Yarı Otomatik Montaj Çözümleri

Elektronik kontrol modülleri üreten bir firma, aylık üretimini 5.000 adetten 20.000 adede çıkarmak istediğinde, mühendislik ekibi bir ikilemle karşı karşıya kaldı. Tamamen otomatik bir montaj hattı, altı ayda bir ürün değişiklikleri nedeniyle hem çok maliyetli hem de çok esnek olmayacaktı. Öte yandan, tamamen manuel bir montaj hattı, tekrarlanabilir lehim kalitesini sağlayamayacak ve müşterinin 100% fonksiyonel test gereksinimini karşılayamayacaktı. Şirket üçüncü bir alternatif seçti: yarı otomatik montaj Bu hücrede, operatörler PCB'leri bir montaj fikstürüne yükler ve bu fikstür daha sonra hassas lehimleme işlemini gerçekleştirmek için bir makine tarafından kullanılır. Lehimlemeden sonra, lehimli bağlantıların otomatik optik muayenesi yapılır. Operatör daha sonra kartı montaj fikstüründen çıkarır ve bir rafa yerleştirir. Bu yarı otomatik montaj hücresi, tam otomatik bir hattın maliyetinin çok küçük bir kısmına mal olur, gerekli verimliliği karşılar ve bir saat içinde bir sonraki ürünü üretmek üzere yeniden programlanabilir. Tamamen manuel veya tamamen otomatik olmayan bu pragmatik çözüm, binlerce üretici için doğru cevaptır. Hassasiyet ve tekrarlanabilirlik gerektiren üretim adımlarını otomatikleştirirken, otomasyonu karşılayamayacak kadar değişken olan adımlara esnek ve ucuz manuel işlemeyi bırakır.

Yarı Otomatik Montaj Süreci Nedir?

Bu üretim sisteminde, bazı ekipmanlar işin büyük çoğunluğunu yapar ve makineleri yükleyip boşaltan veya bileşenleri bir işlemden diğerine taşıyan insanlar tarafından çalıştırılır. Bir makine bir işlemi (örneğin, kaynak) gerçekleştirir ve bir döngünün sonunda sonucu kaydeder. Operatör, parçayı makineye yükler ve iki elle kullanılan bir emniyet kilidi veya ayak pedalı kullanarak makine döngüsünü başlatır. Tamamen otomatik bir hattın aksine, parçalar makinelere ek olarak insan eliyle de işlemler arasında aktarılır. Manuel bir işlemin aksine, makine döngüleri insan yardımı olmadan tekrarlanır; bu nedenle, işlemlerin yürütülmesindeki tüm varyasyonlar ortadan kaldırılır ve tekrarlanabilirliğin önemli olduğu durumlarda işlem doğruluğu garanti edilir.

Üretim otomasyonunun tüm yelpazesini daha derinlemesine anlamak için, genel bakış yazımıza göz atabilirsiniz. otomasyon nedir Yarı otomatik sistemlerin yerleştiği daha geniş bağlamı sağlar.

Yarı Otomatik Çözümler Üretim Performansını Nasıl İyileştiriyor?

Yarı otomatik üretim tesisine yatırım yapmanın gerekçelendirilmesini destekleyen birçok ölçülebilir fayda bulunmaktadır. Yarı otomatik üretim tesisinin sağladığı faydaların çoğu, ilk 12 ila 24 ay içinde yeterli yatırım getirisi sağlayabilir. McKinsey & Company tarafından yakın zamanda yapılan bir çalışmada, kalite varyasyonunun 80%'sini oluşturan adımların 20%'sine yatırım yapmanın, tam otomatik üretim tesislerinden elde edilen faydaların büyük çoğunluğunu sağladığı ve genellikle tam otomatik üretim tesisleriyle ilişkili masrafların yalnızca küçük bir kısmını (yani 1/10'undan daha azını) gerektirdiği gösterilmiştir.

• Süreç tekrarlanabilirliği. Yarı otomatik bir tornavida, her vidayı istenen torkta sıkabilir ve doğru tork miktarını da belgeleyebilir. Manuel operatör ise vidaları sıkarken kas hafızasını (ne kadar sıkı sıkılması gerektiğine dair "hissiyatını") kullanır, bu nedenle bu işlemin kaydı asla tutulmaz. Güvenlikle ilgili bir montajda (devre kesici veya otomotiv hava yastığı konektörü gibi), kaydın varlığı veya yokluğu, ürünün sevk edilebilmesi ile sertifikalandırılamaması arasında önemli bir fark yaratır.
• Tutarlı kalite. Yarı otomatik direnç kaynak başlığı, tüm temas noktalarında tutarlı bir kaynak profili uygular. Yarı otomatik test tezgahı, test ettiği tüm ünitelerde tutarlı bir elektrik testi dizisi gerçekleştirir. Makine, herhangi bir süre boyunca aynı işlevi yerine getirmeye devam eder ve dinlenmeye ihtiyaç duymaz, dış kaynaklardan gelen dikkat dağıtıcı unsurlara maruz kalmaz ve makine operatörünün vardiya değişimlerinde hemen yeniden eğitim almasını gerektirmez.
• Kontrollü işçilik maliyetiyle yüksek verimlilik. Yarı otomatik bir hücrenin çevrim süresi operatör yerine makine tarafından kontrol edildiği için, yarı otomatik bir hücre manuel bir hücreye göre saatte daha fazla ürün üretir. Bir operatör, ilk hücre çevrimini tamamlarken ikinci bir hücreyle ilgilenebilir, bu da verimliliği artırır.
• Ürün çeşitleri için esneklik. Ekipman değişiminin hızlı doğası nedeniyle, yarı otomatik hücreler hem fason üretim yapan firmalar hem de çeşitli ürün grupları üreten şirketler için avantajlıdır. Yarı otomatik bir hücrenin esnekliği, reçete seçimi ve fikstür değiştirme yoluyla iş akışında değişikliklere olanak tanır ve bu değişiklikler genellikle sadece birkaç dakika içinde gerçekleşir. Genel olarak, bu, birden fazla ürün türü üretmek için verimli bir yönteme ihtiyaç duyan şirketler için uygun maliyetli bir çözüm sunar.

Yarı Otomatik Montajın En Büyük Etkiyi Yarattığı Alanlar

Yarı otomatik montaj yaklaşımı, hangi kuruluş tarafından kullanılırsa kullanılsın faydalı olabilir çünkü birçok sektörde farklı kalite ve verimlilik gereksinimleri vardır.

Elektrik Koruma Cihazları (MCB'ler, MCCB'ler, Kontaktörler)

Minyatür devre kesicilerin ve kalıplanmış gövdeli devre kesicilerin üretiminde, kalibrasyon ve test adımları yasal ve işlevsel olarak en kritik adımlardır. Yayınlanan zaman-akım eğrisi dahilinde devreyi kesmeyen bir devre kesici, güvenlik riski oluşturur. Benlong Automation'ın ürettiği gibi yarı otomatik kalibrasyon ve test tezgahları, bir operatörün devre kesiciyi yüklemesine olanak tanır; ardından makine aşırı yük veya kısa devre akımını uygular, devre kesme süresini ölçer, kalibrasyon vidasını ayarlar ve üniteyi onaylar veya reddeder. Operatör parçayı tutar; makine ölçümü yapar. Bu, her devre kesicinin tam otomatik bir hatta ihtiyaç duymadan sertifikasyon standardını karşılamasını sağlar. Benlong'un yarı otomatik termal kalibrasyon tezgahı ve manyetik açma test tezgahı Bu yaklaşımın örnekleri şunlardır: Kesici mekanizmanın kendisinin montajı için, yarı otomatik montaj makinesi Operatör, gövdeleri, kontakları ve bobinleri fikstürlere yerleştirirken, makine hassas mekanik işi tamamlayarak iç bileşenlerin birleştirilmesini, perçinlenmesini veya vidalanmasını otomatikleştirebilir.

Otomotiv ve Elektrikli Araç Bileşenleri

Yarı otomatik hücreler genellikle kablo demeti klipsleri, sensör muhafazaları ve konektör tertibatları gibi alt montajların üretiminde kullanılır. Yarı otomatik ultrasonik kaynak makinesi veya görüş yönlendirmeli dağıtım hücresi, otomotiv PPAP (Üretim Parça Onay Süreci) ile uyumlu olmak için gereken proses kontrolünü sağlarken, manuel yüklemeyle ilişkili işçilik maliyetlerini de düşük tutarak birden fazla ürün hattında kullanılmasını mümkün kılar. FANUC, bu hücrelerin otomatik bileşenini oluşturan robotları ve işbirlikçi robotları üretir ve operatör parçayı tutarken alet kullanımını gerçekleştirir.

Tıbbi Cihazlar ve Tanı

Tıbbi cihazların montajında, genellikle süreci doğrulamak ve bu montaj sürecinde üretilen her cihaz için kayıt oluşturmak gerekir. Yarı otomatik bir şırınga bağlama istasyonu (veya reaktif dağıtım süreci), bileşenlerin yüklenmesi/boşaltılması sırasında çalıştırılan her işlem parametresinin tüm ayrıntılarını cihazın seri numarasına göre kaydedebilir. Bu, tam otomatik aseptik bir hat için gereken sermaye yatırımı olmadan, düzenleyici kurumlar tarafından istenen doğrulama gereksinimlerini size sağlayacaktır.

Tüketici Elektroniği

Tüketici elektroniğinde kısa ürün yaşam döngüleri ve yüksek ürün çeşitliliği nedeniyle, ürün montajının tamamen otomatikleştirilmesi zordur. Elektronik fason üretiminde, vidalama, yapıştırıcı dağıtımı ve fonksiyonel test gibi birçok yarı otomatik işlem mevcuttur. Operatör, baskılı devre kartını (PCB) fikstüre yerleştirir, makine otomatik olarak PCB'yi dağıtır, sabitler ve/veya test eder ve operatör daha sonra tamamlanmış PCB'yi fikstürden çıkarır. Mevcut bir ürün değiştiğinde, o ürün için üretim ekipmanı genellikle birkaç hafta içinde yeni ürünü üretmek üzere değiştirilebilir.

Yarı Otomatik Montaj Çözümünün Maliyeti Nedir?

Bir yatırım için yarı otomatik montaj İstasyon seçimi, sürece, gereken doğruluğa ve yerleşik testlerin derecesine bağlıdır. Aşağıdaki tablo, makine, takım, kontroller ve programlama dahil olmak üzere anahtar teslim hücreler için gösterge niteliğinde aralıklar sunmaktadır.

Bu fiyat aralıkları anahtar teslimi makineyi kapsar; belirli ürün varyantları için takımlar, operatör eğitimi ve nakliye ek ücrete tabidir. Yatırımın geri dönüşü genellikle iş gücü azaltımı, hurda azaltımı ve verimlilik artışı kombinasyonuyla sağlanır. İki vardiyada iki operatörün yerini alan veya maliyetli garanti iade sürecini ortadan kaldıran bir hücre, yatırımını on sekiz aydan kısa sürede geri kazanabilir.

Yarı Otomatik Bir Çözüm İçin Doğru Entegratörü Seçmek

Yarı otomatik bir montaj hücresinin tasarımı/inşası için bir ortak seçerken, yalnızca maliyetin ötesinde hususları değerlendirmek önemlidir. Bir entegratörün, kullanılan üretim sürecine, gerekli toleranslara ve toplanması gereken veri türüne aşina olması gerekir.

• Alanında deneyim önemlidir. Genel amaçlı otomasyon üreten şirketler, termal devre kesici ünitesinin kalibrasyonu veya gümüş kontak kaynağı gibi konularda muhtemelen zorluklarla karşılaşacaktır. Buna karşılık, düşük voltajlı elektrik endüstrisi için yüzlerce istasyon tasarlayan Benlong Automation, bu tür sorunlarla daha önce karşılaşmış ve bunları çözmüştür.
• Kontrol mimarisi ve veriler. Cihaz, örneğin Rockwell Automation veya Siemens gibi endüstriyel programlanabilir mantık denetleyicisi (PLC) kullanılarak tasarlanacak ve fabrikanın Üretim Yürütme Sistemi (MES) ile iletişim kuracaktır. Her döngünün verileri bir veritabanında tutulacak ve makinenin durumundan (güç kapalı veya açık) bağımsız olarak saklanacaktır.
• Destek ve yedek parçalar. Yarı otomatik bir hücre, 10 yıl veya daha uzun bir kullanım ömrüne sahip olacak bir sermaye yatırımı olarak kabul edilir. Kritik yedek parçalar entegratör tarafından stoklanmalı ve tanımlanmış bir yanıt süresi içinde yeterli uzaktan/yerinde destek sağlanmalıdır.

Sıkça Sorulan Sorular

Yarı otomatik süreç nedir?

Yarı otomasyon, kaynak, dağıtım, inceleme ve sabitleme gibi tüm temel işlemlerin endüstriyel bir makine tarafından otomatik olarak gerçekleştirilebildiği, ancak parça yükleme, proses başlatma ve bitmiş ürünü boşaltma işlemlerinin hariç tutulduğu bir üretim tarzıdır. Dolayısıyla temel süreçler otomatiktir, ancak parçaların yüklenmesi/boşaltılması manuel bir görev olarak kalır ve bu da parçaların işlenmesinde daha fazla esneklik sağlar.

Yarı otomatik sistem nedir?

Yarı otomatik sistem, her üretim döngüsünde parçaları yüklemek/boşaltmak için bir operatör kullanmayı içeren, otomatikleştirilmiş (PLC, sensörler vb. aracılığıyla) bir üretim işlemidir. Makine/hücre, makinede/hücrede üretilen nihai bileşene özel olarak uyarlanmış diğer otomasyon bileşenleri ve araçlarından oluşacaktır.

Otomatik ve yarı otomatik arasındaki fark nedir?

Tamamen otomatik bir sistem, malzeme taşıma ve işleme işlemlerinin tamamını manuel müdahale olmadan gerçekleştirirken, kısmen otomatik bir sistem yalnızca süreci otomatikleştirir ancak her döngüden önce ve sonra parçayı hazırlamak ve işlemek için bir operatöre ihtiyaç duyar. İki sistem türü arasındaki fark, sürecin kalitesinde değil, malzeme işleme yöntemlerinde yatmaktadır.

Otomatik montaj sistemlerinin farklı türleri nelerdir?

Tamamen entegre, otomatik üretim hatlarından, bir operatör tarafından çalıştırılabilen yarı otomatik hücrelere ve parçaların düzenli bir şekilde monte edilmesi gereken diğer çalışma alanlarına veya süreçlere kadar çeşitli otomatik montaj sistemleri bulunmaktadır. Bunlar ayrıca dört ana kategoriye ayrılabilir: tek tip yüksek hacimli ürün üretmek için sabit (sert) otomasyon; çoklu parti ürünler için programlanabilir otomasyon; birden fazla ürün türü üretmek için esnek otomasyon; ve montaj işlem adımını otomatikleştiren ancak parçaların manuel olarak işlenmesini olduğu gibi bırakan yarı otomatik hücreler.

Kaynakça

• McKinsey & Company — Dijital Üretim ve Endüstri 4.0 — Hedefli otomasyonun verimlilik ve kalite üzerindeki etkisine ilişkin araştırma.
• Rockwell Automation — Endüstriyel Kontrol ve Otomasyon Çözümleri — Yarı otomatik ve otomatik üretim için PLC, HMI ve MES platformları.
• FANUC Şirketi — İşbirlikçi Robotlar ve Endüstriyel Robotlar — Yarı otomatik montaj hücrelerine sıklıkla entegre edilen robotik çözümler.
• Otomasyon Dünyası — Yarı Otomatik Montaj Örnek Olayları — Çeşitli sektörlerdeki başarılı yarı otomasyon uygulamalarını ele alan sektörel yayın.

A yarı otomatik montaj çözümü Bu, manuel ve otomatik arasında bir uzlaşma değil; otomasyonun hassasiyetini ve veri kaydını en çok önem taşıdığı yere, yani kaliteyi belirleyen süreç adımlarına yerleştirirken, en uyarlanabilir ve en ucuz elleçleme unsurunu, yani eğitimli bir operatörü yerinde tutan bilinçli bir stratejidir. Devre kesiciler, kontaktörler, otomotiv bileşenleri, tıbbi cihazlar ve yüzlerce diğer ürünün üreticileri için yarı otomatik bir hücre, modern tedarik zincirlerinin talep ettiği sertifikalı, tekrarlanabilir çıktıyı, tam otomatik bir hattın sağlayamayacağı bir maliyet ve esneklikle sunar. Benlong Automation, elektrik endüstrisi için bu hücreleri inşa ederek, koruyucu cihazların kalibrasyonunu, testini ve montajını değişken bir manuel işlemden kontrollü, belgelenmiş ve tekrarlanabilir bir yarı otomatik sürece dönüştürür.