатывания и прошёл ли тест или нет. Эти записи позволяют производителям сертифицировать свою продукцию, анализировать вопросы гарантии и постоянно улучшать качество. Для покупателей, оценивающих поставщика, возможность предоставить отчёт о калибровке для любого серийного номера из партии является одним из самых весомых доказательств контроля процесса. Исследовательская статья отрасли, опубликованная McKinsey & Company, постоянно подчёркивает, что сбор данных и цифровая прослеживаемость — это главное отличие между просто автоматизированными и конкурентоспособными отраслями.

Почему это различие важно: качество, стоимость и доступ на рынок

Доказательства полезности ручных или полуавтоматических производственных процессов и их влияния на бизнес-результаты. При ручной калибровке производимые автоматические выключатели, как правило, функциональны, но они немного отличаются друг от друга, поскольку процесс калибровки зависит от квалификации техников, выполняющих задачу. Хотя это может не создавать проблем на внутренних рынках с мягкими нормативами, это может вызвать трудности при экспорте товаров, особенно если требуется получение сертификатов IEC или UL. В отличие от этого, при полуавтоматическом производстве процесс калибровки включает установку каждого продукта в заранее определённый режим калибровки, который можно воспроизвести независимо от оператора, выполняющего работу. В результате снижается уровень брака, уменьшается количество отходов, а клиентская база расширяется за счёт потребителей, которые не принимают продукцию без соответствующей документации и сертификации. Как указывает Deloitte, инвестиции в полуавтоматические производства окупаются в течение 12-24 месяцев за счёт снижения затрат и увеличения продаж.

От доказательств к действиям: путь к автоматизации

Определение индикаторов ручных или полуавтоматических процессов является начальным этапом. Следующий шаг состоит в определении плана действий. Многие производители выбирают постепенное внедрение процессов; сначала автоматизируются наиболее важные процессы контроля качества, в то время как процесс обработки материалов выполняется вручную. Эта практика снижает первоначальные инвестиции, уменьшает риски и обеспечивает быстрый прогресс в качестве продукции и документации. При увеличении производства автоматизация обработки материалов становится необходимой, и эти участки могут быть объединены для создания полностью автоматизированной линии. Решение Benlong Automation основано на таком поэтапном подходе. Производитель может начать с автономного полуавтоматическая сборочная машина для конкретного этапа процесса, а затем интегрировать его в полную Автоматизированная сборочная линия MCB с автоматизированной подачей, тестированием и маркировкой. Доказательства первоначальных инвестиций в полуавтоматизацию — данные процесса, сниженный уровень дефектов, уверенность в сертификации — становятся обоснованием для следующего шага.

Часто задаваемые вопросы

Какие примеры автоматизированного производства существуют?

Например, существуют роботизированные сварочные ячейки для автомобильной сборки, полностью автономные линии розлива и упаковки для производства продуктов питания и напитков, а также линии сборки автоматических выключателей с тестированием, которые автоматически подают, калибруют, тестируют и маркируют каждый продукт. Системы работают с минимальным участием человека и предоставляют цифровую историю всех произведённых изделий.

Какой пример автоматизированного процесса?

Примером автоматизированного этапа в электротехническом производстве является автоматический процесс термической калибровки миниатюрных автоматических выключателей, который включает машину, подающую необходимый ток перегрузки, измеряющую время срабатывания, соответствующим образом настраивающую систему калибровки и сохраняющую результаты без какого-либо вмешательства человека.

Какие существуют 4 типа автоматизации?

Существует четыре распространённых типа автоматизации: фиксированная (жёсткая) автоматизация для массового производства отдельных изделий, программируемая автоматизация для серийного производства, гибкая (мягкая) автоматизация для производства различных изделий и интегрированная автоматизация, характеризующаяся компьютеризированными и взаимосвязанными производственными процессами. В случаях, когда обработка материалов выполняется вручную, полуавтоматические системы могут классифицироваться как программируемые или гибкие в зависимости от периодического использования автоматизированных и ручных задач.

Какие 4 стадии автоматизации процесса существуют?

Автоматизация процесса развивается по четырём уровням: во-первых, ручной процесс, где операции выполняются людьми; во-вторых, полуавтоматический уровень, где основная часть технологических операций выполняется машинами, а работник занимается загрузкой и выгрузкой; в-третьих, полностью автоматизированный процесс, где машина обрабатывает всё от начала до конца; и, наконец, интегрированная автоматизация, основанная на различных автоматизированных системах.

Ссылки

• McKinsey & Company — Будущее производства и автоматизации. Исследования влияния инвестиций в автоматизацию на производительность, качество и данные.
• Deloitte — Цифровое производство и Индустрия 4.0. Информация о сроках окупаемости и конкурентных преимуществах полуавтоматического и полностью автоматизированного производства.
• Международная федерация робототехники (IFR) — Отчет по мировой робототехнике. Ежегодные данные по установкам роботов и плотности автоматизации в различных производственных секторах.

Он доказательства ручных или полуавтоматических производственных процессов видны на производственном участке, измеримы по уровню дефектов и отслеживаемы в данных. Покупатель, который знает, на что обращать внимание, может оценить истинные возможности поставщика за один обход. Производитель, который распознаёт признаки ручной вариативности в своих операциях, может сделать первый шаг к полуавтоматическому контролю — автоматизируя критические этапы, собирая данные и создавая основу для следующего уровня качества и выхода на рынок. Benlong Automation производит оборудование, которое предоставляет эти доказательства, превращая ручной или полуавтоматический процесс в документированную, повторяемую и сертифицируемую производственную систему.