射出成形プラントで自動化を計画および実装する方法
他の業界と同じように、プラスチックの世界は絶えず変化し、成長しています。多くの場合、これは、企業が自動化に投資して生産性を向上させ、容量と効率を向上させていることを意味します。会社の自動化を検討する時間をまだ取っていない場合は、今がそのための最適な時期です。行動を遅らせると、競合他社は、自動化を通じて、利益、製品品質、および顧客に提供する全体的な価値を最大化する上で、より大きな有利なスタートを切ることができます。
社内で自動化を実装するための最善の方法について説明する前に、自動化が自分に適しているかどうかを判断するために、まだ危機に瀕している人たちをすばやく支援しましょう。
自動化を検討する必要がありますか？
自動化を検討する際に何を見るべきですか？既存の労働力から始めます。熟練したオペレーター、プロセスエンジニア、またはメンテナンス技術者を見つけるのに苦労している場合、自動化はほぼ確実に全体的な効率と品質の向上を達成するのに役立ちます。自動化は、ほとんどの場合、手動操作よりも高速に動作し、占有する床面積が少なくなります。自動化システムも休憩を必要とせず、手動操作では不可能な一貫性を提供できます。サイクルタイムの一貫性が増すと、製品の品質が向上するだけでなく、より正確な運用コストと生産量を特定するのにも役立ちます。自動化は、他の成形業者と競争するときに、より成功するのに役立ちます。
<画像>作成している製品を検討することも賢明です。繊細な表面の特徴を持ち、より柔らかい材料で構成され、および/または成形プロセス中に維持しなければならない重要な寸法を持つ部品を扱う場合、自動化は重要かつ必要なステップです。人間との制御されていない相互作用は、部品に損傷を与えたり、その品質を低下させたりする可能性があります。多くの医療用またはハイエンドの電子部品は、人間の相互作用による汚染の影響を特に受けやすいため、これらの分野のいずれかの製品を扱う場合は、自動化が本質的に必要です。
部品が成形された後でも、自動化は全体的な効率を高め、総コストを削減するのに役立ちます。自動化は成形機で直接利用でき、成形後の操作から最終的なパッケージングまで部品の制御を維持できます。自動化を使用してプレスで直接プロセスを実行できる場合は、さらに処理するために倉庫との間で部品を出荷する必要はありません。自動化により、エラーや欠陥が減少し、変数が制限されるため、会社はエラーに対処するのではなく、タスクの実行に集中できます。
自動化の実装
自動化を決定するのは簡単です。次の、そしてより重要なステップは、プロセスおよび射出成形セルに自動化を最適に実装する方法を決定することです。自動化があなたとあなたの会社にとってどのように最適に機能するかを決定する際に検討し、考慮すべきことがいくつかあります。
•従業員は、必要な自動化を実装するために必要なスキルを持っていますか？ 自動化のレベルが会社の人材セットに適合していることを確認することが重要です。ロボットと自動化システムがインストールされたら、チームのどのメンバーがロボットと自動化システムでの作業に最も適しているかを検討してください。ほとんどのロボットシステムには、電気機械装置、ロボット、PLC制御、および空気圧を理解できるエンジニア、技術者、または保守要員が必要です。この経験と知識を持つ従業員がいない場合は、将来のサポートとサービスを請負業者や自動化OEMに頼らなければならないことがよくあります。問題が表面化すると、現在の担当者がすぐに対処することはできなくなりますが、代わりに外部の支援が到着するのを待つ必要があります。
<画像>プロセスを効果的に自動化するには、外に出て追加のスタッフを雇う必要があるという印象を与えないでください（ただし、これは1つの解決策であり、長期的なメリットにつながる可能性があります）。代わりに、あなたがすでに持っているオペレーターは仕事を成し遂げることができるはずです。適切なトレーニングとサポートが必要です。 OEMサプライヤは、インストール時にこのトレーニングを提供する可能性があります。これを利用して、オペレーターに自動化システムの内外を学ぶ機会を与えてください。
社内チームが発生する一般的な自動化の問題の多くを解決できる場合、会社はその学習した知識をすべて保持します。これは、日常的な問題を解決するために外部の助けを借りるために不必要に費やす必要がなくなったことを意味します。これにより、問題が発生した後、できるだけ早く自動化をオンラインに戻すことができ、コストを最小限に抑え、稼働時間を増やすことで効率を最大化できます。さらに、運用を理解し、現在の社内自動化に慣れている技術チームは、技術が進歩するにつれて自動化システムを継続的に改善する能力を備えている必要があります。
•自動化はワークスペースにうまく適合していますか？ 床面積が貴重であることは誰もが知っていますが、小さすぎるか計画が不十分なスペースへの「シューホーニング」自動化は、成形セル全体の稼働時間に直接影響を与える可能性があります。可能であれば、自動化またはプロセス要件に基づいてワークスペースを計画し、機器によって実行される必要な移動とアクションに適切な領域を提供するようにしてください。作業領域のサイズを小さくすると、プロセスの最適化と自動化の効率が制限される可能性があります。
ロボットセルの周囲に十分なスペースがあり、ガードを介して適切にアクセスできることを確認してください。
問題が発生した場合は、メンテナンスとトラブルシューティングのために機器にアクセスする必要があることを覚えておくことが重要です。妥当な時間内に到達できない場所にあるエアシリンダー、センサー、またはサーボモーターを交換する必要がある場合は、他のセルコンポーネントを大幅に分解するか、自動化モジュール全体をセルから取り外す必要があります。これにより、数時間、さらにはコストのかかるダウンタイムがシフトする可能性があります。自動化は、適切に保守されていれば何十年も実行できますが、一度設置すれば、機器の修理は不要になると考えるのは現実的ではありません。
すべての車の所有者は、車が長持ちすることを保証するために定期的なメンテナンスが必要であるという事実を受け入れます。ロボット自動化セルも例外ではありません。メンテナンスアクセスドアとガードパネルが配置されている場所を検討し、使用する数を無駄にしないでください。自動車メーカーが自動車のエンジンにアクセスするためのフードを提供しなかった場合を想像してみてください。スパークプラグを交換するときは、文字通り、車をリフトに乗せ、エンジンを落とし、25ドル相当のスパークプラグを取り付けてから、エンジンを再インストールする必要があります。自動成形機も例外ではありません。機械のメンテナンスエリアに簡単にアクセスできない場合、コストはほぼ確実に数日間のサービス時間と生産の損失になります。
•自動化セルとの人間の相互作用を制限します。 このヒントは明白に思えるかもしれませんが、非常に重要です。もちろん、ロボット自動化の主なポイントは、人間の相互作用を減らすことです。自動化セルを正常に実行するための鍵は、自動モードで実行し、オペレーターがサイクルをできるだけ中断しないようにすることです。自動生産でセルが長く稼働するほど、自動化によって提供できる効率と最適化によってコストが削減されます。セルが自動的に実行されると、操作の実際のコストを認識し、セルが1時間ごと、シフトごと、および毎週生成できる製品の量を決定するのがはるかに簡単になります。自動成形セルを計画するときは、自動化プロバイダーと協力して、インサートのステージング、梱包用のボックスのキューイング、品質チェックのためのビジョンシステムの使用、およびセル内のオペレーターの関与。
•金型を交換するたびに時間を無駄にしないでください。 ロボットをプレスおよび下流の機器に位置合わせすることは、操作を成功させるために重要です。セルが専用の金型を実行せず、同じ部品を長期間生産しない場合は、システムを設計するときに生産の変更を計画する必要があります。金型の切り替え後に金型と関連機器を再配置するとき、または予防保守のために金型を取り外すときに、適切な位置合わせを保証する方法を必ず組み込んでください。
金型が正しく配置されていない場合、ロボットを位置ポイントに戻す必要があり、適切な動作のために調整が必要になる場合があります。このプロセスは時間とコストがかかる可能性があるため、その必要性を最小限に抑えるのが賢明です。 （空気圧タイプの手首の代わりに）ロボットのサーボ手首オプションは、確かにこの取り組みに役立ちます。実際、サーボ駆動の手首を備えたロボット（5軸ロボットとも呼ばれます）は、移動と調整の柔軟性が向上しているため、どのセルでも検討する必要があります。
著者について：スティーブウィリアムズ Sepro AmericaLLCのアプリケーションエンジニアです。彼は2014年からSeproに勤務し、射出成形機向けの技術自動化ソリューションを開発しています。連絡先：412-459-0450; [email protected]; sepro-group.com。
リッチラカンス 1995年からSeproロボットのサービスを提供しています。現在、北米のサービスセールスマネージャーである彼は、Seproロボットのトラブルシューティングと修理を監督し、可能な限りスムーズかつ効率的に動作するようにしています。連絡先：[email protected]。
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