Функции и характеристики автоматизированной линии сборки и тестирования контакторов переменного тока.

Итальянский производитель разработал и произвел как ручные, так и автоматизированные системы для сборки и тестирования контакторов HVAC, и они обнаружили, что попытка удвоить объем производства без увеличения дефектов невозможна при использовании метода ручной сборки. Система ручной сборки, включающая базу из 12 операторов, тестеры на столах и бумажную документацию, достигла максимального уровня качества. Решением стало создание автоматизированной линии сборки и тестирования контакторов переменного тока, полностью интегрированной для приема заготовок, штампованных металлических компонентов, пластиковых корпусов, изготовленных методом литья под давлением, и катушек с обмотками с одного конца и производства индивидуально протестированных, сериализованных контакторов с другого конца. В течение 20 месяцев автоматизированная система сборки и тестирования окупит себя. Кроме того, контакторы, произведенные автоматизированной системой сборки и тестирования были более высокого качества, чем контакторы, произведенные методом ручной сборки: каждый контактор был настроен в соответствии со спецификациями, каждое контактное сопротивление измерялось, и каждый результат теста документировался с уникальным серийным номером. Понимание того, что делает автоматизированная линия сборки и тестирования и как ее оценивать, является первым шагом для любого производителя контакторов переменного тока, производящего промышленное оборудование, HVAC-оборудование и/или продукты распределения электроэнергии, для конкуренции на мировом рынке.

Что делает автоматическая линия сборки и тестирования контакторов переменного тока

Индивидуально разработанная производственная линия для сборки и тестирования автоматического оборудования для сборки и тестирования контакторов переменного тока — это последовательность операций, которая автоматически собирает, проверяет и сертифицирует весь контактор без ручного вмешательства на протяжении всего процесса изготовления контактора переменного тока. Такая линия обычно начинается с системы подачи деталей, состоящей из питателя с чашей или лоткового питателя для ориентации всех деталей, используемых для сборки контактора; а именно, контактов, пружин, якорей, катушек и корпусов; затем каждый компонент перемещается от станции к станции через различные автоматические этапы, которые следующие:

• Сборка контактов: Держатель контактов имеет основные и вспомогательные контакты, прикрепленные заклепками, винтами или сваркой. Система визуального контроля проверяет положение и ориентацию.
• Сборка катушки и магнитной цепи: Катушка, якорь и ярмо собираются, при этом воздушный зазор и ход устанавливаются в соответствии со спецификацией.
• Корпус и окончательная сборка: Собранный модуль вставляется в формованный корпус, и добавляется крышка. Винты затягиваются с контролем момента и проверяются.
• Тестирование и калибровка: Каждый собранный контактор подвергается серии электрических испытаний. Они включают тесты сопротивления катушки, тесты напряжения срабатывания/отпадания, тесты контактного сопротивления, тесты диэлектрической прочности и иногда испытания на выносливость образцов собранных контакторов; вся информация о производительности тестирования фиксируется с привязкой к уникальному серийному номеру контактора.
• Маркировка и сортировка: Автоматизированная система сортировки направляет отсортированные и исключённые изделия в два контейнера, используя лазерную или тампопечать на контакторе, указывающую номинальную мощность каждого контактора.

Собственная автоматическая сборочная машина Benlong Automation для основных и вспомогательных контактов переменного тока является одной из станций в этой более крупной последовательности. Она выполняет высокоточное позиционирование и соединение серебряно-сплавных контактов с держателем контактов, процесс, который напрямую определяет электрический ресурс контактора и его способность выдерживать токи короткого замыкания. Интегрированная в полную линию, она подаёт проверенную сборку контактов на последующие станции. Для более широкого понимания того, как такая отдельная станция вписывается в полный производственный поток, наш гид по Что такое автоматизация? объясняет, как отдельные автоматизированные ячейки объединяются в единую, управляемую данными линию.

Ключевые характеристики современной производственной линии контакторов переменного тока

Линия контакторов переменного тока, в которой автоматическая сборка и тестирование выполнены грамотно, имеет множество отличительных черт, которые отличают её от группы отдельных машин, соединённых конвейером:

• Интегрированная система данных: Центральная система управления производством (MES) используется для связи с каждой станцией. Результаты тестов связаны с уникальным серийным номером и обеспечивают полную прослеживаемость до партии серебряных контактов и машины для намотки катушек, которая изготовила катушку для каждого контактора. Этот поток данных отделяет продукцию, отправленную на склад, от продукции, помещённой на карантин в регулируемых условиях.
• Контроль качества в линии: На каждой сборочной станции установлен индивидуальный инспектор качества. Станция сборки контактов использует визуальную камеру для проверки смещения контактов и наоборот перед установкой корпуса. Станция проверки крутящего момента винтов останавливает производство, если винты не соответствуют спецификации. Каждая сборочная станция разработала процесс предотвращения возникновения дефектов, а не создание дефектного продукта с последующим выявлением его в конце жизненного цикла.
• Замкнутый цикл управления процессом: Станция сварки способна контролировать энергию сварки и регулировать её в реальном времени, в то время как станция намотки катушек измеряет постоянное сопротивление каждой катушки, компенсируя вариации толщины проволоки. Линия адаптируется к изменениям материалов и окружающей среды, продолжая производить стабильный выход независимо от смены, сезона или оператора.
• Высокая производительность при низком уровне ручного вмешательства: Средняя автоматизированная производственная линия может выпускать от 300 до 600 штук контакторов … в зависимости от размера и количества полюсов. Около двух-трёх человек контролируют линию, заменяя детали по мере необходимости и время от времени устраняя застревания, в отличие от 10–15 человек, необходимых для ручной сборочной и тестовой линии.

Преимущества для завода измеримы: производительность увеличивается на 50–100%, выход годных с первого прохода превышает 99%, затраты на труд на единицу продукции снижаются на 60–80%, а количество гарантийных возвратов резко сокращается. Исследования по автоматизированному производству, опубликованные Маккинзи и компания постоянно показывают, что интегрированная автоматизация обеспечивает наивысшую отдачу от инвестиций, когда она охватывает этапы процесса, которые наиболее влияют на качество — именно калибровку, тестирование и критические операции сборки, которые автоматизирует линия сборки АС контакторов.

Сколько стоит такая линия и кто её строит?

Инвестиции в автоматические линии сборки и тестирования АС контакторов варьируются в зависимости от множества факторов, таких как размер АС контакторов, количество полюсов, требования к производительности и желаемый уровень автоматизации. Полуавтоматическая линия с ручной загрузкой и автоматическим тестированием стоит от $200 000 до $500 000. Полностью интегрированные линии с автоматической подачей, сборкой, тестированием и сортировкой обычно стоят от $500 000 до $2 000 000. Ожидаемые сроки окупаемости, основанные на экономии труда, увеличении производительности, снижении брака и избежании гарантийных расходов, обычно составляют от 18 до 36 месяцев. На рынке кастомной автоматизации присутствуют как крупные глобальные интеграторы, так и нишевые специалисты.

• Автоматизация ATS (Канада): Крупнейший мировой интегратор автоматизации специализируется на сборке электрических компонентов для промышленных и автомобильных предприятий по всему миру по премиальной цене.
• Rockwell Automation (США): Лидер в области промышленной автоматизации и систем управления, включая платформы PLC и MES, поддерживающие многие автоматизированные линии. Часто сотрудничает с производителями оборудования.
• FANUC (Япония): Поставляет робототехнические системы, ЧПУ, приводы и полный комплект компонентов для сборочных линий как единый пакет.
• Benlong Automation (Китай): Кастомные автоматизированные линии сборки и тестирования для продукции низковольтной электротехники, включая АС контакторы, автоматические выключатели (MCB), автоматические выключатели с расцепителем (MCCB) и связанные защитные устройства, разрабатываются компанией Benlong, признанным поставщиком таких систем.

  Benlong строит свои автоматизированные линии сборки и тестирования в соответствии с конкретными требованиями последовательности сборки, требований к тестированию и сертификационным требованиям электротехнической отрасли.
  В качестве инженерного партнёра производителя контакторов Benlong приносит релевантный опыт в ваш проект; мы уже решили ваши задачи по обработке материалов, связанные с обработкой серебряных контактов, настройкой точных параметров хода и внедрением интегрированного электрического тестирования до того, как покупатель ожидал, что общий интегратор сможет предоставить это решение в рамках сроков проекта покупателя.

Подходит ли автоматизированная линия для каждого производителя контакторов?

Полностью автоматизированная линия производства АС контакторов является капитальными инвестициями, которые имеют смысл, когда дизайн продукта стабилен, объем производства оправдывает автоматизацию, а требования рынка к качеству и прослеживаемости не могут быть удовлетворены ручной линией. Стартап, производящий несколько сотен контакторов в месяц для местного рынка, может быть лучше обслужен полуавтоматическим калибровочным и испытательным стендом — таким как Benlong’s Комплексное испытательное оборудование для контакторов переменного тока — и ручной сборкой. По мере роста объема и стабилизации продукта автоматизированные станции могут быть связаны и обработка автоматизирована. Такой поэтапный подход снижает риски и соотносит инвестиции с потребностями бизнеса.

Часто задаваемые вопросы

Что такое автоматическая линия сборки и испытаний контакторов переменного тока?

Интегрированная производственная система объединяет все части контактора (контакторы включают: контакты; катушки; якоря; корпуса), автоматически собирает эти компоненты в полноценное рабочее устройство, электрически тестирует каждое собранное устройство и записывает результаты тестирования под уникальным серийным номером. В результате полностью исключается любое ручное обращение с продуктом и обеспечивается полная прослеживаемость.

Сколько времени занимает создание и установка такой линии?

Обычно разработка индивидуальной автоматической линии сборки и испытаний контакторов переменного тока занимает от 8 до 14 месяцев с момента подписания контракта до его завершения; однако необходимое время зависит от нескольких переменных, включая сложность линии, количество станций на линии и объем необходимого специализированного инструмента.

Можно ли перенастроить линию для другого типа контактора?

Да, в определенной степени; линия адаптирована под конкретную рамку контактора или семейство продуктов. Другими словами, вы можете переключаться между похожими моделями в диапазоне, используя изменение рецепта и несколько модификаций инструмента. Однако если вы хотите переключиться на совершенно другую рамку контактора, это потребует значительной переработки.

Какое техническое обслуживание требуется автоматизированной линии контакторов?

Ежедневная очистка объективов камер и датчиков зрения, еженедельный осмотр изнашиваемых элементов, таких как захваты и уплотнения, и ежегодная калибровка испытательных приборов — все это примеры профилактического обслуживания. Правильно обслуживаемая линия может иметь срок службы 10-15+ лет.

Ссылки

• McKinsey & Company — Будущее производства — Исследование влияния интегрированной автоматизации на производительность и качество в производстве.
• Rockwell Automation — Решения для промышленной автоматизации — Платформы управления и информации для автоматизированных линий сборки и испытаний.
• FANUC Corporation — Роботизированные решения для сборки — Промышленные роботы и автоматизированные ячейки для сборочных применений.
• ATS Automation — Индивидуальные автоматизированные производственные системы — Глобальный интегратор автоматизированных систем сборки и испытаний.

Ан AC contactor automatic assembly and testing production line трансформирует способ изготовления контактора. Он заменяет переменные ручные процессы контролируемой, документированной, повторяемой автоматизацией. Он производит контактор, который не только собирается, но и проверяется — измеряется каждое сопротивление катушки, фиксируется каждое падение контакта, проходит каждый диэлектрический тест — и сохраняет эту проверку в базе данных, поддерживающей сертификацию, гарантийные претензии и непрерывное улучшение. Для производителя это инвестиция в производственные мощности, качество и данные, которые требуют современные экспортные рынки. Benlong Automation проектирует и строит эти линии для электротехнической промышленности, потому что контактор, который защищает двигатель, должен сам быть изготовлен с точностью, которую может обеспечить только автоматизированный, проверенный процесс.