انتخاب قفسه‌های بسته‌بندی کوچک، ترکیبی بالا در مقابل دسته‌ای بزرگ، کم‌ترکیب

در کارگاه های برش فلز، قفسه تغذیه اغلب بخشی از فرآیند تولید نادیده گرفته می شود.

هنگام انتخاب دستگاه اره دایره ای یا دستگاه اره نواری، بسیاری از سازندگان بر دقت برش، سرعت برش، قدرت موتور اصلی و تغذیه خودکار تمرکز می کنند، در حالی که توجه کمتری بهچگونه قطعات برش خورده پس از برش دریافت، ذخیره و انتقال داده می شوند.

در واقعیت، با افزایش حجم تولید، سطح طراحی و اتوماسیون قفسه‌های تغذیه مستقیم می‌تواند بر:

• حجم کاری اپراتور
• برخورد قطعه کار و آسیب به سطح
• خطر مخلوط کردن دسته ها یا سفارشات مختلف
• کارایی مرتب سازی دستی
• بهره برداری مستمر از کل خط تولید

برای محیط های مختلف تولید،دسته کوچک، با مخلوط بالاوعملیات دسته بزرگ، کم اختلاطنیاز به پیکربندی های مختلف رک outfeed.

1. چرا باید قفسه های Outfeed با توجه به مدل تولید انتخاب شوند؟

دو کارگاه را در نظر بگیرید که از یک نوع دستگاه اره گرد استفاده می کنند.

کارگاه A هر روز ده ها مشخصات مواد مختلف را با مقادیر نسبتاً کمی برای هر محصول پردازش می کند.

کارگاه B به طور مداوم فقط چند مشخصات ثابت مواد را پردازش می کند و صدها یا حتی هزاران قطعه در روز تولید می کند.

اگرچه هر دو کارگاه ممکن است از تجهیزات برش مشابهی استفاده کنند، اما الزامات آنها برای سیستم outfeed کاملاً متفاوت است.

تولید دسته ای کوچک و با ترکیب بالا بیشتر بر روی:

• انعطاف پذیری
• جداسازی آسان محصول
• تغییرات سریع
• جلوگیری از مخلوط شدن سفارشات مختلف
• جمع آوری راحت قطعه کار توسط اپراتورها

تولید دسته بزرگ و کم ترکیب بیشتر بر روی:

• دریافت مداوم قطعه کار
• ظرفیت ذخیره سازی
• انتقال خودکار
• کاهش مداخله دستی
• ادغام با فرآیندهای تغذیه، برش و پایین دست

بنابراین، هیچ پیکربندی رک outfeed "استاندارد" واحدی وجود ندارد که برای هر کارگاهی مناسب باشد.

پیکربندی مناسب باید بر اساس مدل تولید، ابعاد قطعه کار، حجم تولید و فرآیندهای پایین دستی تعیین شود.

2. تولید دسته ای کوچک و ترکیبی بالا: انعطاف پذیری و تغییرات سریع اول هستند

تولید دسته ای کوچک و با مخلوط بالا در بسیاری از شرکت های فرآوری فلز رایج است.

به عنوان مثال، یک کارگاه ممکن است موارد زیر را پردازش کند:

• میله های گرد با قطرهای مختلف
• لوله های مربعی با ابعاد مختلف
• قطعات کار با طول های مختلف برش
• مواد متعدد
• سفارشات مختلف مشتریان به ترتیب

در این نوع تولید، سیستم تخلیه خودکار بسیار پیچیده همیشه ضروری نیست.

پیکربندی پیشنهادی: پایه + Zoned Outfeed Rack

برای کارگاه هایی با حجم تولید نسبتاً متوسط، یک پیکربندی معمولی می تواند به صورت زیر باشد:

اره مدور / اره نواری ← قفسه خروجی ← مرتب سازی دستی / انتقال

هدف اصلی قفسه خروجی دریافت و ذخیره موقت قطعات کار تمام شده است.

اگر بسیاری از مشخصات محصول پردازش شوند، منطقه دریافت را می توان به مناطق مختلف تقسیم کرد.

به عنوان مثال:

این نوع پیکربندی نسبتا ساده است و می تواند به راحتی با تغییرات مکرر در سفارشات تولید سازگار شود.

3. چرا اتوماسیون بیش از حد همیشه برای تولید دسته ای کوچک توصیه نمی شود؟

این موضوعی است که اغلب نادیده گرفته می شود.

اگر یک کارخانه سفارشات نسبتاً کوچکی داشته باشد و مشخصات محصول را به طور مکرر تغییر دهد، نصب یک سیستم تخلیه خودکار بسیار پیچیده ممکن است لزوماً بازدهی متناسبی ایجاد نکند.

دلیلش ساده است:

بازده به دست آمده از اتوماسیون را می توان با تغییرات مکرر جبران کرد.

به عنوان مثال، یک کارگاه ممکن است تولید کند:

امروز:

Ø50 * 300 میلی متر

بعد از ظهر:

Ø80 * 500 میلی متر

روز بعد:

Ø60 * 200 میلی متر

اگر هر تغییری مستلزم تنظیمات زیر باشد:

• موقعیت های Outfeed
• مکانیسم ها را متوقف کنید
• مکانیسم های مرتب سازی
• سیستم های نوار نقاله
• مناطق مجموعه

یک سیستم بسیار پیچیده ممکن است در واقع زمان راه اندازی و عملیات را افزایش دهد.

بنابراین، برای تولید دسته ای کوچک و با مخلوط بالا، راه حل بهتر اغلب موارد زیر است:

یک پیکربندی outfeed ساده، منعطف و با قابلیت تنظیم آسان.

4. تولید دسته ای بزرگ و کم ترکیب: تولید مستمر حرف اول را می زند

تولید دسته ای بزرگ و کم مخلوط نیازمندی های کاملاً متفاوتی دارد.

به عنوان مثال، یک کارخانه ممکن است به طور مداوم تولید کند:

میله های فولادی Ø100 میلی متر → 500 میلی متر در هر قطعه

با حجم تولید روزانه بالا

در این شرایط، اگر اپراتورها باید به طور مداوم قطعات کار تمام شده را به صورت دستی دریافت، جابجا و سازماندهی کنند، جابجایی مواد می تواند به سرعت به یک گلوگاه تبدیل شود.

بنابراین، تولید با حجم بالا به طور کلی برای موارد زیر مناسب تر است:

دستگاه برش + قفسه خروجی خودکار + نوار نقاله / سیستم مرتب سازی

این جریان تولید مداوم تری ایجاد می کند.

5. چرا تولید دسته بزرگ به ظرفیت ذخیره سازی بیشتری نیاز دارد؟

فرض کنید یک ماشین اره دایره ای چندین دوره برش را در دقیقه کامل می کند.

اگر اپراتور مجبور باشد هر قطعه تمام شده را فوراً حذف کند، ممکن است ماشین نیاز به توقف مکرر یا کاهش سرعت کار داشته باشد.

با یک فضای ذخیره سازی با اندازه مناسب، دستگاه می تواند به برش ادامه دهد در حالی که قطعات کار تمام شده به طور موقت جمع می شوند.

به عنوان مثال:

برش → تخلیه خودکار → نوار نقاله خروجی → ذخیره سازی موقت → انتقال متمرکز

این امر نیاز به مداخله فوری اپراتور را کاهش می دهد.

بنابراین قفسه تغذیه نقش مهمی ایفا می کند:

این برش مداوم را از دست زدن دستی پایین دست جدا می کند.

6. کدام پیکربندی رک Outfeed برای تولید دسته ای بزرگ و کم ترکیب مناسب است؟

بسته به حجم تولید و نیازهای اتوماسیون، می توان چندین پیکربندی را در نظر گرفت.

گزینه 1: قفسه خروجی غلتکی

مناسب برای:

• قطعات کار بلند
• میله های گرد
• لوله ها
• پروفایل ها

مزایا عبارتند از:

• ساختار ساده
• قابلیت تحمل بار خوب
• تعمیر و نگهداری آسان
• مناسب برای انتقال مداوم

گزینه 2: سیستم تغذیه نوار نقاله زنجیری

مناسب برای:

• تولید مستمر
• قطعات کار نسبتا سنگین
• خطوط تولیدی که نیاز به انتقال پایدار مواد دارند

در مقایسه با یک سیستم غلتکی پایه، یک نوار نقاله زنجیره ای را می توان به طور خاص با توجه به ویژگی های قطعه کار پیکربندی کرد.

گزینه 3: مرتب سازی خودکار و سیستم Outfeed

هنگامی که محصولات مختلف نیاز به انتقال به مناطق مختلف جمع آوری دارند، سیستم می تواند به موارد زیر مجهز شود:

• مکانیسم های مرتب سازی
• مکانیسم ها را متوقف کنید
• موقعیت یابی خودکار
• مناطق جمع آوری چندگانه

به عنوان مثال:

محصول A → مجموعه A

محصول B → مجموعه B

محصول C → مجموعه منطقه C

این می تواند مرتب سازی دستی را پس از برش به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

7. یک رک Outfeed نه تنها باید قطعات کار را "دریافت" کند، بلکه باید نحوه جمع آوری آنها را نیز مدیریت کند.

بسیاری از شرکت‌ها هنگام طراحی یک قفسه فید بر روی یک سوال ساده تمرکز می‌کنند:

آیا می توان قطعات برش خورده را به درستی دریافت کرد؟

با این حال، کل فرآیند جمع آوری باید در نظر گرفته شود.

به عنوان مثال:

آیا احتمال برخورد قطعات کار وجود دارد؟

برای قطعات کار با الزامات دقیق کیفیت سطح، افتادن کنترل نشده ممکن است باعث شود:

• فرورفتگی
• خراش
• آسیب انتهای صورت

در چنین مواردی، سیستم outfeed ممکن است نیاز داشته باشد:

• ساختارهای بافری
• لنت لاستیکی
• نوار نقاله های زنجیره ای
• سازه های دریافت کننده تماس نرم

آیا قطعات کار ممکن است بیش از حد انباشته شوند؟

اگر تعداد زیادی قطعه کار در یک منطقه متمرکز شود، ممکن است:

انباشته شدن را ادامه دهید ← شروع به چرخیدن ← نیاز به جابجایی دستی اضافی

بنابراین، تولید در حجم زیاد باید ارتفاع و ظرفیت ذخیره سازی را در نظر بگیرد.

8. ابعاد قطعه کار نیز بر طراحی قفسه Outfeed تأثیر می گذارد

قطعات کار مختلف همیشه نمی توانند از یک پیکربندی outfeed استفاده کنند.

به عنوان مثال:

میله های گرد با قطر کوچک

احتمال بیشتری وجود دارد که:

• رول
• با یکدیگر برخورد کنند
• از میان شکاف ها سقوط کنید

بنابراین، سازه های مناسب توقف و جمع آوری حائز اهمیت است.

میله های گرد با قطر بزرگ

نسبتا سنگین هستند.

طراحی باید بر روی موارد زیر تمرکز کند:

• ظرفیت تحمل بار
• استحکام سازه
• انتقال پایدار

لوله های بلند

آنها ممکن است مستعد ابتلا به:

• تاب خوردن
• حرکت جانبی
• پارازیت

بنابراین فاصله بین نقاط پشتیبانی باید با دقت در نظر گرفته شود.

در نتیجه، طراحی قفسه‌های تغذیه باید موارد زیر را در نظر بگیرد:

قطر قطعه کار + طول + وزن + مواد + سطح مورد نیاز

9. دسته ای کوچک، ترکیبی بالا در مقابل دسته ای بزرگ، ترکیبی کم

تفاوت ها را می توان به صورت زیر خلاصه کرد:

بنابراین:

تولید دسته‌ای کوچک و با اختلاط بالا لزوماً به بالاترین سطح ممکن اتوماسیون نیاز ندارد و تولید دسته‌ای بزرگ و کم مخلوط لزوماً به پیچیده‌ترین سیستم خروجی نیاز ندارد.

نکته کلیدی این است که آیا پیکربندی با ریتم تولید واقعی مطابقت دارد یا خیر.

10. سیستم Outfeed باید همراه با کل ماشین اره در نظر گرفته شود

یک سیستم تغذیه خروجی که به خوبی طراحی شده باشد نباید به عنوان یک لوازم جانبی مستقل در نظر گرفته شود.

باید در گردش کار کامل ادغام شود:

بارگیری → موقعیت یابی → بستن → برش → تغذیه بیرونی → مرتب سازی → انتقال

اگر فرآیند برش سریع باشد اما روند خروجی نتواند ادامه یابد، کل خط تولید همچنان ممکن است تنگنا شود.

به عنوان مثال:

سرعت برش 30 درصد افزایش می یابد

اما:

راندمان تغذیه و دستی دستی بدون تغییر باقی می ماند.

بنابراین تولید واقعی ممکن است 30 درصد افزایش پیدا نکند.

این یک مثال معمولی است از:

بهبود کارایی محلی بدون بهبود راندمان کلی تولید.

11. چگونه می توانید تعیین کنید که کدام پیکربندی برای کارگاه شما مناسب است؟

با پرسیدن سوالات زیر شروع کنید:

سوال 1: روزانه چند قطعه تولید می کنید؟

هر چه حجم تولید بیشتر باشد، نیاز به تغذیه مداوم بیشتر است.

سوال 2: هر روز چند مشخصات را پردازش می کنید؟

هرچه مشخصات بیشتری را پردازش کنید، انعطاف پذیری و تنظیم سریع اهمیت بیشتری پیدا می کند.

سوال 3: آیا قطعات کار نیاز به حفاظت سطح دارند؟

اگر کیفیت سطح مهم است، بافر کردن و جابجایی ملایم باید در نظر گرفته شود.

سوال 4: آیا مرتب سازی پایین دستی لازم است؟

اگر قطعات کار باید بر اساس مشخصات، سفارش مشتری یا فرآیند مرتب شوند، مرتب سازی باید در طراحی اولیه در نظر گرفته شود.

سوال 5: آیا اپراتورها باید قطعات کار را مرتباً جابجا کنند؟

اگر جابجایی دستی قبلاً به یک گلوگاه تبدیل شده است، انتقال و جمع آوری خودکار باید در نظر گرفته شود.

سوال 6: آیا انتظار می رود حجم تولید در آینده افزایش یابد؟

اگر شرکت قصد دارد ظرفیت تولید را افزایش دهد، ممکن است ارزش آن را داشته باشد که فضا و رابط‌ها را برای ارتقاء اتوماسیون آینده رزرو کند.

12. یک رک Outfeed نباید پیچیده تر از حد لازم باشد - باید با ظرفیت تولید مطابقت داشته باشد

برای یک کارگاه با دسته کوچک و با ترکیب بالا، یک قفسه خوراک بیرونی ساده، منعطف و با قابلیت تنظیم آسان ممکن است از قبل کافی باشد.

برای یک کارگاه تولید مداوم با حجم بالا، ممکن است مناسب‌تر باشد:

• انتقال خودکار
• مرتب سازی خودکار
• ذخیره سازی با ظرفیت بالا
• ادغام با ماشین اره
• کاهش جابجایی دستی
• ارتباط با فرآیندهای تولید پایین دستی

هدف فقط دستیابی به بالاترین سطح ممکن اتوماسیون نیست.

در عوض، هدف حفظ تعادل معقول بین:

سرمایه گذاری تجهیزات + چرخه تولید + هزینه نیروی کار

13. از برش مستقل تا یک خط تولید خودکار

همانطور که شرکت های فرآوری فلز تاکید بیشتری بر بهره وری و کارایی کار دارند، قفسه تغذیه به تدریج از یک "ابزار دریافت قطعه کار" ساده به بخشی یکپارچه از سیستم برش تبدیل می شود.

یک خط برش فلز آینده گرا ممکن است شامل موارد زیر باشد:

بارگیری خودکار → موقعیت یابی خودکار → برش سریع → تغذیه خودکار → مرتب سازی خودکار → جمع آوری خودکار → پردازش پایین دست

بنابراین برای سازندگان تجهیزات، قفسه‌های تغذیه نباید صرفاً به عنوان یک لوازم جانبی استاندارد در نظر گرفته شوند.

پیکربندی آن باید بر اساس موارد زیر در نظر گرفته شود:

• مشخصات مواد
• چرخه تولید
• مقدار دسته ای
• طول قطعه کار
• وزن قطعه کار
• الزامات سطحی
• در دسترس بودن نیروی کار
• فرآیندهای پایین دستی

نتیجه گیری

کارگاه های مختلف برش فلز به تنظیمات قفسه های تغذیه متفاوت نیاز دارند.

تولید دسته ای کوچک و با ترکیب بالاتاکید بیشتری بر انعطاف پذیری، تغییر سریع و مرتب سازی آسان دارد.

تولید دسته ای بزرگ و کم مخلوطتاکید بیشتری بر انتقال مداوم، ظرفیت ذخیره سازی و اتوماسیون دارد.

بنابراین، هنگام خرید یک دستگاه اره دایره ای یا دستگاه اره نواری، مهم است که فقط روی این موضوع تمرکز نکنید:

"آیا دستگاه می تواند مواد را برش دهد؟"

به همان اندازه مهم است که در نظر بگیرید:

قطعات کار پس از برش چگونه تخلیه می شوند؟ چگونه جمع آوری می شوند؟ چگونه دسته بندی می شوند؟ و چگونه وارد فرآیند بعدی می شوند؟

فقط با در نظر گرفتنبرش، تغذیه بیرونی و جابجایی مواد در پایین دست به عنوان یک سیستم یکپارچهآیا یک کارگاه برش فلز می تواند به راندمان تولید کلی بالاتری دست یابد؟