Тасралтгүй ажиллах зориулалттай хурдан, найдвартай шилэн сав напирлага

Автомат шилэн сав жигнэх машин: Өндөр хурдтай жигнэлтийн үзүүлэлт, нарийвчлалыг тогтвортой хадгалан

Автомат шилэн сав жигнэх машинений ажиллагаанд хурд болон нарийвчлалыг тэнцвэртэй хослуулах

Өнөөгийн автоматаар шилэн савыг дүүргэх машинууд серво мотор болон ухаалаг урьдчилан таамаглалын программ хангамжийг ашигласнаар хурд болон нарийвчлалыг зэрэг хангах асуудлыг шийдсэн. Хуучин хүндийн хүчний тусламжтай систем нь минутанд ойролцоогоор 300-400 шилэн савыг дүүргэж чаддаг боловч ихэвчлэн ±2%-ийн алдаатай байдаг. Шинэ үеийн эзлэхүүний поршений дүүргэгчид? Тэд цагт 5,000-аас дээш шилэн сав дүүргэж байхад ч алдааг 0.5%-иас бага түвшинд хадгалж чаддаг. Энэ бүгдийг боломж болгож буй юу вэ гэвэл шингэний урсгалын хурдыг дүүргэж буй бүтээгдэхүүнээс хамааран өөрчилдөг ухаалаг савны сүүлэнд суулгасан хоолойнууд юм. Ихэнх орчин үеийн машинууд нэг зэрэг ажилладаг 12 эсвэл түүнээс дээш тооны толгойтой ирдэг. Мөн эрүүл мэндийн бүтээгдэхүүнтэй ажиллахад тусалдаг даралтын мэдрэгчийг ч бид мартах ёсгүй. Эдгээр бүхнийг хамтатгаж ашиглах нь томоохон үйлдвэрийн газрууд 2023 оны Ундармал Үйлдвэрлэлийн Тайлангийн мэдээгээр дунджаар 99.3% үр ашгийг хангаж чаддаг болгож байгаа бөгөөд энэ нь хуучин тоног төхөөрөмжийн үед хүрч чадсан үр ашгийг 27% сайжруулсан хэмжээтэй тэнцүү юм.

Бодит цагт урсгалыг зохицуулах дэвшилтэт удирдлагын системүүд

Бид бүгд мэдэх програмчлаж удирдах контроллерүүдийн хамгийн сүүлийн үеийн PLC-үүд нь машинийн хараа болон шингэний урсгалыг агшин зуур удирдах боломжийг олгодог хиймэл оюун ухааны тойм системийг интеграцчилж эхэлсэн. Жишээ нь, нэг том сүүн шүүсний шиллэх үйлдвэрт гарсан өөрчлөлтийг авч үзье. Эдгээр шинэ контроллерүүд рүү шилжсэнээс хойш дүүргэх түвшний нарийвчлал нь 98.4 хувийг хүртэл байснаас бараг 99.7 хувь болтол өссөн. Мөн үйлдвэрлэлийн шугам өмнөхтэй харьцуулахад 18% илүү хурдан ажиллаж эхэлсэн нь одоог хүртэл хэн ч боломжтой гэж бодоогүй зүйл байсан. Эдгээр ухаалаг системүүдийг яагаад ийм үр дүнтэй болгож байгаа юм бол? Тэд тасралтгүй мэдрэгчийн унших үзүүлэлтүүдийг ажиглан асуудлыг фактикийн түвшинд шууд засаж, өдрийн турш үйлдвэрлэлийн нөхцөл өөрчлөгдөх үед ч бүх зүйл гладко ажиллаж байх боломжийг олгодог.

Өндөр нэвтрэлтийн хурдтай үед 99.8% нарийвчлалд хүрэх

Урсгалын хэмжигчийн технологийн дэвшил нь хамгийн өндөр нэвтрэлтийн үед ч бараг төгс нарийвчлалыг боломжжуулсан:

Сүүлийн туршилтууд нь эдгээр технологиуд нь хэмжээгээр дүүргэгчтэй харьцуулахад 10,000 нэгж бүрт 18.70 ам.долларын бүтээгдэхүүний өглөгийг бууруулж, хурдыг алдалгүй хэмнэлт гаргаж авах боломжийг олгодог байна.

Тохиолдол судалгаа: Ундааны үйлдвэрлэлийн шугамд гарц болон нарийвчлалын сайжрал

Европын эсгий усны үйлдвэр шинэ 48 хийдэг автомат шилэн сав руу цацаж буй төхөөрөмж сууруулахад гайхамшигтай үр дүн гарсан. Үйлдвэрлэл цагт 24 мянган шилнээс бараг 38.5 мянган шил болтол нэмэгдсэн. Мөн савлалтын нарийвчлал сайжирч, зөвшөөрөгдөх хязгаарт 98%-оос бараг 99.7%-р түвшинд хүрсэн. Өөр нэгэн өөрчлөлт бол зогсонгилох цаг багасч, тоног төхөөрөмжийн боломжит асуудлыг урьдчилан мэдээлдэг системийн тусламжтайгаар 40%-иас илүү буурсан. Компани энэ шинэчлэлтэнд 2.1 сая доллар зарцуулсан ч бүтээгдэхүүнийг ихээр алдахгүй болоход, машинуудыг илүү үр дүнтэй ажиллуулах боломжтой болсноор зөвхөн 1.5 жилийн дотор зардлаа буцаан олсон. Хэт их зардал хийлгүйгээр үйлдвэрлэлийн бүтээмжийг нэмэгдүүлэхийг хүсэж буй үйлдвэрлэгчдэд энэ нь оновчтой технологийг зөв хэрэглэснээр юу боломжтойг харуулж байна.

Конвейерийн савлалтын системтэй бүрэн автоматжуулсан интеграци

Оруулах конвейерээс савлалт, гарах конвейерт шилжих хүртэлх урсгал ажиллагаа

Оролт, дүүргэлт, гаралтын конвейерийг нэгэн зэрэг холбосноар орчин үеийн автоматаар шилэн савыг дүүргэх систем үйлдвэрлэлийг цаг алдалгүй явуулдаг. Шилэн савнууд тусгайлан зохион байгуулсан замаар явж, ажилчдын оролцоогүйгээр боловсруулалтанд орно. Систем нь ухаалгаар тодорхойлох мэдрэгчтэй бөгөөд конвейерын хурдыг тасралтгүй тохируулж, минутанд дунджаар ойролцоогоор 400 шилэн сав дүүргэх чадвар хүртэлх дүүргэлтийн хурдтай тааруулдаг. Сүүлийн үеийн салбарын тайлангийн мэдээллээр хуучин гар ачаалалтын арга замтай харьцуулахад энэ байгууламж нь ундаргыг ойролцоогоор 27% бууруулдаг. Их хэмжээний үйлдвэрлэл хийдэг үйлдвэрлэгчдийн хувьд эдгээр сайжруулалтууд нь багцын шугамын бүх процесст саатал багасах, бүтээгдэхүүний чанарын хяналт сайжрахыг хангана.

Дүүргэгч толгой, битүүмжлэгч болон шошгоны төвүүдийн синхрончлол

Серво моторууд нь дүүргэх саваа, таглах хэсгийн хамт лабеллэх бүлэгтэй эгшин зуурд (микросекундын түвшинд) нарийвчлан ажиллах боломжийг олгох бөгөөд ингэснээр саатлыг урьдчилан сэргийлдэг. Дүүргэх мөчлөг дуусмагц доод түвшний тоглолтууд 0.3 секундын дотор идэвхиждэг. Бодит цагт өгсөн хариу урсгал нь сав баглах савны ялгааг тооцож хугацааг тохируулдаг бөгөөд 24/7 үргэлжлэх үйл ажиллагааны үеэр 99.4% нарийвчлалыг хадгалж чаддаг (Индустрийн автоматжуулалтын сэтгүүл, 2024).

Тохиолдол: Их хэмжээний үйлдвэрлэлд Оптимизирован Интеграци

Сүүлийн үед нэг том ундааны үйлдвэр автомат шилэн савны дүүргэгчийг конвейерийн системд холбосон бөгөөд энэ нь янз бүрийн өндөр, өргөнтэй шилэн савнуудад ухаалгаар тохируулах боломжтой болсноор үйлдвэрийн шугамыг солих хугацааг бараг 88%-иар бууруулсан. Мөн тэд дүүргэх болон таглах хэсгүүд дээрх зохицуулалтын алдааг ойролцоогоор гуравны хоёроор багасгасан төв удирдлагын самбар суурилуулсан. Эдгээр сайжруулалтууд өдөрт дунджаар ойролцоогоор 22 мянган шилэн савны үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлсэн. Систем нь шугамын янз бүрийн хэсгүүдийн хооронд түр зогсолтын зайг агуулдаг тул жижиг доголдол гарч болох ч үйл ажиллагаа гладно явагдана. Өнгөрсөн жилийн Процессийн инженерчлэлийн улиралын сангийн мэдээгээр бол эдгээр өөрчлөлтүүд нь ерөнхийдөө зургаан сарын турш бараг 98.6% ажиллагаатай байдалд туслах болсон.

Энэ тэсвэртэй дизайн нь урт нас баригч болон хамгийн бага зогсолттой байдлыг хангана

Их ачаалал дааж ажиллах нөхцөлд тасралтгүй ажиллагааг хангах зорилгоор инженерчилсэн

2023 оны Сав баглаа боодолын материалын сүүлийн тайлангийн мэдээллээр, үйлдвэрийн зориулалттай автоматаар шилэн сав дүүргэх машинууд нь ихэвчлэн хэрэгсэл хийцийн зэвэрдэггүй гангууд болон 1.2 ГПа-аас дээш даралт тэсвэрлэх чадвартай хатуулавтар хайлшны деталуудтай байдаг. Эдгээр материалуудын хүч чадал нь цагийн зүйлсийг тасралтгүй ажиллаж байх үед ч гэсэн зөв байрлалд нь барихад тусалдаг. Мөн эдгээр машинууд идэвхитэй ажиллаж байх үед ч моторууд хэт халснаас сэргийлэх зориулалттай дотоод хөргөлтийн системтэй ирдэг бөгөөд минутанд 600 шилэн сав хүртэл гарган авах боломжтой. Ийм найдвартай ажиллагаа нь эмийн бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэл эсвэл том масштабын ундааны үйлдвэрт зерэг зогсох боломжгүй байх шаардлагатай хүнд нөхцөлд маш чухал ач холбогдолтой.

Хэт их элэгдэлтээс сэргийлсэн деталуудын тусламжтайгаар засвар үйлчилгээний шаардлагыг бууруулах

500,000 цикл хүртэлх илүүдэл халалтаар бүрсэн керамик болон полимерийн шүүлтүүр нь харьцангуй загваруудтай харьцуулахад 60%-иар эд анги солих хэрэгцээг бууруулдаг (2024 оны Бат бөх байдлын судалгаа). Цацлагааны төмөр хоноосны илүүдэл халалт нь долоо хоногт нэг удаа байсан үйлчилгээний зайг улиралд нэг удаа болгон сунгадаг. PTFE-гээр бүрсэн өөрөө смазкийн өвөртэй дэлбэсүүд хоолны чанарын хэрэглээнд бохирдуулалтыг зайлшгүй сааруулах ёстой тул смазк хэрэгцээг илүү багасгадаг.

Эсрэг мадар: Өндөр гарц ба тоног төхөөрөмжийн амьдралын хугацаа

Үйлдвэрлэлийн хурд болон тоног төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг зохицуулах асуудлыг энэ үед олон аргаар шийдэж байна. Олон үйлдвэрт модуль системийн загварыг сонгож, бүх машин зогсохгүйгээр тодорхой хэсгийг шинэчилдэг. Судалгаагаар өнгөрсөн жил Механик Инженерчлэлийн Сэтгүүлд нийтлэгдсэнээр зарим үйлдвэрүүд онцгой суурь суулгаж, чичирхийллийг ойролцоогоор 42%-иар бууруулдаг. Бусад үйлдвэрүүд бүх дүүргэх толгойнууд дээр ачааллыг тэгш тараах ухаалаг системийг нэвтрүүлдэг. Жишээ нь нэг шилэн савны үйлдвэр 18 сар тасралтгүй гурван шилжилтээр ажилласан ба тэдний хос эхлээсээ хатуужуулсан шатлагууд нь хамгийн бага зогсолтоор ажиллаж, 99,5%-ийн ажиллагааны цагийг хүрсэн. Түүнээс ч илүү сайн зүйл бол эдгээр системийн гэмтэл маш удаан явагддаг бөгөөд байнга дээд хурдаараа ажиллаад ч жилдээ ажиллагааны хагас хувь хэмнээс бага алддаг.

Үйл ажиллагааны давуу талын тулд ухаалаг хяналт болон урьдчилан сэргийлэх засвар үйлчилгээ

Автомжуулсан шилэн савны дүүргэх шугамууд дахь бодит цагийн үзүүлэлтийн хяналт

Үйлдвэрлэлийн шугамд суурилагдсан мэдрэгчийн массив нь минутанд 100 гаруй шил боловсруулах үед ч бүр шил бүрийн хичнээн хэмжээгээр дүүрснийг, даралтанд орсон өөрчлөлтийг, таглаш зэвсэгтэй эсэхийг хянах боломжийг олгодог. Ямар нэгэн зүйл буруу болох үед эдгээр ухаалаг системүүд буруу дүүрсэн шил эсвэл буруу байрласан таг бүрхэвчийг зөвхөн 0.2 секундын дотор илрүүлдэг. Энэ нь асуудал илүү их задрахаас өмнө ажилчид орох хангалттай цагийг олгоно. 2023 оны автоматжуулалтын үр ашгийн судалгааны саяхны өгөгдлөөр, шинэчлэгдэж байгаа самбаруудтай ажилладаг үйлдвэрийн ажилтнууд хувийн шалгалтаар газар замдаа явж шалгахад байснаасаа 18-24 хувиар хурдан асуудлыг илрүүлж, засварлах боломжтой болсон байдаг. Үр дүнд нь нийтдээ хаягдал багасаж, дараа нь дахин хийх шаардлагатай шилний тоо багасдаг.

Эрт илрүүлэх гэмтлийн IoT-ийн оношилгоо

IoT технологийн тусламжтай холбогдсон системүүд вибрац, температурын өөрчлөлт, агаарын даралт хугацаа өнгөрөх тутам яаж ихсэж байгааг судалж, юмсын элэгдэл илрэхийг зүйлийн жинхэнэ гэмтэл гарахаас хошингон тодорхойлдог. Жишээ нь төмөр савх. Хэвийнхээс зөвхөн хагас зэргийн илүү халуун болох нь ирээдүйд сироп зөв урсахад асуудал үүсч болзошгүйг зааж байдаг. Эдгээр системийн ухаалаг алгоритмууд одоо явагдаж буй үйл явцыг өнгөрсөн үеийн ажиллагааны түүхтэй тасралтгүй харьцуулан шалгадаг. Ингэснээр чийдэнгийн элэгдэл эхлэхийг гурваас дээш өдрийн өмнө л олж илрүүлдэг. Ингэснээр техникийн хэрэгслийг засварлах баглалууд дохиурын горимыг харгалзан тохируулж болдог. Хамгийн сайн тал нь эдгээр урьдчилан таамаглаж буй загваруудын тусламжтайгаар хуулбар хальсны хувьд гарч байсан таамаглагдашгүй зогсолтуудын тав дахь нь одоо амархан давтагдахгүй байна.

Дата аналитикийг ашиглан ажиллагааны үргэлжлэх хугацаа ба үр ашгийг хамгийн их болгох

Машин сургалтын загварууд 12-18 сарын үйл ажиллагааны өгөгдөл дээр сургагдаж байвал, засвар үйлчилгээ хийх хамгийн тохиромжтой цагийг тодорхойлох боломжтой бөгөөд энэ нь зогсонги байдлыг ихэд бууруулдаг. Зарим сүүний шил дүүргэх үйлдвэрүүд зогсонги байдлыг ойролцоогоор 41%-иар бууруулсан байдаг. Жишээлбэл, нэг эмийн үйлдвэр дүүргэгчийн толгойнууд хичнээн удаа ажилласныг гаднах чийгшилтэй харьцуулан судалсанаар жилийн турш бараг 99.3% ажиллагаатай байдалд хүрсэн. Систем нь энэ холбоог ухаалаг урьдчилан таамаглалын хэрэгслүүдийг ашиглан илрүүлсэн. Эдгээр системүүдийг үнэндээ үнэ цэнэтэй болгож буй зүйл бол нялхсаахан улирал эхлэхээс өмнө засвар үйлчилгээний анхаарлыг хэзээ шилжүүлэх ёстойг мэддэг явдал юм. Энэ нь бүх FDA болон GMP шаардлагыг хангаж, үйлдвэрлэлийн тоо хэмжээг хэрэг гаргахгүйгээр бүх зүйл гладко ажиллахыг хангана.

Түгээмэл асуулт

Асуулт: Орчин үеийн автоматаар шил дүүргэгч машинууд яагаад уламжлалт машинуудаас илүү нарийвчлалтай вэ?

Х: Орчин үеийн машинууд серво мотор болон ухаалаг урьдчилан таамаглалын программ хангамжийг ашиглан урсгалын хурд ба даралтын сенсоруудыг тохируулж, лонхны нарийвчлал ба үр ашгийг нэмэгдүүлдэг.

А: Дэвшилтэт удирдлагын системүүд шилжих савлалтын үйл ажиллагааг хэрхэн сайжруулах вэ?

Х: Машиний хараа болон хиймэл оюунд суурилсан хариу холбооны системтэй дэвшилтэт PLC-ууд нь бодит цагт удирдлага ба тохируулгыг хангаж, лонхны түвшний тогтвортой байдлыг болон үйлдвэрлэлийн хурдыг сайжруулдаг.

А: Шилжих савлалтын үйл ажиллагаанд серво мотор ашигласнаар ямар давуу талууд гарах вэ?

Х: Серво моторууд нь лонхны толгой, бөглөө тавих, шошго тавих төхөөрөмжүүдийн хооронд микросекундын түвшинд тааруулалт хийж, саатлыг бууруулж, үйлдвэрлэлийн шугамын үр ашгийг сайжруулдаг.

А: Автоматжуулсан системүүд засвар үйлчилгээний шаардлагыг хэрхэн бууруулахад тусалдаг вэ?

Х: Эдгээр системүүд задралын эсрэг материал болон изнаслын эсрэг деталиудыг ашиглан деталь солих тоог бууруулж, үйлчилгээний зайг уртасгадаг тул засвар үйлчилгээ бага хийх шаардлагатай болдог.

А: Урьдчилан цохилтын засвар үйлчилгээ үйлдвэрлэлийн шугамын ажиллагааны цагийг хэрхэн сайжруулах вэ?

Хариулт: Ухаалаг холбоос болон өгөгдлийн шинжилгээг ашиглан тоног төхөөрөмжийн гэмтэл гарахаас өмнө урьдчилан таамаглаж, хүлээгдээгүй зогсолтыг бууруулах, нэмэлт бүтээмжийг сайжруулахыг урьдчилан тодорхойлох зорилгоор хийгдэх техник хангамжийн үйлчилгээ юм.