Come pianificare una linea di produzione automatizzata per scaffali sterilizzati per bicchieri

Introduzione

Pianificare un linea di Produzione per Armadi Sterilizzatori deve iniziare con il portarotoli finito, non con un elenco di macchine. Un portarotoli sterilizzato può sembrare un semplice prodotto in filo metallico, ma la sua produzione può comprendere rettifica e taglio, piegatura del telaio, formatura di anelli o supporti, saldatura della rete, saldatura di assemblaggio, rifilatura, correzione e preparazione per il trattamento superficiale. La combinazione corretta di attrezzature dipende dalla struttura del portarotoli, dal materiale del filo, dal diametro del filo, dalle dimensioni, dalla disposizione dei punti di saldatura, dalla produzione richiesta, dal numero di modelli di prodotto e dal livello di automazione desiderato.

Per questo motivo, la linea di produzione deve essere progettata suddividendo il portarotoli finito in componenti e processi individuali, quindi bilanciando il tempo di ciclo tra le stazioni. Ciò evita di acquistare una macchina estremamente veloce per un’operazione, mentre un’altra operazione diventa effettivamente il collo di bottiglia.

1. Componenti principali del portarotoli

Un tipico supporto sterilizzato per armadietto può comprendere una struttura esterna, fili di supporto longitudinali e trasversali, una sezione inferiore a rete o a ripiano, elementi di rinforzo e punti di connessione utilizzati per assemblare l’intero supporto. Diversi modelli di apparecchiature possono impiegare forme di struttura differenti, interassi della rete, strutture di supporto e caratteristiche di carico.

Prima di selezionare le attrezzature, suddividere il supporto finito nelle sue singole parti. Identificare quali componenti sono realizzati in filo dritto, quali richiedono piegatura o formatura ad anello, quali costituiscono una rete e quali necessitano di saldatura finale o assemblaggio. Questa analisi del processo determina la combinazione effettiva di macchine.

2. Raddrizzamento del filo e preparazione del materiale

La preparazione del filo influisce su ogni processo successivo. Prima di selezionare le attrezzature per la piegatura o la saldatura, è necessario confermare il materiale, il diametro del filo, lo stato della superficie, la rettilineità e la lunghezza di taglio. Se il filo raddrizzato presenta una curvatura eccessiva o una lunghezza non uniforme, l’errore può manifestarsi in seguito come distorsione del telaio, spaziatura irregolare della maglia o posizionamento instabile dei supporti.

La capacità di raddrizzamento e taglio deve corrispondere all’intervallo di diametri di filo richiesto e alla lunghezza di taglio. La movimentazione del filo deve inoltre proteggerne la superficie, specialmente quando il portarack finito deve soddisfare requisiti estetici oppure subirà placcatura, rivestimento o un altro trattamento superficiale.

3. Piegatura del telaio e formatura degli anelli

I telai esterni e i componenti di supporto possono richiedere operazioni di piegatura bidimensionale, formatura ad anello o altre lavorazioni del filo, a seconda del progetto del portarack. È necessario selezionare un’apposita macchina per la flessione del filo in base al disegno effettivo del componente, compresi il diametro del filo, il raggio di piegatura, le dimensioni complessive, il numero di pieghe e la precisione richiesta.

I telai di grandi dimensioni potrebbero richiedere disposizioni di alimentazione e supporto diverse rispetto ai componenti di piccole dimensioni. Se il prodotto comprende telai chiusi o quasi chiusi, la sequenza di formatura e qualsiasi successiva operazione di saldatura devono essere considerate congiuntamente. L’obiettivo non è soltanto ottenere la forma corretta, ma anche fornire un componente che possa essere posizionato con precisione nel successivo dispositivo di saldatura.

4. Saldatura di reti e giunti

La produzione di rastrelliere può prevedere saldatura a punti, saldatura multipla in fila, saldatura XY o saldatura per assemblaggio su dispositivo. Il metodo appropriato dipende dal diametro del filo, dalle dimensioni della maglia, dal numero e dalla distribuzione dei punti di saldatura, dalle dimensioni della rastrelliera, dalla velocità di produzione e dal fatto che i fili siano alimentati automaticamente o manualmente.

Jinchun’s macchine automatiche per la saldatura di fili può essere valutato per diverse fasi di saldatura dei prodotti in filo. Per una sezione di rete regolare, più punti di saldatura possono essere elaborati in una sequenza pianificata. Per gli insiemi di supporti irregolari, un dispositivo di fissaggio può risultare più importante, poiché controlla la posizione dei componenti e mantiene stabile la geometria finale durante la saldatura.

I parametri di saldatura, quali corrente, pressione, tempo di saldatura, geometria dell'elettrodo e raffreddamento, devono essere definiti utilizzando il materiale effettivo e il diametro del filo. Una maggiore potenza di saldatura non è automaticamente migliore; l'obiettivo è ottenere un giunto stabile con deformazione controllata e aspetto superficiale accettabile.

5. Assemblaggio e operazioni secondarie

Dopo la produzione dei componenti del telaio e della rete, potrebbero essere necessari ulteriori passaggi quali saldatura di assemblaggio, pressatura, rifilatura, correzione dei bordi, raddrizzamento o altre operazioni secondarie prima del trattamento superficiale. Questi passaggi devono essere inclusi fin dall'inizio nel piano della linea di produzione.

Ad esempio, un telaio saldato potrebbe rispettare le dimensioni di base ma richiedere comunque correzioni per la planarità. Gli eccessi di filo potrebbero necessitare di rifilatura e le caratteristiche di assemblaggio potrebbero richiedere un posizionamento finale. Se queste operazioni vengono considerate come un’aggiunta successiva, il lavoro manuale può diventare il collo di bottiglia anche quando le principali macchine per la formatura e la saldatura sono veloci.

6. Bilanciamento dell’output tra le stazioni

Una linea completa è produttiva quanto la sua stazione obbligatoria più lenta. Se la stazione di piegatura del telaio produce componenti più velocemente di quanto la stazione di assemblaggio-saldatura possa elaborare telai completi, l’output effettivo della linea sarà determinato dalla stazione di saldatura.

Calcolare il tempo di ciclo per la preparazione del filo, la piegatura, la saldatura della rete, il montaggio, l’ispezione e il trasferimento dei materiali. Quindi determinare il numero di operatori, macchine, attrezzature e quantità di buffer richieste tra le varie fasi. Piccoli buffer possono impedire che un breve interruzione fermi l’intera linea, mentre un eccesso di prodotti in lavorazione aumenta i requisiti di movimentazione e di spazio a terra.

La pianificazione della produzione deve basarsi sul numero di rastrelliere finite richieste per turno o per giorno, non soltanto sulla velocità teorica di una singola macchina.

7. Controllo qualità per rastrelliere per elettrodomestici

L’ispezione qualitativa deve coprire lunghezza e larghezza complessive, geometria del telaio, distanza tra i fili della rete, planarità, posizione dei punti di saldatura, aspetto delle saldature, resistenza dei giunti e compatibilità dell’assemblaggio. Le dimensioni critiche devono essere rilevate dal disegno del prodotto finito fornito dal cliente.

I campioni consecutivi devono essere ispezionati durante le prove della macchina, poiché un solo rack accettabile non dimostra la stabilità della produzione. I supporti, gli elettrodi, gli utensili per formatura e gli utensili da taglio devono inoltre essere controllati periodicamente per usura, poiché l’usura graduale può causare deriva dimensionale.

Se il rack deve essere inserito all’interno di un determinato modello di armadietto sterilizzato, il collaudo finale o il test di adattamento possono risultare più significativi rispetto al semplice controllo di singole dimensioni.

8. Linea completamente automatica vs linea semiautomatica

Il livello di automazione appropriato dipende dalla varietà di SKU, dal volume annuale, dalle dimensioni dei lotti, dalle condizioni lavorative, dal budget, dallo spazio disponibile a terra e dalla stabilità del design del prodotto. Una linea completamente automatica può ridurre la manipolazione manuale quando il prodotto è standardizzato e il volume di produzione è elevato, ma richiede anche una maggiore integrazione e materiali in entrata più costanti.

Una linea semiautomatica può risultare più pratica quando la fabbrica produce diversi modelli di rack, modifica frequentemente le specifiche o desidera controllare l’investimento iniziale. Gli operatori possono occuparsi del caricamento e del trasferimento, mentre i processi chiave di formatura e saldatura rimangono automatizzati.

La soluzione migliore non è quindi sempre la linea con il livello più elevato di automazione, bensì quella che raggiunge la produzione e la qualità richieste con tempi di cambio prodotto e investimenti ragionevoli.

9. Elenco di controllo delle informazioni sul progetto

Prima della stesura di una proposta per la linea di produzione, fornire il disegno finale del rack e foto chiare del prodotto finito, tutti i disegni dei componenti se disponibili, materiale e diametro del filo, dimensioni del rack, interasse della maglia, disposizione dei punti di saldatura, requisiti superficiali, tolleranze dimensionali e volume di produzione obiettivo.

Fornire inoltre il numero di modelli di scaffali o di codici SKU, la dimensione prevista del lotto, il livello di automazione richiesto, lo spazio disponibile nel laboratorio, l’alimentazione elettrica e tutte le macchine esistenti che rimarranno nel processo. Se sono disponibili campioni fisici, possono aiutare a confermare i dettagli di formatura, il posizionamento dei dispositivi di fissaggio e i requisiti di saldatura.

Una revisione a livello di progetto può quindi abbinare i singoli processi con le soluzioni per Linee di Produzione e identificare dove l’automazione offre il maggiore valore pratico.

Conclusione

Una linea di produzione per scaffali per armadi sterilizzati deve essere configurata intorno allo scaffale finito e ai processi critici (collo di bottiglia). La preparazione del filo, la formatura del telaio, la saldatura della rete, l’assemblaggio, la correzione, l’ispezione e il trasferimento dei materiali devono funzionare come un sistema equilibrato. Selezionare le macchine indipendentemente in base alla velocità può comportare investimenti superflui o una linea squilibrata.

Per una raccomandazione relativa alla linea di produzione, contattare Jinchun con i vostri disegni finiti del rack, le specifiche dei materiali, i modelli di prodotto, la produzione target e il livello di automazione preferito. La combinazione di attrezzature può quindi essere valutata in base alla struttura effettiva del rack e al processo produttivo.