วิธีวางแผนสายการผลิตชั้นวางตู้เก็บถ้วยที่ผ่านการฆ่าเชื้อแบบอัตโนมัติ

บทนำ

การวางแผนสำหรับ สายการผลิตตู้อบฆ่าเชื้อ ควรเริ่มต้นด้วยชั้นวางที่ผลิตเสร็จสมบูรณ์ ไม่ใช่เริ่มจากบัญชีรายชื่อเครื่องจักร ชั้นวางตู้ฆ่าเชื้ออาจดูเหมือนสินค้าลวดแบบง่ายๆ แต่กระบวนการผลิตอาจประกอบด้วยการปรับแนวและตัดลวด การดัดโครงสร้าง กรอบ หรือส่วนรองรับ การขึ้นรูปลวดวงแหวนหรือส่วนยึด งานเชื่อมตาข่าย การประกอบและเชื่อมโครงสร้าง การตัดแต่ง การปรับแก้ และการเตรียมผิวสำหรับการเคลือบผิว เครื่องจักรที่เหมาะสมจะขึ้นอยู่กับโครงสร้างของชั้นวาง วัสดุลวด เส้นผ่านศูนย์กลางลวด ขนาดโดยรวม รูปแบบการเชื่อม ปริมาณการผลิตที่ต้องการ จำนวนรุ่นสินค้าที่ผลิต และระดับระบบอัตโนมัติที่ต้องการ

ด้วยเหตุนี้ สายการผลิตจึงควรถูกออกแบบโดยแบ่งชั้นวางที่ผลิตเสร็จออกเป็นส่วนประกอบและขั้นตอนย่อยๆ แล้วจึงปรับสมดุลเวลาในการดำเนินงาน (cycle time) ระหว่างแต่ละสถานี เพื่อหลีกเลี่ยงการซื้อเครื่องจักรที่ทำงานเร็วมากสำหรับขั้นตอนหนึ่ง ในขณะที่ขั้นตอนอื่นกลับกลายเป็นคอขวดที่แท้จริง

๑. ส่วนประกอบหลักของชั้นวาง

ชั้นวางตู้ฆ่าเชื้อแบบทั่วไปอาจประกอบด้วยโครงภายนอก ลวดรับน้ำหนักตามแนวยาวและแนวขวาง ส่วนพื้นผิวแบบตาข่ายหรือแผ่นรองด้านล่าง ชิ้นส่วนเสริมความแข็งแรง และจุดเชื่อมต่อที่ใช้ประกอบชั้นวางให้สมบูรณ์ รุ่นเครื่องใช้แต่ละแบบอาจใช้รูปร่างของโครงที่ต่างกัน ระยะห่างของตาข่าย โครงสร้างรับน้ำหนัก และคุณสมบัติการรับน้ำหนักที่แตกต่างกัน

ก่อนเลือกอุปกรณ์ ให้แยกชั้นวางที่ผลิตเสร็จแล้วออกเป็นชิ้นส่วนย่อยๆ ระบุว่าชิ้นส่วนใดทำจากลวดตรง ชิ้นส่วนใดต้องผ่านกระบวนการดัดหรือขึ้นรูปลักษณะวงแหวน ชิ้นส่วนใดประกอบเป็นตาข่าย และชิ้นส่วนใดต้องผ่านขั้นตอนการเชื่อมหรือการประกอบขั้นสุดท้าย การวิเคราะห์ลำดับขั้นตอนเช่นนี้จะกำหนดชุดเครื่องจักรที่แท้จริงที่จำเป็น

๒. การทำให้ลวดเรียบและการเตรียมวัสดุ

การเตรียมลวดส่งผลต่อทุกกระบวนการในขั้นตอนถัดไป วัสดุ เส้นผ่านศูนย์กลางของลวด สภาพพื้นผิว ความตรง และความยาวที่ตัดควรได้รับการยืนยันก่อนเลือกอุปกรณ์ดัดหรือเชื่อม หากลวดที่ผ่านการเหยียดแล้วมีความโค้งมากเกินไปหรือมีความยาวไม่สม่ำเสมอ ความคลาดเคลื่อนนี้อาจปรากฏในภายหลังเป็นการบิดเบี้ยวของโครงสร้าง ระยะห่างของตาข่ายไม่คงที่ หรือการจัดตำแหน่งของอุปกรณ์ยึดไม่แม่นยำ

ความสามารถในการเหยียดและตัดลวดควรสอดคล้องกับช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดที่ต้องการและความยาวที่ตัด ระบบการจัดการวัสดุควรปกป้องพื้นผิวของลวดด้วย โดยเฉพาะเมื่อชั้นวางสำเร็จรูปมีข้อกำหนดด้านรูปลักษณ์ หรือจะผ่านกระบวนการชุบ ฉาบ หรือการบำบัดพื้นผิวอื่นๆ

3. การดัดโครงสร้างภายนอกและการขึ้นรูปแหวน

โครงสร้างภายนอกและชิ้นส่วนรองรับอาจต้องผ่านการดัดสองมิติ การขึ้นรูปแหวน หรือการขึ้นรูปลวดอื่นๆ ขึ้นอยู่กับการออกแบบของชั้นวาง จำเป็นต้องเลือก เครื่องดัดลวด ให้สอดคล้องกับแบบแปลนชิ้นส่วนจริง รวมถึงเส้นผ่านศูนย์กลางของลวด รัศมีการดัด ขนาดโดยรวม จำนวนจุดดัด และความแม่นยำที่ต้องการ

โครงสร้างขนาดใหญ่อาจต้องการการจ่ายวัสดุและการรองรับที่แตกต่างจากชิ้นส่วนขนาดเล็ก หากผลิตภัณฑ์มีโครงแบบปิดหรือเกือบปิด ลำดับการขึ้นรูปและกระบวนการเชื่อมที่ตามมาควรพิจารณาร่วมกันเป้าหมายไม่เพียงแต่สร้างรูปร่างที่ถูกต้องเท่านั้น แต่ยังต้องได้ชิ้นส่วนที่สามารถจัดวางตำแหน่งได้อย่างแม่นยำในอุปกรณ์จับยึดสำหรับการเชื่อมขั้นต่อไปด้วย

4. การเชื่อมตาข่ายและรอยต่อ

การผลิตแร็คอาจใช้การเชื่อมแบบจุด การเชื่อมแบบแถวหลายจุด การเชื่อมแบบ XY หรือการเชื่อมแบบประกอบบนอุปกรณ์จับยึด วิธีที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของลวด ขนาดของตาข่าย จำนวนและตำแหน่งของการเชื่อม ขนาดของแร็ค อัตราการผลิต รวมทั้งลวดถูกป้อนเข้าระบบโดยอัตโนมัติหรือด้วยมือ

Jinchun’s เครื่องเชื่อมลวดแบบอัตโนมัติ สามารถประเมินได้สำหรับขั้นตอนการเชื่อมผลิตภัณฑ์ลวดที่แตกต่างกัน สำหรับส่วนตาข่ายปกติ จุดเชื่อมหลายจุดอาจถูกประมวลผลตามลำดับที่วางแผนไว้ สำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างแบบไม่สม่ำเสมอ การใช้จิ๊กมีความสำคัญยิ่งกว่า เนื่องจากจิ๊กควบคุมตำแหน่งของชิ้นส่วนและรักษาเรขาคณิตของชิ้นงานให้คงที่ระหว่างการเชื่อม

พารามิเตอร์การเชื่อม เช่น กระแสไฟฟ้า แรงดัน ระยะเวลาการเชื่อม รูปร่างของอิเล็กโทรด และระบบระบายความร้อน ควรกำหนดโดยใช้วัสดุจริงและขนาดเส้นลวดจริง การเพิ่มกำลังการเชื่อมไม่ได้หมายความว่าจะให้ผลดีขึ้นโดยอัตโนมัติ เป้าหมายคือการได้รอยต่อที่มีเสถียรภาพ พร้อมการควบคุมการบิดเบี้ยวอย่างแม่นยำ และลักษณะผิวที่ยอมรับได้

5. การประกอบและการดำเนินการขั้นที่สอง

หลังจากผลิตชิ้นส่วนโครงและตาข่ายแล้ว อาจจำเป็นต้องมีการเชื่อมประกอบ การกด การตัดแต่ง การปรับขอบ การดัดตรง หรือการดำเนินการขั้นที่สองอื่น ๆ ก่อนขั้นตอนการเคลือบผิว ขั้นตอนเหล่านี้ควรรวมไว้ในแผนสายการผลิตตั้งแต่ต้น

ตัวอย่างเช่น โครงสร้างที่เชื่อมแล้วอาจมีขนาดพื้นฐานตรงตามข้อกำหนด แต่ยังต้องปรับความเรียบอีก ปลายลวดส่วนเกินอาจต้องตัดออก และคุณสมบัติสำหรับการประกอบอาจต้องจัดตำแหน่งสุดท้าย หากดำเนินการเหล่านี้หลังจากกระบวนการหลักเสร็จสิ้น งานด้วยมืออาจกลายเป็นคอขวด แม้เครื่องขึ้นรูปและเครื่องเชื่อมหลักจะทำงานได้รวดเร็วเพียงใดก็ตาม

6. การปรับสมดุลผลผลิตระหว่างสถานีต่าง ๆ

สายการผลิตทั้งหมดจะมีประสิทธิภาพเท่ากับสถานีที่ช้าที่สุดซึ่งจำเป็นต้องใช้งาน หากสถานีดัดโครงสร้างผลิตชิ้นส่วนได้เร็วกว่าสถานีประกอบและเชื่อมที่สามารถประมวลผลโครงสร้างแบบสมบูรณ์ได้ ผลผลิตที่แท้จริงของสายการผลิตจะถูกควบคุมโดยสถานีเชื่อม

คำนวณเวลาหนึ่งรอบสำหรับการเตรียมลวด การดัดลวด การเชื่อมตาข่าย การประกอบ การตรวจสอบคุณภาพ และการลำเลียงวัสดุ จากนั้นจึงกำหนดจำนวนพนักงาน จำนวนเครื่องจักร จำนวนอุปกรณ์ยึดจับ และปริมาณสต๊อกกันชนระหว่างแต่ละขั้นตอน สต๊อกกันชนขนาดเล็กสามารถป้องกันไม่ให้สายการผลิตทั้งหมดหยุดชะงักจากความล้มเหลวเพียงครั้งเดียว ขณะที่สินค้าระหว่างกระบวนการมากเกินไปจะทำให้ต้องใช้แรงงานในการจัดการและพื้นที่โรงงานเพิ่มขึ้น

การวางแผนการผลิตควรใช้จำนวนชั้นวางสำเร็จรูปที่จำเป็นต่อหนึ่งกะ หรือต่อหนึ่งวัน แทนที่จะใช้เพียงความเร็วเชิงทฤษฎีของเครื่องจักรแต่ละเครื่อง

7. การควบคุมคุณภาพสำหรับชั้นวางอุปกรณ์ไฟฟ้า

การตรวจสอบคุณภาพควรครอบคลุมความยาวและกว้างโดยรวม รูปร่างของโครงสร้าง ระยะห่างระหว่างตาข่าย ความเรียบของผิว ตำแหน่งรอยเชื่อม ลักษณะภายนอกของรอยเชื่อม ความแข็งแรงของจุดต่อ และความเข้ากันได้ในการประกอบ มิติที่สำคัญที่สุดควรอ้างอิงจากแบบแปลนผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปของลูกค้า

ควรตรวจสอบตัวอย่างที่ผลิตต่อเนื่องกันระหว่างการทดลองเดินเครื่อง เนื่องจากชั้นวางที่ผ่านเกณฑ์เพียงหนึ่งชิ้นไม่สามารถยืนยันความมั่นคงของการผลิตได้ ทั้งอุปกรณ์ยึดจับ ขั้วไฟฟ้า เครื่องมือขึ้นรูป และเครื่องมือตัด ควรตรวจสอบสภาพการสึกหรอเป็นระยะ เพราะการสึกหรอแบบค่อยเป็นค่อยไปอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของขนาด

หากชั้นวางจำเป็นต้องใส่พอดีกับตู้ฆ่าเชื้อรุ่นเฉพาะ ขั้นตอนการประกอบขั้นสุดท้ายหรือการทดสอบการพอดีจะให้ข้อมูลที่มีความหมายมากกว่าการตรวจสอบมิติแต่ละรายการแยกต่างหาก

8. สายการผลิตแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ เทียบกับแบบกึ่งอัตโนมัติ

ระดับการใช้ระบบอัตโนมัติที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ได้แก่ ความหลากหลายของ SKU ปริมาณการผลิตต่อปี ขนาดของแต่ละล็อต สภาพแรงงาน งบประมาณ พื้นที่โรงงานที่มีอยู่ และความมั่นคงของแบบผลิตภัณฑ์ สายการผลิตแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบสามารถลดการจัดการด้วยมือได้เมื่อผลิตภัณฑ์มีมาตรฐานและปริมาณการผลิตสูง แต่ก็ต้องอาศัยการบูรณาการที่ซับซ้อนขึ้นและวัตถุดิบที่เข้ามาต้องมีความสม่ำเสมอสูง

สายการผลิตแบบกึ่งอัตโนมัติอาจเหมาะสมกว่าในกรณีที่โรงงานผลิตรางหลายรุ่น เปลี่ยนข้อกำหนดบ่อยครั้ง หรือต้องการควบคุมการลงทุนครั้งแรก ผู้ปฏิบัติงานสามารถจัดการการโหลดและถ่ายโอนชิ้นงานได้ ในขณะที่กระบวนการขึ้นรูปและเชื่อมหลักยังคงเป็นระบบอัตโนมัติ

ดังนั้น วิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุดจึงไม่จำเป็นต้องเป็นสายการผลิตที่มีระดับความเป็นอัตโนมัติสูงสุดเสมอไป แต่เป็นสายการผลิตที่สามารถบรรลุปริมาณการผลิตและคุณภาพตามที่กำหนด พร้อมเวลาเปลี่ยนการผลิต (changeover time) และการลงทุนที่สมเหตุสมผล

9. รายการตรวจสอบข้อมูลโครงการ

ก่อนจัดทำข้อเสนอสายการผลิต โปรดจัดเตรียมแบบแปลนรางสำเร็จรูป ภาพถ่ายผลิตภัณฑ์ที่ชัดเจน แบบแปลนชิ้นส่วนทั้งหมด (ถ้ามี) วัสดุลวดและเส้นผ่านศูนย์กลางของลวด ขนาดของราง ระยะห่างระหว่างตาข่าย (mesh spacing) แผนผังตำแหน่งจุดเชื่อม (weld-point layout) ข้อกำหนดพื้นผิว ความคลาดเคลื่อนของมิติ (dimensional tolerances) และปริมาณการผลิตเป้าหมาย

นอกจากนี้ โปรดระบุจำนวนรุ่นหรือรหัสสินค้า (SKU) ของชั้นวาง ขนาดล็อตที่คาดว่าจะผลิต ระดับระบบอัตโนมัติที่ต้องการ พื้นที่โรงงานที่มีอยู่ กำลังไฟฟ้าที่พร้อมใช้งาน และเครื่องจักรที่มีอยู่แล้วซึ่งจะยังคงใช้งานต่อในกระบวนการ หากมีตัวอย่างจริงให้ตรวจสอบได้ ก็จะช่วยยืนยันรายละเอียดการขึ้นรูป ตำแหน่งของจิ๊ก และข้อกำหนดด้านการเชื่อมได้

จากนั้น การทบทวนในระดับโครงการสามารถจับคู่แต่ละขั้นตอนการผลิตเข้ากับ โซลูชันสายการผลิต และระบุจุดที่ระบบอัตโนมัติจะให้ประโยชน์เชิงปฏิบัติสูงสุด

สรุป

สายการผลิตชั้นวางสำหรับตู้ฆ่าเชื้อควรออกแบบโดยคำนึงถึงชั้นวางที่ผลิตเสร็จแล้วและขั้นตอนที่เป็นคอขวดเป็นหลัก กระบวนการเตรียมลวด การขึ้นรูปโครงสร้าง การเชื่อมตาข่าย การประกอบ การปรับแก้ การตรวจสอบ และการลำเลียงวัสดุ จำเป็นต้องทำงานร่วมกันเป็นระบบที่สมดุล หากเลือกเครื่องจักรแต่ละตัวตามความเร็วเพียงอย่างเดียว จะส่งผลให้เกิดการลงทุนที่ไม่จำเป็น หรือทำให้สายการผลิตไม่สมดุล

สำหรับคำแนะนำเกี่ยวกับสายการผลิต ติดต่อจินชุน ด้วยแบบแปลนชั้นวางที่เสร็จสมบูรณ์ ข้อกำหนดวัสดุ รุ่นผลิตภัณฑ์ ปริมาณการผลิตเป้าหมาย และระดับระบบอัตโนมัติที่ต้องการ จากนั้นจึงสามารถประเมินชุดอุปกรณ์ที่เหมาะสมตามโครงสร้างชั้นวางจริงและกระบวนการผลิต