पैलेट पूल बनाम रोशनी-रहित मशीनिंग के लिए रोबोट सेल

लेखक: पीएफटी, शेन्ज़ेन

स्वचालित मशीनिंग सिस्टम विस्तारित अनमैन्ड प्रोडक्शन ("लाइट्स-आउट") को सक्षम करते हैं, लेकिन रणनीतिक तकनीकी चयन की आवश्यकता होती है। यह अध्ययन 47 विनिर्माण तैनातियों (2020–2024) के आधार पर पैलेट पूल सिस्टम और रोबोट सेल की तुलना करता है। मशीन लॉग, रखरखाव रिकॉर्ड, और थ्रूपुट ऑडिट से प्राप्त डेटा का विश्लेषण OEE (ओवरऑल इक्विपमेंट इफेक्टिवनेस) ढांचे का उपयोग करके किया गया। परिणाम दर्शाते हैं कि अधिक मिश्रित उत्पादन में पैलेट पूल 18% अधिक औसत अपटाइम प्राप्त करते हैं, जबकि उच्च मात्रा वाले परिदृश्यों में रोबोट सेल भागों के हैंडलिंग लागत में 23% की कमी करते हैं। पैलेट सिस्टम में थर्मल ड्रिफ्ट कंपेंसेशन ने मापने में भिन्नता को कम किया (±0.008 मिमी बनाम ±0.021 मिमी रोबोट सेल)। निष्कर्ष में भाग जटिलता, मात्रा, और परिवर्तन आवृत्ति के आधार पर चयन मानदंडों का मानचित्रण किया गया।

1 परिचय

लाइट्स-आउट मशीनिंग अपनाने में 2022 के बाद 40% की वृद्धि हुई (गार्डनर इंटेलिजेंस, 2023), फिर भी सिस्टम चयन को लेकर अभी तक कम अनुभव है। इस कार्य में पैलेट-आधारित स्वचालन (उदाहरण के लिए, फास्टेम्स एफएमएस) और रोबोटिक एकीकरण (उदाहरण के लिए, फनुक रोबोड्रिल) के बीच संचालन में आने वाले अंतर को तुलनात्मक क्षेत्र विश्लेषण के माध्यम से संबोधित किया जाता है। अनुपस्थिति में संचालन के लिए महत्वपूर्ण मापदंडों पर ध्यान केंद्रित किया जाता है: हस्तक्षेप के बीच माध्य समय (MTBI), तापीय स्थिरता, और परिवर्तन की दक्षता।

2 पद्धति

2.1 प्रायोगिक डिज़ाइन

• नमूना: 27 पैलेट पूल / 20 रोबोट सेल एयरोस्पेस, मेडिकल और ऑटोमोटिव आपूर्तिकर्ताओं में

• नियंत्रण: समान सीएनसी प्लेटफॉर्म (माजाक वैरिएक्सिस i-800), कूलेंट/चिप प्रबंधन, और G-कोड संगतता

• डेटा संग्रहण:

  • मशीन सेंसर (तापमान, कंपन, बिजली की खपत)

  • स्वचालित सीएमएम रिपोर्ट (केयेंस LM-1000 सीरीज)

  • मरम्मत लॉग (एमईएस एकीकरण)

पुन:उत्पादन योग्यता नोट: पूर्ण परीक्षण पैरामीटर अनुबंध A में; GitHub पर पायथन डेटा पाइपलाइन [LINK REDACTED]

2.2 विश्लेषण मॉडल

OEE = उपलब्धता × प्रदर्शन × गुणवत्ता
जहाँ:

• उपलब्धता = (चल रहे समय - सेटअप डाउनटाइम) / नियोजित उत्पादन समय

• प्रदर्शन = (आदर्श साइकिल समय × कुल भाग) / चल रहे समय

• गुणवत्ता = अच्छे भाग / कुल भाग

3 परिणाम एवं विश्लेषण

3.1 थ्रूपुट दक्षता

*चित्र 1. प्रदर्शन तुलना (24-माह का औसत)*

मुख्य निष्कर्ष:

• प्री-प्रोग्राम किए गए फिक्सचर लाइब्रेरी के कारण उच्च-मिश्रण वाले वातावरण (>15 भाग वेरिएंट) में पैलेट पूल्स ने बेहतर प्रदर्शन किया (p < 0.01)

• एकल-भाग चलाने में रोबोट सेल्स में 14% तेज़ साइकल समय दर्ज किया गया <500g (95% CI: ±1.2s)

3.2 गुणवत्ता भिन्नता

8+ घंटे के निर्जन संचालन के दौरान रोबोट सेल्स में तापीय प्रभाव के कारण महत्वपूर्ण विचलन उत्पन्न हुआ:

• आयामी विचलन: रोबोट बाहु = 0.021 मिमी औसत विचलन पैलेट सिस्टम के 0.008 मिमी के मुकाबले (ISO 230-3)

• सतह का खत्म होना: 6 घंटे की निरंतर चलने के बाद रोबोट-सेल नमूनों के 63% में Ra अंतर 0.4μm से अधिक था

4 चर्चा

4.1 परिचालन निहितार्थ

• पैलेट पूल लचीलेपन को अनुकूलित करें: &lt;500-बैच चिकित्सा/एयरोस्पेस नौकरियों के लिए बदलाव कम करना महत्वपूर्ण है

• रोबोट सेल उच्च मात्रा वाले रन के लिए उपयुक्त: कार मॉडल में सत्यापित प्रति इकाई कम हैंडलिंग लागत

सीमा: ऊर्जा खपत को पूरी तरह से लागत में नहीं लिया गया था; रोबोट सेल ने पुनः स्थापन के दौरान 18% अधिक अधिकतम शक्ति ली थी।

4.2 सुरक्षा और विश्वसनीयता

• पैलेट सिस्टम में 0 महत्वपूर्ण विफलता थी, जबकि 3 रोबोट टक्कर (गलत ढंग से स्थित ग्रिपर) हुईं

• रोबोट सेल के लिए आपातकालीन पुनः शुरू करने के प्रोटोकॉल से 23 मिनट का औसत सुधार समय जुड़ गया

5 निष्कर्ष

पैलेट पूल उच्च-मिश्रण, कम टॉलरेंस वाले वातावरण में लाइट्स-आउट ऑपरेशन के लिए उत्कृष्ट उपयुक्तता प्रदर्शित करते हैं। रोबोट सेल स्थिर तापीय स्थितियों वाली समर्पित उच्च-मात्रा वाली लाइनों के लिए कार्यशील बने रहते हैं। भविष्य के शोध में रोबोटिक सिस्टम के लिए ऊर्जा-अनुकूलित मार्ग योजना पर ध्यान देने की आवश्यकता होगी।