مهر زنی دستی انتقال قالب: آنچه را که نقل قول ابزار شما پنهان می کند

مهر زنی قالب انتقال دستی چیست و چرا اهمیت دارد

هنگامی که شما یک نقل قول ابزار برای یکقطعه فلزی مهر شده، اقلام خطی به ندرت فلسفه فرآیند قیمت را توضیح می دهند. یکی از متداول‌ترین روش‌های سوء تفاهم‌شده پشت این اعداد، مهر زنی قالب انتقال دستی است، فرآیندی که دقت شکل‌دهی چند ایستگاه را با دست-در کنترل اپراتور ترکیب می‌کند. چه مهندس تولیدی باشید که روش‌های تولید را ارزیابی می‌کند یا خریداری که سعی می‌کند پیشنهاد یک تامین‌کننده را رمزگشایی کند، درک این فرآیند نحوه خواندن هر نقل قولی را که روی میز شما می‌آید تغییر می‌دهد.

تعریف مهر زنی انتقال دستی

مهر زنی قالب انتقال دستی یک فرآیند شکل دهی فلز است که در آن یک اپراتور انسانی به طور فیزیکی تک تک قطعات کار را بین ایستگاه های قالب جداگانه در داخل یک پرس جابجا می کند، با هر ایستگاه عملیات مشخصی مانند خالی کردن، کشیدن، سوراخ کردن، یا برش را تا رسیدن به هندسه قطعه نهایی انجام می دهد.

چند اصطلاح معمولاً در مکالمه در هم پیچیده می شوند، پس بیایید آنها را مرتب کنیم. الفمرگ انتقالبه خود ابزار اشاره دارد، مجموعه‌ای از ایستگاه‌های مرگ مستقل که به‌تدریج بخشی را تشکیل می‌دهند. الفپرس انتقالماشینی است که آن ایستگاه ها را در خود جای داده و تناژ شکل گیری را فراهم می کند.مهر انتقالدسته فرآیند گسترده تر است. وقتی کلمه "دستی" قبل از هر یک از اینها قرار می گیرد، نشان می دهد که حرکت قطعه بین ایستگاه ها به جای بازوهای رباتیک یا انگشتان مکانیکی به یک اپراتور ماهر متکی است.

تفاوت آن با انتقال خودکار و قالب های پیشرونده

یک راه‌اندازی قالب پیشرونده را تصور کنید: یک نوار فلزی پیوسته از طریق یک سری ایستگاه تغذیه می‌کند و قطعه تا پایان نهایی به آن نوار متصل می‌ماند. نوار خود به عنوان مکانیسم انتقال عمل می کند. در مهر زنی انتقال خودکار، خالی های تکی بین ایستگاه ها از طریق گیره های مکانیکی یا سیستم های رباتیک بدون دخالت انسان حرکت می کنند.

انتقال دستی بین این رویکردها قرار می گیرد. مانند انتقال خودکار، قطعه کار به جای اینکه بخشی از یک نوار پیوسته باشد، یک تکه خالی آزاد است. این اجازه می دهد تا قطعه بچرخد، چرخانده یا بین ایستگاه ها تغییر مکان داد و هندسه های پیچیده ای را امکان پذیر می کند که قالب های پیش رونده تغذیه شده را به سادگی نمی توانند تولید کنند. تفاوت اساسی این است که یک اپراتور آموزش دیده هر انتقال را با استفاده از بازخورد لمسی و بازرسی بصری در هر مرحله انجام می دهد. هیچ گیره رباتیکی وجود ندارد، هیچ مسیر حرکتی قابل برنامه ریزی وجود ندارد، فقط دست های با تجربه ای وجود دارد که توسط دانش فرآیند هدایت می شوند.

قالب‌های پیشرونده در قطعات کوچک‌تر{{0} با حجم بالا برتری دارند. خطوط انتقال خودکار قطعات بزرگ یا پیچیده را با سرعت تولید مدیریت می کنند. انتقال دستی فضایی را اشغال می کند که پیچیدگی بخش نیازمند دستکاری رایگان-حالت است، اما حجم یا بودجه سرمایه گذاری در اتوماسیون را توجیه نمی کند.

چرا این فرآیند هنوز در تولید مدرن اهمیت دارد؟

ممکن است تعجب کنید که چرا هر فروشگاهی در عصر Industry 4.0 به کنترل دستی قطعات متکی است. پاسخ اقتصاد و انعطاف پذیری است. هر قطعه مهر شده در حجم 500000 در سال اجرا نمی شود. هر پروژه ای زمان یا بودجه لازم برای ادغام رباتیک را ندارد. و هندسه هر بخش به اندازه کافی ثابت نمی ماند تا ابزار خودکار را توجیه کند.

مهر زنی قالب انتقال دستی برای تولید-و-حجم متوسط، اعتبارسنجی نمونه اولیه، و قطعاتی که اندازه یا پیچیدگی شکل آنها تغذیه نواری پیشرونده را رد می‌کند، مرتبط باقی می‌ماند. اپراتور تبدیل به یک ایست بازرسی کیفی-ساخت شده می‌شود، نقص‌های مواد، تغذیه نادرست، یا ایجاد ناهنجاری‌ها را در زمان واقعی پیدا می‌کند. این عنصر انسانی تنوع پذیری را معرفی می کند، بله، اما همچنین سازگاری را معرفی می کند که اتوماسیون سفت و سخت نمی تواند با آن مطابقت کند.

این مقاله یک منبع مهندسی خنثی-فروشنده است. بدون پیش فروش، بدون طرفداری از برند. هدف این است که چارچوب فنی و اقتصادی را در اختیار شما قرار دهیم تا ارزیابی کنید که آیا انتقال دستی در پروژه بعدی شما تعلق دارد یا خیر، و به شما کمک کند دقیقاً آنچه را در داخل آن نقل قول ابزار پنهان شده است ببینید.

نحوه کار گام به گام مهر زنی قالب انتقال دستی

خود را در حال ایستادن در مقابل مطبوعات تصور کنید. دسته ای از تخته های فلزی تخت در سمت چپ شما قرار دارد. بستر قالب با سه، چهار، شاید شش ایستگاه که به ترتیب چیده شده‌اند، در مقابل شما کشیده می‌شود که هر کدام برای انجام یک عملیات شکل‌دهی خاص ساخته شده‌اند. وظیفه شما این است که یک قطعه ورق فلز را در هر ایستگاه هدایت کنید و آن را از یک صفحه خالی به یک قسمت سه بعدی-تمام تبدیل کنید. این فرآیند مهر زنی قالب انتقال مرحله به مرحله در اساسی ترین شکل آن است و هر حرکتی که انجام می دهید پیامدهایی برای دقت ابعاد و کیفیت قطعه دارد.

بارگیری و عملیات ایستگاه اول

چرخه با آماده سازی خالی شروع می شود. بسته به راه‌اندازی فروشگاه، برگه‌های خالی یا از قبل بریده شده از یک عملیات خالی کردن جداگانه می‌آیند یا از موجودی کویل به صورت آفلاین بریده می‌شوند و روی یک پالت نزدیک دستگاه پرس چیده می‌شوند. اپراتور یک قسمت خالی را انتخاب می کند، آن را به صورت بصری برای عیوب سطحی یا سوراخ ها بررسی می کند، و آن را روی ویژگی های مکان یابی اولین ایستگاه قالب قرار می دهد. این مکان یاب ها، معمولاً پین های راهنما یا بلوک های لانه، اطمینان حاصل می کنند که قسمت خالی قبل از چرخه های پرس در یک تراز دقیق قرار می گیرد.

وقتی جای خالی نشسته است، اپراتور با استفاده از یک {0}کنترل دو دستی (یک الزام ایمنی که هر دو دست را از قالب دور نگه می‌دارد) ضربه فشار را فعال می‌کند. قوچ پایین می آید و ایستگاه اول عملیات خود را انجام می دهد. در بسیاری از موارد، این ایستگاه اولیه ترسیم یا فرمی را انجام می دهد که شکل اصلی قطعه را ایجاد می کند. این ماده با فشار وارد یک حفره قالب می شود و در جایی که یک صفحه صاف لحظاتی قبل وجود داشت، عمق و کانتور ایجاد می کند.

با جمع شدن قوچ، قطعات بالابر تعبیه شده در قالب پایینی، قطعه کار را بالای سطح قالب بالا می برد. این نشانه اپراتور است. بخش نیمه شکل‌گرفته اکنون برای جابجایی قابل دسترسی است، و روی بالابرهای فنری-که اندکی بالا می‌روند، نشسته است که گرفتن آن را آسان‌تر کرده و خطر چسبیدن قطعه را در حفره کاهش می‌دهد.

بین{0}}انتقال ایستگاه و گردش کار اپراتور

اینجا جایی است که عنصر دستی واقعاً فرآیند را تعریف می کند. اپراتور دستش را وارد می کند، قطعه کار را می گیرد، آن را از اولین ایستگاه بلند می کند و در ایستگاه بعدی قرار می دهد. این ساده به نظر می رسد اما نیاز به مهارت توسعه یافته دارد. قطعه باید به درستی جهت یابی شود، دقیقاً بر روی ویژگی های موقعیت یابی ایستگاه بعدی قرار گیرد و قبل از وقوع ضربه بعدی به طور تمیز آزاد شود.

هر ایستگاه یک عملیات متمایز را در یک توالی برنامه ریزی شده به دقت انجام می دهد که به گونه ای طراحی شده است که قطعه را به صورت تدریجی بدون فشار بیش از حد به مواد شکل دهد. یک گردش کار چند ایستگاهی معمولی ممکن است شبیه به این باشد:

1. ایستگاه 1 - قرعه کشی:خالی مسطح به شکل فنجان یا پوسته اولیه شکل می گیرد و عمق و کانتور اصلی قطعه را ایجاد می کند.
2. ایستگاه 2 - دوباره ترسیم یا اصلاح کنید:شکل ترسیم شده بیشتر اصلاح می شود، عمیق تر می شود یا به شعاع های محکم تر و ویژگی های مشخص تر تغییر شکل می یابد.
3. ایستگاه 3 - Pierce:سوراخ‌ها، شکاف‌ها یا سایر ویژگی‌های داخلی در حالی که در یک موقعیت کنترل‌شده نگه داشته می‌شود، در قسمت نیمه شکل‌گرفته سوراخ می‌شوند.
4. ایستگاه 4 - فلنج یا فرم:لبه ها با توجه به مشخصات هندسی و ابعادی نهایی خم، فلنج یا کوبیده می شوند.
5. ایستگاه 5 - برش:مواد اضافی از فلنج کششی یا محیط بریده می شود و نمای بیرونی نهایی را ایجاد می کند.

بین هر ایستگاه، اپراتور یک بازرسی بصری سریع انجام می دهد. آیا قرعه کشی یکنواخت است؟ آیا ترک یا چین و چروک ایجاد می شود؟ آیا عملیات سوراخ کردن حفره های تمیز و بدون سوراخ شدن بیش از حد ایجاد کرد؟ این دروازه با کیفیت{1} ساخته شده چیزی است که گردش کار ایستگاه مرگ دستی را منحصر به فرد می کند. یک سیستم خودکار متکی به حسگرها و{3}}پس از بازرسی فرآیند است. یک اپراتور ماهر ناهنجاری‌های ظریف را از طریق بینایی و لمس در زمان واقعی تشخیص می‌دهد، و اغلب مشکلات را قبل از انتشار به قراضه تشخیص می‌دهد.

نقش اپراتور در مهر زنی قالب انتقال فراتر از جابجایی ساده مواد است. اپراتورهای با تجربه مطبوعات نسبت به احساس "احساس" یک قطعه در هنگام قرار دادن حساسیت لمسی دارند. بخشی که به آرامی در مکان یاب ها قرار نمی گیرد ممکن است نشان دهنده سایش ابزار، تغییر ابعاد از تغییرات مواد، یا مشکل شکل گیری از ایستگاه قبلی باشد. این حلقه بازخورد، که در هر انتقال اتفاق می‌افتد، به‌عنوان پیوسته در-نظارت فرآیند عمل می‌کند.

شکل‌دهی نهایی، برش و خروج قطعه

آخرین ایستگاه معمولاً عملیات‌های برش، ضرب سکه یا ضربات مجدد را انجام می‌دهد که ابعاد بحرانی را به تحمل می‌رساند. کوینینگ نیروی موضعی بالایی را برای تیز کردن ویژگی ها، صاف کردن سطوح یا دستیابی به کنترل ابعادی دقیق در مناطق خاص اعمال می کند. یک عملیات restrike re-ویژگی‌هایی را تشکیل می‌دهد که ممکن است پس از شکل‌گیری اولیه اندکی به عقب بازگردند.

هنگامی که آخرین ضربه پرس کامل شد، اپراتور قطعه تمام شده را برمی دارد و آن را در سطل جمع آوری یا ایستگاه بازرسی قرار می دهد. در برخی از تنظیمات، این حذف نهایی به عنوان یک بررسی کیفیت دیگر دوبرابر می شود، با اپراتور قطعه را قبل از اینکه از ناحیه پرس خارج شود، در برابر یک دستگاه go/no{1}}برو اندازه گیری می کند.

در سراسر این چرخه، کنترل های مطبوعاتی و سیستم های ایمنی از گردش کار اپراتور پشتیبانی می کنند. فعال کردن دو-دست از دوچرخه سواری قوچ در حالی که دست ها در ناحیه قالب هستند جلوگیری می کند. پرده‌های نور محافظت ثانویه را ارائه می‌کنند و اگر بدن اپراتور صفحه حسگر را در لحظه‌ای اشتباه بشکند، پرس را متوقف می‌کند. ویژگی های تراز قالب مانند پین های راهنما و بلوک های پاشنه، همانطور که توسطمجله MetalForming، اطمینان حاصل کنید که نیمه های قالب بالا و پایین بدون توجه به شرایط مکانیکی پرس با دقت برخورد می کنند.

زمان چرخه در انتقال دستی بسته به اندازه قطعه، پیچیدگی و تعداد ایستگاه‌ها معمولاً از چند ثانیه تا بیش از یک دقیقه در هر ایستگاه متغیر است. در مقایسه با سیستم های انتقال خودکار که 15 تا 45 ضربه در دقیقه اجرا می کنند، رویکرد دستی به طور قابل توجهی کندتر است. اما سرعت موضوع مهم نیست. ارزش در انعطاف پذیری، سرمایه مورد نیاز کمتر، و توانایی اپراتور برای انطباق با تغییرات فرآیند در پرواز نهفته است.

آنچه که این گام به گام-گام به-گام به گام نشان می‌دهد فرآیندی است که در آن قضاوت انسان در هر مرحله تعبیه می‌شود. مبادله-بین توان عملیاتی و سازگاری، هر تصمیمی را در مورد اینکه چه زمانی انتقال دستی منطقی است، شکل می‌دهد، و زمانی که آن را با سایر روش‌های مهر زنی مو به مو مقایسه می‌کنید، این مبادله{4}} شدیدتر می‌شود.

چه زمانی باید انتقال دستی را نسبت به سایر روش‌های مهر زنی انتخاب کرد

هر روش مهر زنی وجود دارد زیرا مجموعه خاصی از محدودیت ها را بهتر از روش های جایگزین حل می کند. چالش مهندسین و خریداران، تطبیق فرآیند صحیح با سناریوی تولید واقعی خود به‌جای پیش‌فرض کردن چیزی است که تأمین‌کننده در آن متخصص می‌شود. انتخاب بین روش‌های انتقال دستی در مقابل مهر زنی مترقی، انتقال خودکار یا قالب مرکب به تعداد انگشت شماری از متغیرهای قابل اندازه‌گیری خلاصه می‌شود: اندازه قطعه، حجم سالانه، پیچیدگی هندسی، بودجه و خط زمانی.

انتقال دستی در مقابل مهر زنی پیشرونده

قالب های پیشرونده، قطعه کار را در طول توالی شکل دهی به یک نوار حامل متصل نگه می دارند. آن نوار هم به عنوان مکانیسم انتقال و هم به عنوان مرجع موقعیت عمل می کند. برای قطعات کوچکتر تولید شده در حجم بالا به زیبایی کار می کند، اما محدودیت های سختی را اعمال می کند. اگر قسمت شما برای تغذیه نوار کارآمد بیش از حد بزرگ است، یا اگر به کشش های عمیق نیاز دارد که نوار حامل را پاره می کند، ابزار پیشرونده به سادگی امکان پذیر نیست.

انتقال دستی نوار را به طور کامل حذف می کند. هر قسمت خالی یک قطعه مجزا است، به این معنی که اپراتور می تواند آن را بچرخاند، بچرخاند یا بین ایستگاه ها تغییر مکان دهد. قطعاتی که نیاز به عملیات روی چند وجهی، تشکیل حفره های عمیق، یا هندسه های نامتقارن دارند که نیاز به جهت گیری مجدد دارند، قابل دستیابی هستند. معامله-سرعت و هزینه نیروی کار است. مهر زنی پیشرونده قالب قطعاتی را با نرخ هایی تولید می کند که روش های دستی نمی توانند به آنها نزدیک شوند و مولفه کار به ازای هر قسمت در یک خط پیش رونده چاه-به نزدیک صفر می رسد.

چه زمانی از مهر زنی قالب انتقال دستی به جای پیشرونده استفاده کنیم؟ هنگامی که هندسه قطعه شما نیاز به دستکاری حالت رایگان- دارد، زمانی که حجم سالانه به زیر آستانه بازگشت سرمایه‌گذاری ابزار پیشرونده می‌رسد، یا زمانی که طرح هنوز در حال تکامل است و شما به انعطاف‌پذیری نیاز دارید تا عملیات ایستگاه را بدون حذف کامل یک قالب نواری پیشرونده تغییر دهید.

انتقال دستی در مقابل خطوط انتقال خودکار

سیستم های انتقال خودکار از انگشتان مکانیکی یا بازوهای رباتیک برای جابجایی قطعات بین ایستگاه ها با سرعت تولید 15 تا 45 ضربه در دقیقه استفاده می کنند. آنها انعطاف‌پذیری هندسی قالب‌های انتقال را با سازگاری توان عملیاتی اتوماسیون ترکیب می‌کنند. ایده آل به نظر می رسد، درست است؟

نکته مهم، سرمایه گذاری و زمان انجام آن است. خطوط انتقال خودکار مستلزم هزینه‌های اولیه قابل توجهی برای روباتیک، برنامه‌نویسی، یکپارچه‌سازی، و{1}}ابزار بازویی خاص برای هر بخش است. این سرمایه‌گذاری در حجم‌های بالا به میزان قابل توجهی پس می‌دهد، اما آستانه یکنواختی- ایجاد می‌کند که زیر آن عملیات دستی اقتصادی‌تر است. برای بسیاری از تولیدکنندگان، این نقطه متقاطع بسته به پیچیدگی قطعه، زمان چرخه و نرخ کار، در محدوده 50000 تا 150000 قطعه در سال قرار دارد.

انتقال دستی همچنین راه اندازی سریعتر را برای معرفی قطعات جدید ارائه می دهد. هیچ برنامه نویسی مسیر رباتیک، طراحی گریپر، و اشکال زدایی یکپارچه وجود ندارد. یک اپراتور باتجربه می تواند یک مجموعه قالب جدید را با حداقل زمان تعویض شروع کند. برای دوره‌های کوتاه تولید، نمونه‌های مهندسی یا تولید پل در حین ساخت ابزارهای خودکار، جابجایی دستی قابلیتی فوری را بدون زمان‌بندی اتوماسیون فراهم می‌کند.

ماتریس تصمیم گیری برای انتخاب روش مهر زنی

جدول زیر معیارهای انتخاب کلیدی را در چهار رویکرد رایج مهر زنی سازماندهی می کند. از آن به عنوان راهنمای انتخاب روش مهر زنی قالب انتقال استفاده کنید تا گزینه های خود را قبل از تعامل با تامین کنندگان برای نقل قول های دقیق محدود کنید.

چند الگو از این مقایسه ظاهر می شود. انتقال دستی جایگاه مشخصی را اشغال می کند: قطعات هندسی پیچیده در حجم های بسیار کم که اتوماسیون را توجیه نمی کند، یا پروژه هایی که در آن سیال بودن طراحی نیازمند ابزارهایی است که می توانند بدون سرمایه گذاری مجدد انبوه سازگار شوند. این سریعترین روش نیست. این ارزانترین در مقیاس نیست. اما شکافی را پر می‌کند که هیچ رویکرد واحد دیگری به‌اندازه اقتصادی محدوده حجم هدف خود را پوشش نمی‌دهد.

محدودیت ها سزاوار قدردانی صادقانه هستند. تنوع اپراتور بر ثبات چرخه تأثیر می گذارد. خستگی در شیفت های طولانی می تواند کیفیت را کاهش دهد. و توان عملیاتی هرگز با جایگزین های خودکار مطابقت نخواهد داشت. اگر پیش‌بینی شما نشان می‌دهد که حجم بالای 50000 قطعه سالانه با هندسه پایدار افزایش می‌یابد، مقایسه قالب دستی و خودکار انتقال خودکار، صرفاً بر اساس اقتصاد هر بخش، از اتوماسیون استفاده می‌کند.

تصمیم واقعی فقط این نیست که کدام روش امروز ارزان‌تر است. این در مورد روشی است که در حال حاضر با واقعیت تولید شما مطابقت دارد و در عین حال با افزایش حجم، مسیری مناسب به جلو باقی می‌ماند. این لنز آینده-به ویژه هنگامی که شروع به ارزیابی مواد و هندسه‌هایی می‌کنید که فرآیند واقعاً می‌تواند در پوشش تحمل خود انجام دهد اهمیت دارد.

مواد، تلورانس ها و تناسب هندسه قطعات

انتخاب روش مهر زنی مناسب تنها نیمی از معادله است. نیمه دیگر این است که بدانیم آیا مواد، ضخامت و هندسه قطعه شما واقعاً در حد توانایی های آن روش کار می کنند یا خیر. مهر زنی قالب انتقال دستی همه کاره است، اما جهانی نیست. برخی از فلزات در چندین ایستگاه شکل‌دهی بهتر رفتار می‌کنند، سنج‌های خاص چالش‌هایی را برای اپراتورها ایجاد می‌کنند، و هندسه‌های خاص ایستگاه‌های بیشتری را نسبت به این فرآیند می‌توانند توجیه اقتصادی داشته باشند. درک این مرزها به شما کمک می کند از نقل قول هایی که بر اساس فرضیاتی ساخته شده اند که با واقعیت قسمت شما مطابقت ندارند اجتناب کنید.

فلزات و آلیاژهای مناسب برای انتقال دستی

بهترین مواد برای مهر زنی قالب انتقالی یک ویژگی مشترک دارند: آنها شکل‌گیری چند مرحله‌ای را بدون ترک خوردن، برگشت فنری بیش از حد{1}}یا سخت شدن{1}} تحمل می‌کنند تا جایی که ایستگاه‌های بعدی نمی‌توانند آنها را بیشتر شکل دهند. از آنجایی که هر ایستگاه در یک راه‌اندازی انتقال دستی یک عملیات مجزا را بر روی یک{3}}جای خالی آزاد انجام می‌دهد، ماده باید شکل‌پذیری کافی را در کل دنباله شکل‌دهی حفظ کند تا بدون شکست به هندسه نهایی برسد.

فولاد ملایم (درجه‌هایی مانند DC01 تا DC06) همچنان کارآمد است. شکل‌پذیری بالا، رفتار قابل پیش‌بینی و هزینه کم آن را برای براکت‌های سازه‌ای، محفظه‌ها و مهر و موم‌های همه منظوره ایده‌آل می‌کند. فولاد ضد زنگ (304، 316، 430) مقاومت در برابر خوردگی را ارائه می دهد، اما به تناژ پرس بالاتر نیاز دارد و فنر بک بیشتری را معرفی می کند، که به معنای ایستگاه های اضافی برای ضربه مجدد یا کالیبراسیون است. آلیاژهای آلومینیوم (سری‌های 1xxx، 3xxx، 5xxx، 6xxx) به راحتی تشکیل می‌شوند و وزن کمتری دارند، اما تمایل آن‌ها به سنگ‌زنی در برابر سطوح ابزار نیاز به مدیریت دقیق روغن کاری و گاهی اوقات پوشش‌های قالب تخصصی دارد.

مهر و موم مس و برنج به خوبی برای قطعات الکتریکی و تزئینی، ارائه انعطاف پذیری عالی و جریان مواد ثابت. آلیاژهای تخصصی مانند فولادهای HSLA (340{2}}700 مگاپاسکال) و فولادهای پیشرفته با استحکام بالا (AHSS/DP/TRIP) به طور فزاینده ای در کاربردهای خودرویی رایج هستند که در آنمهر زنی انتقالنقشه های عمیق و هندسه های پیچیده ای را که این مواد سخت نیاز دارند را امکان پذیر می کند. با این حال، مواد با استحکام بالاتر معمولاً به ایستگاه‌های شکل‌دهی بیشتری نیاز دارند، زیرا هر کشش یا خم باید کمتر تهاجمی باشد تا از ترک خوردن جلوگیری شود.

یک عامل منحصر به فرد برای انتقال دستی: اپراتور به طور فیزیکی قطعه کار را بین هر ایستگاه کنترل می کند. موادی که سوراخ‌های تیز تولید می‌کنند (درجه‌های سخت‌تر ضد زنگ، AHSS) یا گرما را در اثر اصطکاک حفظ می‌کنند، نگرانی‌های ارگونومیکی ایجاد می‌کنند. مغازه‌هایی که از این آلیاژها استفاده می‌کنند، اغلب نیازمندی‌های دستکش، خلل‌زدایی بین ایستگاه‌ها یا تکنیک‌های دست‌کاری اصلاح‌شده‌ای هستند که به هر چرخه چند ثانیه اضافه می‌کنند.

محدوده ضخامت و ملاحظات شکل پذیری

ضخامت مواد مستقیماً بر دو چیز در انتقال دستی تأثیر می گذارد: آنچه پرس می تواند تشکیل دهد و آنچه اپراتور می تواند تحمل کند. محدوده ضخامت فلز عمومی برای قالب های انتقال بین 0.5 میلی متر تا 8.0 میلی متر است، اگرچه نقطه شیرین عملی برای عملیات دستی بر اساس اندازه و وزن قطعه تا حدودی باریک می شود.

مواد نازک تر (زیر 1.0 میلی متر) به راحتی شکل می گیرند اما چالش هایی را برای رسیدگی به همراه دارند. یک جای خالی بزرگ و نازک فلاپی است و به سختی می توان آن را با دقت در محل لانه قرار داد. ممکن است تحت وزن خود در حین انتقال تغییر شکل دهد و ناسازگاری ابعادی را ایجاد کند که گیره های خودکار از آن جلوگیری می کنند. توده ضخیم تر (بالاتر از 4.0 میلی متر) به تناژ پرس بسیار بالاتری نیاز دارد و قطعات کار سنگین تری تولید می کند که سریعتر اپراتورها را خسته می کند، به ویژه در شیفت های چند ساعته.

رتبه بندی شکل پذیری تعیین می کند که هر ایستگاه با چه شدتی می تواند مواد را قبل از انتقال بعدی شکل دهد. یک ماده بسیار شکل‌پذیر مانند فولاد ملایم با کیفیت عمیق-کشش- ممکن است هندسه نهایی را در چهار ایستگاه به دست آورد، در حالی که یک درجه ضدزنگ انعطاف‌پذیر کمتر، به شش یا هفت ایستگاه نیاز دارد تا بدون پارگی به همان شکل برسد. ایستگاه‌های بیشتر به معنای انتقال بیشتر، زمان‌های چرخه طولانی‌تر و مدیریت تجمعی بالاتر اپراتور است که همه اینها در هزینه هر قطعه شما تأثیر می‌گذارند.

تلورانس های قابل دستیابی و الزامات تناژ مطبوعات

قابلیت تحمل جایی است که تلورانس های مهر زنی قالب انتقال دستی به زمینه صادقانه نیاز دارند. ابزار خود می تواند ابعاد محکمی را نگه دارد. داده‌های صنعت تحمل تولید استاندارد 0.05 ± میلی‌متر را در ویژگی‌های شکل‌گرفته و 0.03 ± میلی‌متر در مکان‌های سوراخ سوراخ‌شده نشان می‌دهد، با ایستگاه‌های سکه‌زنی دقیق 0.02 ± میلی‌متر در سطوح بحرانی. این اعداد در انتقال دستی قابل دستیابی هستند، اما با یک احتیاط: سازگاری در قرار دادن اپراتور متغیری را معرفی می کند که سیستم های خودکار حذف می کنند.

هنگامی که یک ربات یک قطعه را در یک ایستگاه قالب قرار می دهد، تکرارپذیری موقعیتی در هر چرخه در عرض صدم میلی متر قرار می گیرد. هنگامی که یک اپراتور انسانی همان قسمت را قرار می دهد، تکرارپذیری به مکان یابی طراحی ویژگی، مهارت اپراتور و سطوح خستگی بستگی دارد. آشیانه‌ها و پین‌های خلبانی که به خوبی طراحی شده‌اند، این را با هدایت قطعه به موقعیت دقیق جبران می‌کنند، صرفنظر از اینکه اپراتور چقدر دقیق آن را رها می‌کند. اما اگر پشته تلورانس شما به دقت موقعیت یابی فراتر از آنچه ویژگی های مکان یابی غیرفعال می توانند اعمال کنند نیاز دارد، نرخ رد بالاتری را در عملیات دستی در مقایسه با معادل های خودکار مشاهده خواهید کرد.

برای تلورانس‌های سوراخ‌کردن، همان-سوراخ‌های صفحه که در یک ایستگاه منفجر می‌شوند، 0.05± میلی‌متر (تقریباً 0.002 ± اینچ) را به طور قابل اعتمادی نگه می‌دارند، زیرا قالب تمام دقت موقعیت را در داخل کنترل می‌کند. مشکلات زمانی ظاهر می شوند که روابط حفره-به-چاله چندین ایستگاه را در بر می گیرد، زیرا هر انتقال یک متغیر موقعیتی کوچک را معرفی می کند. ویژگی‌هایی که به شدت تحمل می‌شوند و در سراسر ایستگاه‌ها ارجاع می‌دهند، ممکن است به عملیات واجد شرایط یا افزایش اندازه‌های ثانویه نیاز داشته باشند که هزینه اضافه می‌کنند.

نیازهای تناژ پرس به نوع ماده، ضخامت و عملیات شکل دهی خاص بستگی دارد. یک قانون کلی: عملیات کشش در فولاد نرم تقریباً به 0.7 تا 1.0 تن در هر سانتی متر محیط خالی نیاز دارد، در حالی که سوراخ کردن به تقریباً 80٪ استحکام کششی مواد در سطح برشی نیاز دارد. پرس های قالب انتقالی معمولاً بین 200 تا 1500 تن متغیر هستند، که اکثر کاربردهای انتقال دستی در محدوده 200 تا 600 تن قرار می گیرند زیرا بزرگترین پرس های تناژ معمولاً حمل خودکار را توجیه می کنند.

مناسب بودن هندسه قطعه برای مهر زنی انتقال دستی مستقیماً به تعداد ایستگاه و شدت شکل گیری پیوند می خورد. کشش های عمیق (تا عمق 250 میلی متر در چندین ایستگاه ترسیم مجدد)، هندسه های پیچیده چند-خمشی، و ویژگی های نامتقارن همگی به خوبی کار می کنند زیرا فضای خالی-ایستاده آزاد امکان دسترسی کامل به قالب 360 درجه را فراهم می کند. با این حال، هر ویژگی هندسی که نیاز به عملیات شکل‌دهی جداگانه دارد، یک ایستگاه دیگر و یک انتقال دستی دیگر اضافه می‌کند. بخشی با شش ویژگی متمایز که به شش ایستگاه نیاز دارد امکان پذیر است. بخشی که به دوازده ایستگاه نیاز دارد، مورد اقتصادی را به سمت اتوماسیون سوق می دهد، زیرا محتوای کار انباشته در هر قطعه بازدارنده می شود.

تعامل بین انتخاب مواد، ضخامت، تحمل ها و پیچیدگی هندسی مشخص می کند که ابزار شما در واقع چگونه خواهد بود. و دقیقاً این عوامل هستند که تصمیمات طراحی ابزار را هدایت می‌کنند که اکثر خریداران هرگز در یک مظنه نمی‌بینند، به‌ویژه اینکه ایستگاه‌های مرگ چگونه چیده شده‌اند و چه ویژگی‌هایی به اپراتور امکان می‌دهد در هزاران چرخه به نتایج ثابت دست یابد.

طراحی ابزار برای مهر زنی قالب انتقال دستی

نقل قول ابزار ممکن است تعداد ایستگاه، نوع مواد و تناژ پرس را فهرست کند، اما به ندرت فلسفه طراحی تعبیه شده در خود قالب را توضیح می دهد. وقتی قطعات به جای انگشتان روباتیک با دست جابجا می شوند، هر جنبه ای از چیدمان قالب تغییر می کند. فاصله ایستگاه ها افزایش می یابد ویژگی‌های مکان‌یابی زوایای ورود بخشنده‌تری دارند. نقاط وانت قطعه برای گرفتن انسان به جای نیروی گیره مکانیکی شکل گرفته اند. این جزئیات به‌عنوان آیتم‌های خط جداگانه ظاهر نمی‌شوند، اما مستقیماً بر هزینه ابزار، زمان چرخه و ثبات قطعات نهایی شما تأثیر می‌گذارند.

چیدمان ایستگاه مرگ برای جابجایی دستی

در سیستم‌های انتقال خودکار، ایستگاه‌ها را می‌توان محکم در کنار هم قرار داد، زیرا بازوهای مکانیکی مسیرهای برنامه‌ریزی‌شده‌ای را با تکرارپذیری سطح{0} میلی‌متری دنبال می‌کنند. طول زمین، فاصله از مرکز-از مرکز بین ایستگاه‌ها، برای کاهش سفر انتقال و به حداکثر رساندن سرعت به حداقل می‌رسد. عملیات دستی این اولویت را تغییر می دهد. فاصله ایستگاه باید بازوها، نیم تنه و خطوط دید اپراتور را در خود جای دهد.

تصور کنید که دستتان را به یک تخت فشاری می‌برید تا یک قسمت نیمه‌شکل‌گرفته را روی یک لانه قرار دهید در حالی که دست دیگرتان هنوز قطعه ایستگاه قبلی را نگه می‌دارد. اگر ایستگاه‌ها خیلی نزدیک به هم بنشینند، دست‌های اپراتور با اجزای قالب، پین‌های راهنمای کفشک بالایی یا قطعه کار در ایستگاه مجاور برخورد می‌کند. طراحان ابزاری که بر روی ویژگی‌های طراحی قالب انتقال دستی کار می‌کنند، این امر را با افزایش طول گام فراتر از آنچه که هندسه قطعه به شدت نیاز دارد، توضیح می‌دهند، و به اپراتور اجازه می‌دهند که هر قطعه کار را بدون تداخل بگیرد، جهت‌گیری کند و آزاد کند.

قد قالب نیز مهم است. در تنظیمات خودکار،ارتفاع خط تغذیهصرفاً برای سرعت مکانیسم انتقال و راندمان ضربه بهینه شده است. برای جابجایی دستی، سطح قالب جایی که اپراتور قطعات را در آن قرار داده و بازیابی می‌کند، باید در ارتفاع کار راحت، معمولاً بین سطح کمر و{1} وسط سینه قرار گیرد. اگر ایستگاه‌ها از اپراتور بخواهند که به طور مکرر خیلی بالا یا خیلی پایین خم شود، خستگی شتاب می‌گیرد و دقت قرارگیری در یک شیفت کاهش می‌یابد.

چیدمان تخت فشاری از همین منطق پیروی می کند. مجموعه‌های قالب طوری قرار می‌گیرند که اپراتور بتواند از یک موقعیت ایستاده یا با حداقل حرکت جانبی به همه ایستگاه‌ها دسترسی داشته باشد. برای قالب‌های دارای پنج ایستگاه یا بیشتر، چیدمان ممکن است مناطق پیکاپ و قرارگیری را متزلزل کند تا حرکات حیاتی را در دسترس بازوها نگه دارد، بدون اینکه اپراتور نیازی به خم شدن روی صفحه قالب داشته باشد.

مکان یابی ویژگی ها، آشیانه ها و سیستم های پایلوت

چالش اصلی طراحی ابزار برای مهر زنی انتقال دستی این است: اپراتور قطعات را با دقت روباتیک قرار نمی دهد. یک فرد ماهر ممکن است در یک روز خوب به تکرارپذیری در 1-2 میلی متر برسد، اما مکان یابی ویژگی ها در قالب باید این تنوع را جذب کند و قطعه کار را هر بار به موقعیت دقیق مورد نیاز خود هدایت کند.

چندین عنصر طراحی این کار را انجام می دهند:

• پین های خلبان:پین های مخروطی که سوراخ هایی را که قبلاً در قسمت سوراخ شده است درگیر می کند. اپراتور قطعه کار را تقریباً روی پین‌ها می‌اندازد و با ته نشین شدن قطعه توسط گرانش یا بسته شدن قالب، آن را به مرکز دقیق هدایت می‌کند.
• بلوک های آشیانه:سطوح قالب پایینی منحنی شکل که مطابق با هندسه شکل‌گیری جریان قطعه باشد. برای مثال، یک قسمت مخروطی{1}}به‌طور خودکار در مکان مناسب به‌دلیل تعامل شکلش با حفره لانه می‌کند.
• ریل های گیج و ایستگاه ها:لبه های فیزیکی که مانع از لغزش قطعه از موقعیت صحیح در محور X یا Y می شود. اپراتور قطعه را فشار می دهد تا زمانی که با استاپ تماس پیدا کند و حدس و گمان را در یک یا چند جهت حذف می کند.
• پین‌ها-را پایین نگه دارید:پین‌های فنری-که قطعه را پس از رها کردن اپراتور در موقعیت خود نگه می‌دارند، آن را تا زمانی که قالب بالایی پایین بیاید و قطعه کار را برای شکل‌دهی بگیرد، ثابت نگه می‌دارد.
• سرب-در پخ:زوایای ورودی سخاوتمندانه در ویژگی‌های لانه که قسمت را به سمت مرکز هدایت می‌کند، حتی اگر مکان اولیه اپراتور کمی خارج از هدف- باشد.

ترکیبی از این ویژگی‌های مکان‌یابی در ابزار قالب انتقال به طور موثر سیستمی را ایجاد می‌کند که در آن قرارگیری انسان ناهموار برای موقعیت‌یابی دقیق قالب اصلاح می‌شود. هرچه سیستم مکان یابی بهتر باشد، مهارت اپراتور کمتری در هر چرخه مورد نیاز است و قطعات به دست آمده در طول دوره های تولید سازگارتر می شوند.

یکی از ملاحظات طراحی مخصوص کار دستی: مکان یابی ویژگی ها نمی تواند مانع از انگشتان اپراتور در هنگام قرار دادن شود. آشیانه ای که هندسه قطعه را کاملاً نشان می دهد، اما اپراتور را ملزم می کند که قطعه کار را بین دیوارهای سفت- بپیچد و زمان چرخه را کند می کند. طراحان ابزار، فاصله‌های ورودی را افزایش می‌دهند و برش‌های برجسته اضافه می‌کنند تا بتوان قطعات را از بالا با حرکت طبیعی دست به داخل رها کرد و نه از پهلو.

بریدگی‌های دور زدن و عناصر طراحی ایستگاه بین{0}

بریدگی های بای پس در طراحی قالب مهر زنی یک هدف کاربردی خاص است که بسیاری از نقل قول های ابزار هرگز توضیح نمی دهند. اینها نواحی امدادی ماشینکاری شده در کفش های قالب یا صفحات راهنما هستند که به قطعات نیمه شکل گرفته اجازه می دهند بدون تداخل با اجزای ابزار مجاور از بین ایستگاه ها عبور کنند. در یک قالب پیشرونده، حامل نوار موقعیت عمودی و افقی را به طور مداوم کنترل می کند. در کار انتقال، قطعه از فضای باز بین ایستگاه ها عبور می کند و هر جزء قالب بیرون زده در آن مسیر، مانع ایجاد می کند.

برای انتقال دستی، بریدگی های دور زدن اهمیت بیشتری پیدا می کنند. اپراتور قطعه را از یک ایستگاه بالا و خارج می کند، آن را به سمت جانبی حرکت می دهد و در ایستگاه بعدی پایین می آورد. جزء بالابر عمودی به این معنی است که قطعه باید اجزای قالب بالایی، صفحات استریپر یا پین های راهنما را در مسیر حرکت پاک کند. بریدگی های برش خورده در صفحات استریپر یا نقش برجسته ای که در کفش های بالایی ماشین کاری شده اند، این فاصله عمودی را بدون به خطر انداختن یکپارچگی ساختاری ابزار ایجاد می کنند.

عناصر اضافی طراحی بین{0}}ایستگاهی که بین قالب های انتقال دستی و خودکار متفاوت است عبارتند از:

• راهنمای قرار دادن پست در کفش بالا:پست ها تقریباً همیشه در نیمه بالایی قالب قرار دارند تا در قسمت پایین، سطح قالب پایینی را برای دسترسی اپراتور تمیز نگه می دارند و موانع در مسیر انتقال قطعه را از بین می برند.
• افزایش ارتفاع باز:ارتفاع پرس و بسته شدن قالب برای تامین نور روز باز کافی بین نیمه های قالب بالا و پایین مشخص شده است و به اپراتور زمان و فضا می دهد تا قطعات را قبل از چرخه بعدی قرار دهد.
• بالابرهای فنری-با سفر طولانی:قطعات از حفره‌های تشکیل‌دهنده بالاتر از تنظیمات خودکار قرار می‌گیرند و گرفتن آن‌ها را آسان‌تر می‌کنند، بدون اینکه به عمق یک جیب قالب بروند.
• سطوح دستگیره ارگونومیک روی قطعات تشکیل شده:طراحان ابزار گاهی اوقات نواحی مسطح یا فلنج‌های کوچک غیر کاربردی را به هندسه قطعه اضافه می‌کنند تا به اپراتورها نقطه گیرایی بدهند، و این ویژگی‌ها در ایستگاه بعدی حذف می‌شوند.
• دید ایستگاه:اجزای قالب بالایی برای به حداقل رساندن انسداد بینایی طراحی شده اند تا اپراتور بتواند ویژگی های مکان یابی را ببیند و قبل از شروع ضربه پرس، قرارگیری مناسب را تأیید کند.
• مسیریابی لوله قراضه:ضایعات برش باید بدون افتادن در مناطق انتقال اپراتور یا نیاز به برداشتن دستی که ریتم جابجایی را خراب می‌کند از قالب خارج شود.

هر یک از این عناصر هزینه ساخت قالب را اضافه می کند. فاصله ایستگاه ها بیشتر به معنای کفش های قالب بزرگتر و تخت های پرس بزرگتر است. پست‌های راهنمای نصب‌شده در بالا به روش‌های ساخت متفاوتی نسبت به مجموعه‌های پایه پایین- استاندارد نیاز دارند. بالابرهای توسعه یافته قطعات و نقاط نگهداری را اضافه می کنند. اینها انتخاب های طراحی دلخواه نیستند. آنها پاسخ مهندسی مستقیم به حضور یک انسان در حلقه فرآیند به جای یک ماشین هستند.

تعادلی که طراحان ابزارآلات بین دقت و ارگونومی ایجاد می‌کنند، در نهایت میزان هزینه‌ای را که برای قالب می‌پردازید و هزینه‌ای که به ازای هر قسمت از کار پرداخت می‌کنید، شکل می‌دهد. یک قالب طراحی شده با دسترسی ضعیف اپراتور ممکن است هزینه کمتری برای ساخت داشته باشد، اما زمان چرخه کندتر، خطاهای قرارگیری بیشتر و نرخ ضایعات بالاتر را ایجاد می کند. این مبادله-بین سرمایه‌گذاری ابزارآلات اولیه و بازده تولید مستمر دقیقاً معمای اقتصادی است که تعیین می‌کند آیا انتقال دستی برای حجم شما مقرون به صرفه است یا اینکه آیا اعداد به سمت اتوماسیون می‌آیند.

ساختار هزینه و اقتصاد تولید انتقال دستی

آن پازل اقتصادی از سمت ابزار، تصویری آینه ای در طبقه تولید دارد. هر تجزیه و تحلیل هزینه مهر زنی قالب انتقال دستی در نهایت بر روی یک سوال ایجاد می شود: سرمایه گذاری کمتر در چه حجمی از جبران کار بیشتر به ازای هر{1}}قطع کار متوقف می شود؟ جواب یک عدد نیست این تابعی از پیچیدگی قالب، دستمزد اپراتور، زمان چرخه، و تعداد قطعاتی است که برای مستهلک کردن ابزار خود نیاز دارید. اکثر نقل قول‌های ابزاری این رابطه را با ارائه یک-هزینه مقطوع بدون فاش کردن اقتصاد هر بخش که تعیین می‌کند واقعاً در حال صرفه‌جویی در پول هستید یا صرفاً آن را به تعویق می‌اندازد، پنهان می‌کنند.

ابزار سرمایه گذاری و هزینه های سرمایه ای

قالب‌های انتقال دستی سرمایه‌گذاری اولیه کمتری نسبت به سیستم‌های انتقال خودکار دارند به یک دلیل ساده: شما ایستگاه‌های قالب را بدون نیاز به رباتیک، برنامه‌نویسی،{0}}ابزار بازویی-و مهندسی یکپارچه‌سازی می‌خرید. مجموعه قالب انتقال دستی برای یک قطعه نسبتاً پیچیده ممکن است در همان محدوده کلی یک قالب پیشرونده با تعداد ایستگاه های مشابه قرار گیرد، در حالی که یک خط انتقال خودکار برای همان قطعه می تواند به دو تا سه برابر سرمایه گذاری نیاز داشته باشد، زمانی که سیستم های جابجایی مکانیکی و یکپارچه سازی کنترل ها را در نظر بگیرید.

مقایسه سرمایه گذاری ابزار قالب انتقالی با در نظر گرفتن زمان پیش بینی بیشتر از بین می رود. ابزار انتقال دستی معمولاً در 6 تا 12 هفته تحویل داده می شود زیرا شما به تنهایی ایستگاه های مرگ را می سازید. سیستم‌های خودکار هفته‌ها یا ماه‌ها را برای طراحی گریپر، برنامه‌ریزی حرکت، آزمایش رواناب و اشکال‌زدایی یکپارچه اضافه می‌کنند. این جدول زمانی تمدید شده هزینه‌های خود را در درآمد تولید تأخیر و زمان طولانی‌تر-برای-بازار دارد.

پیچیدگی قالب همچنان قیمت ابزار پایه را بدون توجه به روش انتقال هدایت می کند. ایستگاه های بیشتر به معنای فولاد ابزار بیشتر، زمان ماشینکاری بیشتر و چرخه های آزمایش بیشتر است. یک قالب انتقال دستی پنج ایستگاهی بیش از یک قالب سه ایستگاهی-به همان دلیل هزینه بیشتری دارد که یک خانه بزرگتر از یک خانه کوچکتر هزینه دارد: مواد بیشتر، کار بیشتر، مهندسی بیشتر. تعداد ایستگاه ها بر اساس هندسه قطعه و شکل پذیری مواد تعیین می شود، نه بر اساس اینکه یک ربات یا یک فرد قطعه را حرکت می دهد.

به ازای-محورهای هزینه قطعات و ملاحظات نیروی کار

در اینجاست که واقعیت مهر زنی قالب انتقال دستی هر-قطع به شدت از جایگزین های خودکار متفاوت است. رافرمول هزینه استانداردبرای قطعات مهر شده، مواد (45-55٪)، نیروی کار (15-25٪)، سربار (10-20٪)، کیفیت (2-8٪)، و بسته بندی (2-5٪) را در قیمت واحد قرار می دهد. در انتقال دستی، بخش کار به طور قابل توجهی در مقایسه با روش های خودکار گسترش می یابد، زیرا یک اپراتور به طور فعال برای هر چرخه درگیر است.

محرک های هزینه ای را در نظر بگیرید که در هر قطعه تولید شده ترکیب می شوند:

• زمان چرخه:چرخه های انتقال دستی کندتر از سیستم های خودکار اجرا می شوند. در جایی که یک خط رباتیک ممکن است 20 تا 40 قسمت در دقیقه تولید کند، یک عملیات دستی ممکن است بسته به تعداد ایستگاه بین 2 تا 8 قسمت در دقیقه تولید کند. این تفاوت مستقیماً هزینه نیروی کار را در هر قطعه افزایش می دهد.
• دستمزد اپراتور:اپراتورهای ماهر مطبوعات در بازارهای غربی معمولاً 18 تا 25 دلار در ساعت درآمد دارند. هر ثانیه از زمان چرخه به محتوای کار قابل اندازه گیری در هر قسمت تبدیل می شود. یک چرخه دستی 30 ثانیه ای با قیمت 20 دلار در ساعت، تقریباً 0.17 دلار به کار مستقیم، قبل از بارگیری سربار اضافه می کند.
• نرخ قراضه:تغییرپذیری اپراتور می‌تواند نرخ ضایعات کمی بالاتر از سیستم‌های خودکار ایجاد کند، به‌ویژه در طول انتقال شیفت یا اجرای طولانی‌مدت که در آن خستگی انباشته می‌شود. هر قطعه اسقاط شده تمام مواد و هزینه پردازش را تا نقطه رد شدن حمل می کند.
• سقف بازده:حداکثر خروجی روزانه با سرعت انسان، برنامه‌های استراحت و ساختارهای شیفت محدود می‌شود. شما نمی توانید به سادگی عملیات دستی را سریعتر اجرا کنید تا به افزایش تقاضا بدون اضافه کردن شیفت یا اپراتور پاسخ دهید.

هزینه مواد بدون توجه به روش انتقال تقریباً ثابت می ماند زیرا همان خالی ایستگاه های دستی و خودکار را تغذیه می کند. هزینه های سربار، بازرسی کیفیت و بسته بندی بسته به مغازه متفاوت است، اما تنها بر اساس مکانیسم انتقال به طور چشمگیری تغییر نمی کند.

شکستن-تحلیل یکنواخت در میان حجم تولید

کتابچه راهنمای حجم مساوی-در مقابل محاسبه خودکار مهر زنی از منطق قابل پیش بینی پیروی می کند. انتقال دستی هزینه های ثابت کمتری دارد (سرمایه گذاری ابزار) اما هزینه های متغیر بالاتری (کار برای هر قطعه) دارد. اتوماسیون این نسبت را تغییر می دهد: هزینه های ثابت بالا در حجم زیادی با حداقل نیروی کار متغیر در هر قطعه مستهلک می شود. در برخی از نقاط متقاطع، منحنی های هزینه کل قطع می شوند.

به‌جای ارائه اعداد زوج{0} ساخته شده که کاملاً به موقعیت خاص شما بستگی دارد، چارچوبی برای اجرای این تجزیه و تحلیل در پروژه خودتان در اینجا آمده است:

1. محاسبه کل هزینه دستی:سرمایه گذاری ابزار + (به ازای هر-قسمت کار + مواد + سربار) ضرب در حجم پیش بینی شده سالانه.
2. محاسبه کل هزینه خودکار:سرمایه گذاری ابزار + سرمایه اتوماسیون + هزینه های یکپارچه سازی + (به ازای هر-قطع مواد + حداقل کار + سربار) ضرب در حجم پیش بینی شده سالانه.
3. تقاطع را پیدا کنید:حجمی را حل کنید که هر دو معادله هزینه کل مساوی را تولید کنند. در زیر آن حجم، دستی برنده است. بالاتر از آن، اتوماسیون برنده است.

عوامل متعددی آستانه صفر را بالاتر می‌برند (مطلوب انتقال دستی طولانی‌تر): هزینه‌های یکپارچه‌سازی اتوماسیون بالا، چرخه عمر کوتاه محصول که در آن ابزارسازی به اندازه کافی برای استهلاک کار نمی‌کند، تغییرات مکرر طراحی که مستلزم برنامه‌ریزی مجدد است، و قطعاتی با هندسه‌هایی که نیاز به پایان سفارشی گران قیمت دارند عواملی که آستانه را پایین‌تر می‌آورند (به نفع اتوماسیون قبلی): نرخ بالای نیروی کار محلی، الزامات زمان چرخه فشرده، تقاضاهای تحمل بسیار ثابت، و برنامه‌های تولید چند{4} شیفتی که در آن خستگی اپراتور به یک متغیر کیفیت تبدیل می‌شود.

برای پروژه‌هایی که در نزدیکی منطقه متقاطع قرار دارند، هزینه‌های ابزار از 5000 دلار برای قالب‌های ساده تا 100 دلار،000+ برای مجموعه‌های مترقی چند ایستگاهی پیچیده، نشان می‌دهند که گسترش سرمایه‌گذاری چقدر می‌تواند گسترده باشد. ابزار انتقال دستی برای قطعات با پیچیدگی متوسط ​​معمولاً در قسمت پایینی این محدوده قرار می‌گیرد، دقیقاً به همین دلیل است که برای حجم‌های سالانه کمتر از 50000 قطعه که امتیازات اتوماسیون نمی‌تواند آنقدر نازک پخش شود که خود را توجیه کند، از نظر اقتصادی جذاب است.

برداشت صادقانه: مهر زنی قالب انتقال دستی برای هر قطعه در مقیاس ارزان نیست. ورود به آن ارزان است. مانع پایین‌تر برای سرمایه‌گذاری ابزارآلات به شما امکان می‌دهد تولید را سریع‌تر شروع کنید، طراحی خود را در شرایط واقعی تأیید کنید، و در حین جمع‌آوری داده‌های حجمی مورد نیاز برای توجیه تصمیم اتوماسیون، درآمد کسب کنید. این دیدگاه چرخه حیات، شروع دستی و مقیاس‌پذیری به سمت اتوماسیون همانطور که تقاضا خود را ثابت می‌کند، نحوه برنامه‌ریزی تیم‌های مهندسی هوشمند را از همان روز اول شکل می‌دهد.

مهارت های اپراتور، ایمنی، و عوامل ارگونومیک در مهر زنی انتقال دستی

این مانع پایین‌تر برای ورود به سرمایه‌گذاری ابزارآلات، با یک خط هزینه پنهان همراه است که اکثر مظنه‌ها هرگز به آن اشاره نمی‌کنند: عنصر انسانی. هر دلاری که در اتوماسیون صرفه جویی می شود تا حدی با نیازهای مهارت اپراتور تقاضای عملیات چاپ قالب جبران می شود. فردی که در آن پرس ایستاده است فقط فلز را بین ایستگاه ها جابجا نمی کند. آنها در حال انجام{3}}بازرسی کیفیت واقعی، حفظ دقت موقعیت از طریق بازخورد لمسی، و حفظ خروجی فیزیکی در طول ساعت‌ها حرکت تکراری هستند. درک اینکه چه چیزی نیاز دارد و به چه محافظت هایی نیاز دارد، نحوه ارزیابی امکان سنجی و هزینه جاری واقعی انتقال دستی را تغییر می دهد.

الزامات و آموزش مهارت های اپراتور

آموزش اپراتور مهر زنی قالب انتقال دستی فراتر از عملیات اصلی پرس است. یک اپراتور واجد شرایط باید دنباله شکل دهی را به صورت مفهومی درک کند و بداند که هر ایستگاه با مواد چه می کند و چرا ترتیب اهمیت دارد. این دانش تزئینی نیست. این چیزی است که به اپراتور اجازه می دهد قبل از تولید ضایعات در ایستگاه پنج، تشخیص دهد که در ایستگاه سه مشکلی پیش می آید.

شایستگی های اصلی عبارتند از:

• درک توالی شکل گیری:درک چگونگی جریان مواد، جایی که نازک شدن رخ می دهد و یک مرحله میانی که به درستی شکل گرفته است در مقابل مرحله ای که علائم اولیه ترک خوردن یا چروک شدن را نشان می دهد چگونه به نظر می رسد.
• تشخیص نقص بین ایستگاه ها:شناسایی شکاف‌های سطحی، بافت پوست پرتقال که نشان‌دهنده کشیدگی بیش از حد، بی‌نظمی‌های سوراخ‌کردن در ویژگی‌های سوراخ‌شده، و رانش ابعادی ناشی از ناهماهنگی ایستگاه یا سایش ابزار است.
• تکنیک هندلینگ برای هندسه قطعات متنوع:گرفتن قطعات نیمه شکل گرفته بدون تغییر شکل دیواره های نازک، چرخش اشکال نامتقارن برای اصلاح جهت، و قرار دادن قطعات کار در مکان یابی ویژگی ها با دقت ثابت در صدها تکرار.
• آشنایی با کنترل مطبوعات:کارکردن انتخابگرهای سکته مغزی، درک حالت تک حرکت-در مقابل اینچ، و دانستن زمان و نحوه استفاده از عملکردهای توقف اضطراری.

این مجموعه مهارت در طول ماه ها رشد می کند، نه روزها. اکثر فروشگاه‌ها اپراتورهای جدید را با مربیان با تجربه برای یک دوره شیب{1} طولانی‌تر جفت می‌کنند، که با مجموعه‌های قالب ساده‌تر (دو یا سه ایستگاه، تلورانس‌های بخشنده) شروع می‌شود و سپس به ابزار پیچیده چند ایستگاهی که در آن دقت قرارگیری مستقیماً بر انطباق قطعه تأثیر می‌گذارد، می‌پردازند. همانطور کهOSHA 1910.217(f)(2)نیاز است، کارفرمایان باید قبل از شروع هر عملیاتی، اپراتورها را در مورد روش ایمن کار آموزش داده و آموزش دهند و از طریق نظارت کافی اطمینان حاصل کنند که رویه های صحیح دنبال می شود.

سیستم ها و پروتکل های ایمنی برای انتقال دستی

الزامات ایمنی برای مهر زنی قالب انتقال غیرقابل مذاکره-است. هنگامی که یک اپراتور انسانی برای قرار دادن یا بازیابی یک قطعه کار به بین نیمه های قالب می رسد، عواقب یک ضربه ناخواسته پرس شدید است. هر راه‌اندازی انتقال دستی به محافظ‌های لایه‌ای متکی است که به گونه‌ای طراحی شده‌اند که هیچ شکستی منجر به آسیب اپراتور نشود.

یک پرس انتقال دستی با پیکربندی مناسب شامل عناصر ایمنی زیر است:

• دو-کنترل دستی:ضربه زدن فشار تنها زمانی فعال می شود که هر دو دست اپراتور به طور همزمان دکمه های کنترل جدا شده را درگیر کنند، و اطمینان حاصل شود که دست ها از نقطه کار در هنگام بسته شدن قالب دور هستند. طبق الزامات OSHA، این کنترل‌ها باید در برابر عملیات ناخواسته محافظت شوند و برای جلوگیری از فعال‌سازی طراحی شوند، مگر اینکه از هر دو دست به طور همزمان استفاده شود.
• دستگاه های سنجش حضور (پرده نور):میدان های حسگر فوتوالکتریک که بین اپراتور و نقطه عملیات قرار دارند. اگر قسمتی از بدن اپراتور هواپیمای سبک را در حین پایین کشیدن بشکند، پرس فورا متوقف می شود. فاصله ایمنی از میدان سنجش تا قالب باید با فرمول Ds=63 اینچ/ثانیه x Ts مطابقت داشته باشد، جایی که Ts زمان توقف پرس است.
• محافظ های قالب و وسایل مانع:محفظه‌های فیزیکی یا موانع در هم قفل شده که از رسیدن دست‌ها به نقطه عملیاتی جلوگیری می‌کند، مگر از طریق دهانه‌های تعیین‌شده مطابق با الزامات فاصله/بازه جدول O-10.
• مکانیسم‌های ضد-تکرار:ویژگی‌های کنترلی که تضمین می‌کند پرس نمی‌تواند بدون رها کردن کامل و فعال کردن مجدد کنترل‌ها توسط اپراتور، ضربه دوم را آغاز کند و از دوچرخه‌سواری فراری جلوگیری می‌کند.
• رویه‌های لاک‌اوت/تاگوت:پروتکل های اجباری جداسازی انرژی در طول تغییرات قالب، تنظیمات یا هر فعالیت تعمیر و نگهداری. با هر بار فشار دادن، یک کلید قطع برق اصلی با قابلیت قفل شدن در وضعیت خاموش مورد نیاز است.
• سیستم های نظارت بر ترمز:دستگاه‌هایی که به‌طور خودکار از سکته‌های متوالی جلوگیری می‌کنند، اگر زمان توقف فراتر از محدودیت‌های ایمن بدتر شود، طبق OSHA 1910.217(b)(14).
• برنامه های بازرسی منظم:آزمایش هفتگی مکانیسم‌های کلاچ/ترمز، ویژگی‌های ضد{0}}تکرار، و مکانیسم‌های تک ضربه‌ای-، با سوابق تعمیر و نگهداری که مطابقت را تأیید می‌کند.

این سیستم ها به عنوان یک معماری ایمنی اضافی با هم کار می کنند. کنترل دو-دستی در دوچرخه‌سواری معمولی، دست‌ها را بیرون نگه می‌دارد. پرده نور اشتباهات را می گیرد. حفاظ مانع از دسترسی{4}}به اطراف جلوگیری می کند. مانیتور ترمز تضمین می کند که پرس می تواند در صورت فرمان متوقف شود. هر لایه ای را حذف کنید و نمایه ریسک به طور چشمگیری تغییر می کند.

ملاحظات ارگونومیک و مدیریت خستگی

عوامل ارگونومیک در عملیات مهر زنی دستی یکی از محرک های هزینه ای است که کمترین بحث را در این فرآیند نشان می دهد. حرکت مکرر، ایستادن مداوم، و عمل فیزیکی بلند کردن و قرار دادن قطعات کار صدها یا هزاران بار در هر شیفت، فشار تجمعی ایجاد می‌کند که هم بر سلامت اپراتور و هم بر کیفیت قطعه تأثیر می‌گذارد.

تحقیق در مورداختلالات اسکلتی عضلانی مربوط به کار-عوامل خطر دقیق موجود در کار انتقال دستی را شناسایی می کند: استفاده مکرر از اندام فوقانی، چنگ زدن شدید، و وضعیت های نامناسب طولانی مدت. این مواجهه‌ها با گیرافتادگی شانه، سندرم تونل کارپال، و آسیب‌های کمر در صورت عدم کنترل در ارتباط است.

چالش های ارگونومیک خاص در انتقال دستی عبارتند از:

• محدودیت وزن قطعه:بلند کردن مکرر قطعات بالای 5 کیلوگرم باعث تسریع خستگی شانه و کمر می شود. قطعات بیش از 10 کیلوگرم معمولاً نیاز به کمک مکانیکی یا جابجایی دو نفره دارند که این امر ثبات چرخه را مختل می کند.
• بهینه سازی ارتفاع ایستگاه:سطوح قالب باید در ارتفاع آرنج (تقریباً 900-1100 میلی متر از کف) قرار گیرند تا خم شدن و رسیدن به بالای سر به حداقل برسد. ارتفاع نامتناسب بین ایستگاه ها اپراتور را مجبور می کند که دائماً وضعیت بدن را تنظیم کند.
• تجمع حرکت مکرر:یک قالب پنج ایستگاهی که با سرعت 4 چرخه در دقیقه اجرا می شود به این معنی است که اپراتور تقریباً 20 حرکت انتخابی مجزا-و{4}}مکان در دقیقه یا بیش از 9000 حرکت در هر هشت ساعت-شفت انجام می دهد. این تکرار باعث ایجاد فشار روی مچ دست، ساعد و شانه می شود.
• اثرات تغییر مدت زمان بر کیفیت:مطالعات به طور مداوم نشان می دهد که خستگی، کنترل حرکتی ظریف و هوشیاری را کاهش می دهد. تغییر زمان چرخه با پیشرفت یک شیفت افزایش می یابد، با کاهش دقت قرار دادن و نرخ تشخیص عیب پس از ساعت چهارم یا پنجم کار مداوم کاهش می یابد.

تولیدکنندگان این اثرات را از طریق چندین استراتژی کاهش می‌دهند: چرخاندن اپراتورها بین ایستگاه‌های مطبوعاتی برای تغییر الگوهای حرکتی، برنامه‌ریزی اجباری ریز-شکست‌های اجباری هر ۶۰-90 دقیقه، استفاده از تشک‌های ضد خستگی در ایستگاه‌های اپراتور، و تعیین آستانه‌های وزنی بخشی که باعث افزایش کمک مکانیکی می‌شوند. برخی از مغازه‌ها تعداد دفعات انتقال دستی را به شش{5}ساعت پنجره تولید موثر در یک شیفت هشت ساعته محدود می‌کنند و زمان استراحت، کشش و چرخش ایستگاه را در نظر می‌گیرند.

ارتباط بین ارگونومی و کیفیت قطعه مستقیم است. اپراتور با خستگی مچ دست قطعات را با دقت کمتری قرار می دهد. فردی که دچار کشیدگی کمر است به طور ناخودآگاه چرخه های چرخشی را برای کاهش زمان خم شدن انجام می دهد. این تغییرات رفتاری ظریف، نرخ‌های ضایعات و تنوع ابعادی را افزایش می‌دهند، به گونه‌ای که تا زمانی که نمودارهای SPC در اواخر دوره تولید شروع به جابجایی نکنند، نشان داده نمی‌شوند. اذعان به این واقعیت برای هر کسی که عملیات انتقال دستی را برنامه ریزی می کند ضروری است، زیرا نه تنها بر ایمنی انسان، بلکه بر هزینه و کیفیت واقعی آنچه از مطبوعات منتشر می شود تأثیر می گذارد.

این واقعیت تولید وابسته به انسان-همچنین نحوه تفکر تیم های مهندسی در مورد چرخه عمر گسترده تر یک قطعه مهر شده را شکل می دهد. فرآیندی که به شدت به سازگاری اپراتور متکی است، طبیعتاً این سؤال را ایجاد می کند: در چه مرحله ای محصول به اندازه کافی بالغ می شود تا حذف آن تنوع را از طریق اتوماسیون توجیه کند؟

از نمونه اولیه تا تولید

این سوال که چه زمانی باید خودکار شود، به عنوان یک نقطه تصمیم گیری ناگهانی مطرح نمی شود. با جمع شدن داده‌های تولید، تقویت پیش‌بینی‌های تقاضا، و شکاف بین آنچه عملیات دستی ارائه می‌شود و آنچه کسب‌وکار به آن نیاز دارد، به تدریج ظاهر می‌شود. تیم های مهندسی هوشمند، مهر زنی قالب انتقال دستی را به عنوان یک راه حل دائمی یا یک مصالحه موقت در نظر نمی گیرند. آن‌ها آن را به‌عنوان یک مرحله اثبات، مرحله‌ای عمدی در چرخه عمر تولید می‌دانند که همه چیز را از شکل‌دهی دنباله‌ها گرفته تا رفتار مادی قبل از سرمایه‌گذاری تا اتوماسیون تأیید می‌کند.

نمونه سازی و اعتبارسنجی طراحی از طریق انتقال دستی

تصور کنید یک براکت ساختاری جدید طراحی کرده اید که به یک کشش عمیق، دو بار کشیدن مجدد، یک الگوی سوراخ کردن و یک تریم نهایی نیاز دارد. هندسه در شبیه‌سازی عملی به نظر می‌رسد، اما شبیه‌سازی نشان نمی‌دهد که ماده در پنج ایستگاه شکل‌دهی چگونه رفتار می‌کند، چگونه از ایستگاهی به ایستگاه دیگر انباشته می‌شود، یا اینکه آیا اندازه خالی پیشنهادی شما پس از برش، کیفیت لبه ثابتی را ایجاد می‌کند. برای پاسخ به این سؤالات به قطعات فیزیکی نیاز دارید، و مهر زنی قالب انتقال دستی برای نمونه سازی دقیقاً این قابلیت را بدون هزینه و زمان انجام اتوماسیون کامل به شما می دهد.

در طول اجراهای اعتبارسنجی نمونه اولیه و-حجم پایین، تیم‌های مهندسی از انتقال دستی برای انجام چندین کار به طور همزمان استفاده می‌کنند:

• تأیید توالی تشکیل:آیا سفارش ایستگاه برنامه ریزی شده واقعاً کار می کند؟ آیا این ماده می تواند در هر بار کشیدن بدون نازک شدن بیش از حد زنده بماند؟ آیا فرم های میانی در ایستگاه های بعدی به درستی لانه می کنند؟
• بهینه سازی تعداد ایستگاه ها:طراحی اولیه قالب ممکن است شامل شش ایستگاه باشد، اما اجرای دستی نشان می‌دهد که ایستگاه‌های سه و چهار را می‌توان در یک ضربه واحد بدون به خطر انداختن یکپارچگی مواد ترکیب کرد. این کشف کل هزینه ابزارآلات یک ایستگاه را در نسخه تولیدی کاهش می دهد.
• اعتبارسنجی جریان مواد:رفتار ترسیم دنیای واقعی اغلب با پیش‌بینی‌های FEA متفاوت است، به‌ویژه در انتقال شعاع و لبه‌های فلنج. اجرای جاهای خالی واقعی از طریق ایستگاه های دستی داده های نازک شدن قابل اندازه گیری، الگوهای چین و چروک و مقادیر بازگشت بهار را تولید می کند که مدل شبیه سازی را اصلاح می کند.
• تأیید پشته تحمل:ویژگی هایی که چندین ایستگاه را در بر می گیرند، تغییرات موقعیتی را جمع می کنند. اجراهای دستی با اندازه‌گیری دقیق بین ایستگاه‌ها نشان می‌دهد که بودجه تحمل کجا مصرف می‌شود، و به مهندسان این امکان را می‌دهد تا ویژگی‌های مکان‌یابی یا عملیات را مجدداً قبل از متعهد شدن به ابزار نهایی اضافه کنند.

این رویکرد اعتبار سنجی منعکس کننده چه چیزی استنقشه راه مقیاس بندی تولیدهمه روش‌های ساخت را شرح دهید: قبل از سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های-تولید با حجم بالا، فرآیند را در حجم کم با ابزار انعطاف‌پذیر اثبات کنید. فاز انتقال دستی مانند یک مرحله DVT (تست اعتبارسنجی طراحی) به طور خاص برای مهر زنی عمل می کند و شواهد فیزیکی را ایجاد می کند که مفروضات مهندسی را پشتیبانی یا به چالش می کشد.

یک مزیت نادیده گرفته شده: اجرای دستی به شما امکان می دهد تا قبل از تعیین طرح های گیره برای اتوماسیون، ویژگی های جابجایی قطعات را ارزیابی کنید. متوجه می‌شوید که این قطعه تمایل دارد در حفره ایستگاه دو بچسبد، یا وقتی در نقطه‌ی دریافت برنامه‌ریزی‌شده گرفته می‌شود، خم می‌شود، یا اینکه سوراخ‌های بریده‌شده با نشستن لانه در ایستگاه چهار تداخل دارند. این بینش ها مستقیماً به طراحی سیستم انتقال خودکار که در ادامه می آید اطلاع رسانی می کند و از شگفتی های گران قیمت ادغام میانه- جلوگیری می کند.

تغییر مقیاس از انتقال دستی به انتقال خودکار

بهترین زمان برای برنامه ریزی برای اتوماسیون زمانی است که هنوز به صورت دستی کار می کنید. طرح‌های قالبی که پیش‌بینی می‌کنند جابجایی رباتیک در آینده هزینه‌های اولیه‌تری دارند، اما در صورت نیاز به حجم، ده‌ها هزار نفر را در بازسازی صرفه‌جویی می‌کنند.

مقیاس بندی از مهر زنی انتقال دستی به خودکار یک سوئیچ باینری نیست. این یک انتقال برنامه ریزی شده است که زمانی اتفاق می افتد که شاخص های خاص همسو شوند. تیم‌های مهندسی که به این مرحله می‌رسند عمداً مرحله دستی- خود را با در نظر گرفتن سازگاری اتوماسیون می‌سازند و دوره دستی را به عنوان جمع‌آوری داده‌ها برای مشخصات اتوماسیون نهایی در نظر می‌گیرند.

طراحی قالب آماده اتوماسیون در عمل چگونه است؟ چند تصمیم کلیدی که در مرحله ابزارسازی دستی گرفته شد، بعداً سود پرداخت می کند:

• زمین ایستگاه استاندارد:طراحی ثابت مرکز-تا-فاصله‌های مرکزی بین همه ایستگاه‌ها، حتی اگر مدیریت دستی به شدت به آن نیاز نداشته باشد. سیستم‌های انتقال رباتیک سرعت یکنواخت را ترجیح می‌دهند زیرا برنامه‌ریزی حرکت را ساده می‌کند و مکانیسم‌های انتقال یکسانی را بین هر جفت ایستگاه امکان‌پذیر می‌کند.
• مناطق حمل و نقل{0}}تعریف شده:حتی اگر اپراتور هر جا که راحت باشد می‌گیرد، افزودن سطوح مرجع مسطح یا نواحی تماس تعیین‌شده به طرح قالب، نقطه‌های رابط گیره آماده‌ای را برای انتهای آینده--ابزار بازویی ایجاد می‌کند.
• مقررات نصب سنسور:گنجاندن سوراخ‌های رزوه‌دار یا ویژگی‌های نصب در نزدیکی لانه‌ها و پین‌هایی که در نهایت حسگرهای فعلی-در آن نصب می‌شوند. این سنسورها قبل از چرخه پرس در حالت خودکار، قرارگیری مناسب را تأیید می کنند.
• ارتفاع قطعه ثابت در ارتفاع انتقال:ارتفاع بالابر را تنظیم کنید تا قطعه در تمام ایستگاه‌ها به همان ارتفاع برود و با صفحه انتقال ثابتی که بازوهای رباتیک ترجیح می‌دهند مطابقت داشته باشد.

هزینه اضافی برای این مواد در طول ساخت قالب اولیه اندک است و معمولاً 5-10٪ به قیمت قالب دستی اضافه می کند. مقاوم سازی آنها بعداً، پس از اینکه قالب سخت شد، اثبات شد و در تولید، هزینه قابل توجهی بیشتری دارد و اغلب مستلزم بیرون کشیدن قالب از سرویس برای هفته ها اصلاح است.

برنامه ریزی سرمایه گذاری برای رشد تولید بلندمدت{{0}

برنامه ریزی چرخه عمر تولید قالب انتقال نیازمند پیش بینی حجم صادقانه همراه با نقاط ماشه واضح برای تصمیمات انتقال است. اشتباهی که اکثر تیم‌ها مرتکب می‌شوند این است که تصمیم‌گیری دستی-به-اتوماسیون را به‌عنوان یک مشکل آینده در نظر می‌گیرند. زمانی که تقاضا از ظرفیت دستی فراتر رود، شما در حال حاضر عقب مانده اید و در تلاش برای تعیین اتوماسیون در حین انجام شیفت های اضافه کاری برای انجام سفارشات هستید.

چهار نشانگر آمادگی برای خودکارسازی را نشان می دهد:

1. معیارهای کیفیت ثابت:اجرای دستی شما مقادیر Cpk بالاتر از 1.33 را در ابعاد بحرانی در چندین لات تولید تولید می کند. فرآیند پایدار است و قالب ثابت شده است. خودکار کردن یک فرآیند ناپایدار فقط ضایعات خودکار را سریعتر تولید می کند.
2. زمان چرخه پایدار:تغییرات اپراتور به-در زمان چرخه به کمتر از 10٪ کاهش یافته است. این بدان معناست که توالی شکل‌گیری به خوبی- درک شده و قابل تکرار است، که به نمایه‌های حرکت روباتیک قابل پیش‌بینی ترجمه می‌شود.
3. پیش بینی حجم بیش از ظرفیت دستی:وقتی پیش‌بینی‌های تقاضا از آنچه عملکرد دستی دو شیفتی می‌تواند ارائه کند فراتر می‌رود (با در نظر گرفتن برنامه‌های استراحت ارگونومیک و خروجی واقعی روزانه)، سقف توان عملیاتی را مجبور به مکالمه می‌کند.
4. به ازای هر-قطع عبور از حد نصاب اتوماسیون-:با استفاده از چارچوب بخش تجزیه و تحلیل هزینه، هزینه کار تجمعی شما در هر قطعه ضرب در حجم سالانه اکنون از هزینه مستهلک شده سرمایه اتوماسیون بیشتر است. ریاضی برعکس شده است.

تیم‌هایی که این معیارها را از اولین اجرای تولید دستی ردیابی می‌کنند، به‌جای تصمیم‌گیری‌های حسی{1}}به‌جای تصمیم‌گیری{0}}نقاط انتقال مبتنی بر داده‌ها. آنها دقیقاً می دانند که چه زمانی متقاطع رخ می دهد زیرا آنها در تمام طول مدت ورودی ها را اندازه گیری کرده اند.

یک نکته دیگر: قالب دستی-حتی پس از رسیدن اتوماسیون اغلب به نقش خود ادامه می‌دهد. این به ابزاری برای نمونه‌های مهندسی، تکرارهای طراحی، و-تولید نوع کم حجم تبدیل می‌شود در حالی که خط خودکار بخش پایه با حجم-بالا را کنترل می‌کند. سازندگان باتجربه به جای کنار گذاشتن کامل قابلیت دستی، آن را به عنوان منبعی موازی برای انعطاف پذیری حفظ می کنند که خطوط خودکار با سختی برنامه ریزی شده خود نمی توانند آن را فراهم کنند.

این چشم انداز چرخه زندگی نحوه خواندن یک نقل قول ابزاری را مجدداً نشان می دهد. قالب نقل شده برای انتقال دستی فقط یک ابزار تولید برای حجم های امروزی نیست. این به طور بالقوه اولین سرمایه گذاری در یک استراتژی تولید چند مرحله ای-است، استراتژی که تنها در صورتی ارزش کامل را ارائه می دهد که بدانید چگونه شرکای را که در هر مرحله از رشد این ابزار را ساخته و پشتیبانی می کنند، ارزیابی کنید.

انتخاب شریک مهر زنی قالب انتقال مناسب

یک استراتژی چرخه عمر تولید تنها به اندازه تامین کننده ای است که آن را اجرا می کند. می‌توانید رویکرد مرحله‌ای کامل را از نمونه‌های اولیه دستی از طریق تولید خودکار با حجم بالا- طراحی کنید، اما اگر شریک سازنده ابزار شما فاقد عمق مهندسی برای پشتیبانی از این پیشرفت باشد، در بدترین لحظات ممکن به دیوارهای قابلیت برخورد خواهید کرد. دانستن نحوه انتخاب تامین‌کننده قالب‌بندی انتقال، تیم‌هایی را که به آرامی مقیاس می‌شوند از تیم‌هایی که ارزیابی‌های فروشنده را در اواسط-مجدد پروژه شروع می‌کنند، جدا می‌کند.

قابلیت های کلیدی برای ارزیابی در یک شریک انتقالی

هر مغازه مهر زنی که دارای یک دستگاه چاپ ترانسفر است، واجد شرایط شریک قالب انتقال واقعی نیست. تمایز در توانایی مهندسی است نه فقط ظرفیت تولید. یک فروشگاه ممکن است انتقال را به خوبی اجرا کند، اما طراحی ابزارهای چند ایستگاهی که شدت شکل، جریان مواد، و اپراتور یا جابجایی رباتیک را در پنج یا چند ایستگاه متعادل می‌کند، به تجربه تخصصی نیاز دارد که کارگاه‌های عمومی اغلب فاقد آن هستند.

هنگام انجام ارزیابی کیفیت تامین کننده قالب انتقال، این معیارهای ارزیابی را در اولویت قرار دهید:

• تخصص طراحی قالب چند ایستگاهی:آیا تامین کننده می تواند قالب های مهندسی تجربه را با چهار یا چند ایستگاه شکل دهی نشان دهد؟ از مطالعات موردی بخواهید که نشان دهد چگونه تعداد ایستگاه ها، ترتیب شکل گیری و جریان مواد را برای هندسه های پیچیده تعیین می کنند. تامین‌کنندگانی که قابلیت‌های سازنده قالب‌های انتقال چند ایستگاهی واقعی دارند، به روانی در مورد نسبت‌های کاهش کشش، پایداری فرم متوسط، و تجمع تحمل بین ایستگاه‌ها صحبت خواهند کرد.
• تجربه با پیکربندی انتقال دستی و رباتیک:شرکایی که برای هر دو روش ابزار طراحی کرده‌اند، تفاوت‌های چیدمان، مکان‌یابی ویژگی‌های مورد نیاز و ملاحظات ارگونومیکی را که معماری قالب را شکل می‌دهند، درک می‌کنند. این تجربه دوگانه به ویژه اگر برنامه چرخه عمر شما انتقال از عملیات دستی به عملیات خودکار را پیش بینی کند اهمیت دارد.
• شبیه سازی و اعتبار سنجی مجازی:آیا تامین کننده از FEA برای شکل دهی شبیه سازی ونرم افزار شبیه سازی انتقالبرای بررسی مسیرهای ترخیص و قابلیت SPM قبل از ساخت قالب؟ همانطور که کارشناسان صنعت تاکید می کنند، تغییر طراحی CAD بسیار آسان تر از یک قالب کاملا ساخته شده است. تأمین‌کنندگانی که از این مرحله صرفنظر می‌کنند، هزینه اشکال‌زدایی را در طول آزمایش به شما تقبل می‌کنند.
• جابجایی مواد برای قطعات بزرگتر یا پیچیده:جاهای خالی بزرگتر که در حین حمل و نقل تمایل به افتادگی دارند، پانل هایی که به گیره های گیره در چندین نقطه نیاز دارند و قطعاتی که نیاز به جهت گیری مجدد بین ایستگاه ها دارند، همگی دانش مهندسی انتقال خاصی را می طلبند. ارزیابی کنید که آیا تامین کننده قطعات را در اندازه و سطح پیچیدگی پروژه شما مدیریت کرده است یا خیر.
• قابلیت های تایید مدارا:تأیید کنید که تأمین‌کننده تجهیزات CMM، سنج‌های عملکردی و برنامه‌های SPC را اجرا می‌کند که می‌توانند نیازهای ابعادی مورد نیاز قطعه شما را تأیید کنند. عرضه‌کننده‌ای که از تلورانس‌های شدید بدون زیرساخت اندازه‌شناسی برای تأیید آنها نقل قول می‌کند، وعده‌هایی می‌دهد که نمی‌توانند آن‌ها را ثابت کنند.
• آزمایش در دسترس بودن مطبوعات:تامین‌کنندگانی که با پرس‌های آزمایشی خانگی{0} مطابق با تناژ و اندازه تخت تولید شما مطابقت دارند، می‌توانند ابزار را قبل از ارسال اشکال‌زدایی کنند. بدون این، پرس تولیدی شما به پلتفرم آزمایشی تبدیل می شود و زمان کف شما را برای اشکال زدایی آنها مصرف می کند.

ارزیابی پشتیبانی طراحی برای شکل‌دهی چند ایستگاه پیچیده

معیارهای ارزیابی شریک مهر زنی قالب انتقال فراتر از آن چیزی است که یک تامین کننده می تواند بسازد. به همان اندازه مهم این است که چه چیزی می توانند مهندسی کنند. قطعات پیچیده‌ای که نیاز به کشش عمیق، کشیدن مجدد چندگانه، سوراخ‌کردن در سطوح شکل‌گرفته، و تلورانس‌های موقعیتی محکم بین ویژگی‌های ایجاد شده در ایستگاه‌های مختلف دارند، نیاز به پشتیبانی طراحی مشترک از سوی تامین‌کننده ابزار دارد.

در حین ارزیابی از شرکای احتمالی این سوالات بپرسید:

• چگونه می توان حداقل تعداد ایستگاه های مورد نیاز برای هندسه و مواد یک قطعه معین را تعیین کرد؟
• از چه ابزارهای شبیه‌سازی شکل‌دهی استفاده می‌کنید، و آیا می‌توانید گزارش‌های نمونه‌ای را به اشتراک بگذارید که نشان‌دهنده نازک شدن، خطر چروک شدن پیش‌بینی‌شده، و جبران بازگشت فنری است؟
• چگونه سیستم‌های مکان‌یابی را طراحی می‌کنید که تغییر مکان اپراتور را در انتقال دستی جبران می‌کنند، و چگونه این سیستم‌ها هنگام انتقال به جابجایی رباتیک تغییر می‌کنند؟
• فرآیند شما برای-بازرسی اول مقاله و تأیید قسمت تولید (PPAP یا معادل آن) چیست؟
• آیا می توانید قبل از ثابت شدن هندسه، از طراحی{0}}برای بازخورد-قابلیت ساخت پشتیبانی کنید؟

عرضه‌کنندگانی که مشارکت مهندسی واقعی را ارائه می‌کنند، به‌جای انحراف به زبان فروش، از نظر فنی با این سؤالات درگیر خواهند شد. به عنوان مثال،YICHENقابلیت‌های قالب مهر انتقالی خود را با کمک به مهندسان در ارزیابی شکل‌گیری چند ایستگاه برای قطعات بزرگ‌تر یا پیچیده‌تر، با پشتیبانی از پیکربندی‌های انتقال روباتیک و اعتبارسنجی تکرارپذیری، ساختار می‌دهند. این نوع مهندسی-موقعیت‌یابی رو به جلو، که در آن فرآیند تأمین‌کننده به‌جای اعلام قیمت، با ارزیابی مشترک آغاز می‌شود، نشان‌دهنده عمق پشتیبانی طراحی است که باید از هر شریک انتقال جدی انتظار داشته باشید.

پرچم‌های قرمز در حین ارزیابی عبارتند از: تامین‌کنندگانی که تعداد ایستگاه‌ها را بدون سؤال درباره داده‌های شکل‌پذیری مواد شما نقل‌قول می‌کنند، شرکایی که نمی‌توانند استراتژی ویژگی مکان‌یابی خود را برای هندسه قطعه خاص شما توضیح دهند، و فروشگاه‌هایی که آزمایش قالب را به‌جای یک فرآیند تکراری اندازه‌گیری، تنظیم و اعتبارسنجی مجدد به عنوان یک رویداد یک روزه-در نظر می‌گیرند.

چرا تکرارپذیری پایدار برای اطمینان تولید مهم است؟

در نهایت، آنچه یک قالب انتقال عملکردی را از یک قالب سودآور جدا می‌کند، تکرارپذیری در کل تولیدات است. قالبی که در حین آزمایش قطعات خوبی تولید می‌کند اما پس از 5000 ضربه جابجا می‌شود، هزینه‌های پنهانی را از طریق افزایش بازرسی، فعالیت‌های مهار و فرار از کیفیت مشتری ایجاد می‌کند. ارزیابی شما باید بررسی کند که چگونه یک تامین کننده ثبات ابعادی را در طول عمر تولید کامل ابزار تضمین می کند.

عوامل کلیدی تکرارپذیری برای ارزیابی:

• انتخاب فولاد ابزار و عملیات حرارتی:فولادهای ابزار D2، A2 و M2 با سخت شدن و تلطیف مناسب در برابر سایش در سطوح تشکیل دهنده و لبه های برش مقاومت می کنند. بپرسید که تامین‌کننده چه موادی را برای ایستگاه‌های{4} سایش بالا مشخص می‌کند و چگونه تعیین می‌کنند که درج‌ها چه زمانی نیاز به تعویض دارند.
• برنامه ریزی نگهداری پیشگیرانه:آیا تامین کننده یک برنامه تعمیر و نگهداری توصیه شده با تعداد ضربه ها ارائه می دهد؟ همانطور که تحقیقات کنترل کیفیت از اسناد ITD Precision، برنامه‌ریزی تعمیر و نگهداری ابزار فعال بر اساس چرخه‌های تولید به جای خرابی، عمر ابزار را افزایش می‌دهد و کیفیت قطعه را در دوره‌های طولانی‌تر حفظ می‌کند.
• داده های SPC از آزمایش و تولید اولیه:تامین‌کنندگانی که داده‌های Cpk را در کنار{0}قطعات اول ارائه می‌کنند، قابلیت فرآیند را به جای انطباق ابعادی در تعداد انگشت شماری از نمونه‌ها نشان می‌دهند.
• پنجره های فرآیند شکل دهی مستند:تنظیمات تناژ، مشخصات روغن کاری، معیارهای موقعیت یابی خالی، و محدوده خصوصیات مواد قابل قبول باید مستند شده و همراه با ابزار تحویل داده شوند. بدون این موارد، تیم تولید شما پارامترهایی را حدس می‌زند که سازنده ابزار قبلاً در طول توسعه بهینه‌سازی کرده است.

اطمینان تولید از دانستن اینکه قطعه شماره 10000 با قطعه شماره 10 در محدوده تحمل شما مطابقت دارد ناشی می شود. این اطمینان در هنگام انتخاب تامین کننده ایجاد می شود، پس از رسیدن ابزار به طبقه شما کشف نمی شود. شریک مهر زنی قالب انتقالی که انتخاب می کنید نه تنها آنچه را که امروز برای ابزارآلات می پردازید، بلکه هزینه های کیفیت، نرخ ضایعات و رضایت مشتری شما را برای کل عمر تولید قطعه شکل می دهد.

سوالات متداول در مورد مهر زنی انتقال دستی

1. تفاوت بین مهر زنی قالب انتقال دستی و مهر زنی پیشرونده چیست؟

در مهر زنی پیشرونده، یک نوار فلزی پیوسته از ایستگاه ها تغذیه می کند در حالی که تا قطع نهایی به نوار حامل باقی می ماند. مهر زنی قالب انتقال دستی از جاهای خالی- تکی استفاده می کند که اپراتور به طور فیزیکی بین ایستگاه های قالب جداگانه جابجا می کند. این اجازه می دهد تا قطعه کار بچرخد، برگرداند، یا بین عملیات تغییر مکان داد و هندسه های پیچیده مانند کشش های عمیق و چند محوری را امکان پذیر می کند که قالب های پیش رونده با نوار{4}}نمی توانند تولید کنند. قالب‌های پیشرونده در قسمت‌های کوچک‌تر-با حجم بالا برتری دارند، در حالی که انتقال دستی قطعات متوسط-به-بزرگ با هندسه پیچیده در حجم‌های پایین‌تر را کنترل می‌کند.

2. چه حجم های تولیدی، مهر زنی قالب انتقال دستی را نسبت به انتقال خودکار توجیه می کند؟

مهر زنی قالب انتقال دستی معمولاً برای حجم های سالانه بین 1000 تا 50000 قطعه مقرون به صرفه است. بسته به پیچیدگی قطعه، زمان چرخه، نرخ نیروی کار، و هزینه های یکپارچه سازی اتوماسیون، بسته به پیچیدگی قطعه، زمان چرخه، نرخ کار، و هزینه های یکپارچه سازی اتوماسیون، حد شکست-نقطه یکسانی که در آن انتقال خودکار مقرون به صرفه می شود{6}}به طور کلی بین 50000 تا 150000 قطعه در سال است. انتقال دستی سرمایه‌گذاری کمتری را به همراه دارد، اما هزینه‌های نیروی کار به ازای هر بخش بیشتر می‌شود، بنابراین با افزایش حجم، هزینه نیروی کار انباشته در نهایت از سرمایه‌گذاری اولیه اتوماسیون که در بخش‌های بیشتری پخش می‌شود، بیشتر می‌شود.

3. مهر زنی قالب انتقال دستی به چه تلورانس هایی می تواند دست یابد؟

مهر زنی قالب انتقال دستی می تواند تحمل تقریباً 0.05 ± میلی متر در ویژگی های شکل گرفته و 0.03 ± میلی متر در محل سوراخ سوراخ شده را به دست آورد، با ایستگاه های سکه زنی دقیق به 0.02 ± میلی متر در سطوح بحرانی. با این حال، تغییرپذیری مکان اپراتور عاملی را معرفی می کند که سیستم های خودکار حذف می کنند. ویژگی‌های مکان‌یابی خوب-مثل پیل‌های پیلوت، بلوک‌های آشیانه و ریل‌های گیج با هدایت قطعه کار به موقعیت دقیق بدون توجه به تغییرات جزئی در محل قرارگیری اپراتور، و حفظ کنترل ابعادی دقیق در طول دوره‌های تولید، جبران می‌شود.

4. چه سیستم های ایمنی برای عملیات مهر زنی قالب انتقال دستی مورد نیاز است؟

مهر زنی قالب انتقال دستی به سیستم های ایمنی لایه ای مطابق با استانداردهای OSHA 1910.217 نیاز دارد. عناصر ضروری شامل دو-کنترل دستی برای اطمینان از شفاف بودن هر دو دست در حین چرخش پرس، وجود-پرده‌های نوری حس‌گر که در صورت شکستن صفحه حسگر توسط اپراتور فشار را متوقف می‌کنند، محافظ‌های قالب فیزیکی یا دستگاه‌های مانع، مکانیسم‌های ضد{4}}ضد{4}}جلوگیری از ضربه‌های دوم ناخواسته، سیستم‌های نظارت بر سیستم‌های نظارت بر عملکرد قفل، و سیستم‌های مانیتورینگ عملکرد قفل،. این محافظ‌های اضافی تضمین می‌کنند که هیچ نقصی نمی‌تواند منجر به آسیب اپراتور در طول فرآیند انتقال شود.

5. چگونه تامین کننده مهر زنی انتقالی را ارزیابی و انتخاب می کنید؟

تامین کنندگان را بر اساس تخصص طراحی قالب چند ایستگاهی (چهار یا چند ایستگاه شکل‌دهی)، تجربه با پیکربندی‌های انتقال دستی و رباتیک، قابلیت‌های شبیه‌سازی شکل‌دهی FEA، دانش مدیریت مواد برای قطعات بزرگ‌تر یا پیچیده، زیرساخت‌های تایید مدارا مانند تجهیزات CMM و برنامه‌های SPC، و{1}قابلیت استفاده از مطبوعات خانگی، ارزیابی کنید. تأمین‌کنندگانی مانند YICHEN پشتیبانی از ارزیابی مهندسی-برای قالب‌های انتقال چند ایستگاه-را ارائه می‌کنند که به مهندسان کمک می‌کند تا امکان‌سنجی شکل‌دهی را قبل از تعهد به ابزارسازی ارزیابی کنند. پرچم‌های قرمز شامل نقل‌قول تعداد ایستگاه‌ها بدون پرسش در مورد شکل‌پذیری مواد یا ناتوانی در توضیح استراتژی مکان‌یابی ویژگی برای هندسه خاص شما هستند.