پنج قانون مهم در طراحی اتوماسیون صنعتی و محصولات آن

در حالی که بسیاری از فرآیندهای کارخانه‌ها هنوز خودکار نیستند، محصولات جدید در عصر industry 4.0، باید خودکارسازی شوند. فناوری‌های اتوماسیون صنعتی نیاز به ملاحظات جدید و طراحی‌های مناسب و مدرن دارند که مهندسان باید آن‌ها را در نظر بگیرند. ما این مجموعه ملاحظات طراحی برای اتوماسیون را DFADeterministic finite automatonکانسپتی از عملیات ریاضی است که معمولا تو نرم‌افزار برای حل مشکلات خاص مثل تجزیه و تحلیل و پیاده‌سازی محصول مطابق الگو، ازش استفاده میشه می‌نامیم.

یک محصول آماده مبتنی بر DFA از اهمیت بسزایی در مسیر industry 4.0 برخوردار است، زیرا به شرکت‌های تولید کننده اجازه می‌دهد تا با تغییرات لازم هزینه‌های محصول را کاهش دهند، زمان مونتاژ را کم‌تر کنند و حجم تولید را افزایش دهند.

در اینجا پنج قانون ساده آورده شده است که باید هنگام تهیه محصولات و طراحی‌های خود برای آینده از آن‌ها پیروی کنید:

1- مثل یک ربات فکر کنید

یک ربات را در یک خط مونتاژ، با بازوهای رباتیک تصور کنید. در مقایسه با بازوهای انسان، بازوهای ربات از نظر دامنه حرکتی کاملاً محدود هستند.

با این وجود، بسته به نیازهای خاص خط مونتاژ، می‌توان چندین ابزار مختلف را بر روی آن‌ها نصب کرد. مانند گیره‌های موازی، پمپ‌های هوا و آهن‌ربا. هنگام طراحی محصولی برای اتوماسیون، بسیار مهم است که ربات مورد نظر در تلاش برای انتقال قطعات باشد.

2- طراحی مرحله به مرحله و یک جهته

بسیاری از ما لذت باز کردن یک آیفون کاملاً جدید را از جعبه تجربه کرده‌ایم. وقتی جعبه را باز می‌کنید، اولین چیزی که می‌بینید تلفن جدید براق شماست. پس از برداشتن تلفن، درپوش زیر تلفن را بیرون می‌کشید تا تمام لوازم جانبی تلفن شامل شارژر، هدفون و سایر موارد را پیدا کنید.

روشی که اپل این بسته‌بندی را مونتاژ می‌کند، دقیقاً برعکس تجربه باز کردن محصول توسط مصرف‌ کننده است. مراحل بسته‌بندی توسط خط مونتاژ، شروع از جعبه، افزودن لایه‌های مختلف و پایان دادن به مراحل با جلد جعبه می‌باشد. حالا این را با مونتاژ یک وسیله نقلیه مقایسه کنید. شما با شاسی شروع می کنید، موتور را از بالا اضافه می‌کنید، صندلی‌ها از کناره‌ها اضافه می‌شوند، صندوق عقب مونتاژ و قرار داده می‌شود و غیره. تولید در این حالت، از همه جهات و مسیر‌ها اتفاق می‌افتد.

کدام یک از این خطوط مونتاژ ساده‌تر می‌باشند؟ بله قطعا بسته‌بندی آیفون، که در یک جهت و مسیر، طراحی و بسته‌بندی می‌شود. وقتی نوبت به فرآیند مونتاژ می‌رسد، جهت‌ها مهم واقع می‌شوند زیرا هر بار که باید مسیر تولید و طراحی را تغییر دهید، باید جهت مونتاژ را هم، تغییر دهید. بنابراین زمان لازم برای تولید را افزایش داده‌اید. بدیهی است که تولید یک جهته همیشه با محصولات پیچیده امکان‌پذیر نیست، بنابراین یک قانون کلی خوب این است که؛ فرآیند را با کمترین تغییر جهت در مونتاژ، به پیش ببرید.

3- قطعات از پیش ساخته شده

تمام تولیدکنندگان برای تکمیل محصولات خود به قطعات از پیش ساخته شده اعتماد می‌کنند، مانند اتصال دهنده‌ها، پیچ رول‌‌ پلاک‌ها، اتصالات الکتریکی یا سایر محصولات آماده دیگر. برای اطمینان از آماده بودن محصول مبتنی بر DFA خود، ایده خوبی است که از خود بپرسید آیا این قطعات قابل دسترسی هستند یا خیر.

توصیه می‌شود همیشه از شرکتی که قطعات را از آن خریداری می‌کنید سوال کنید که آیا این قطعات برای اتوماسیون قابل استفاده هستند؟ بعضی اوقات، ممکن است پاسخ مستقیمی به شما ندهند. در این صورت، فقط دو قانون بالا را دنبال کنید. به عنوان مثال، پیستون قفلی که در تصویر زیر استفاده شده را در نظر بگیرید. حال از خود بپرسید، “آیا یک ربات می‌تواند آن را نگه دارد؟” همچنین، “برای طراحی روی این قسمت به چند جهت ممکن نیاز داریم؟”

از طریق این سوالات ذهنی، احتمالاً خواهید فهمید که پیستون با اهرم قابل چرخش که در تصویر زیر آمده برای طراحی اتوماسیون کارآمد‌تر است.

4- قرار دادن دوربین در خط تولید

دوربین‌ها در یک خط بازرسی برای مکان‌یابی قطعات، خواندن بارکد، شمارش اجزا و یافتن نقص در مونتاژ یک محصول مهم استفاده می‌شوند.

مهم است که قطعات آماده خود را به گونه‌ای طراحی کنید که بتواند این مرحله مهم از چرخه تولید را در خود جای دهد. اول، اگر بارکدی روی بخشی لازم است خوانده شود، مطمئن شوید که لیبل‌های بارکد روی محصولات در هنگام مونتاژ، قابل مشاهده باشند.

دوم، هنگامی که یک ربات در حال کار در قسمت بازرسی است، اطمینان حاصل کنید که محل دوربین را بر اساس آن ربات مشخص کنید تا زمان بازرسی و همچنین تعداد قطعات معیوب، کاهش یابد. به عنوان مثال، تشخیص خراش روی صفحه برای چشم انسان بسیار آسان است، اما از دید رباتی بسیار دشوارتر است.

5- بسته‌بندی محصول را فراموش نکنید

بسته‌بندی محصول، درست به اندازه تولید خود محصول اهمیت دارد. هنگام طراحی بسته‌بندی، فراموش نکنید که قوانین فوق را اعمال کنید. همچنین‌ بسته‌بندی و طراحی درست، امکان مونتاژ سریع‌تر محصول را فراهم می‌کند. با رعایت این قوانین ساده، محصولات شما برای موفقیت در Industry 4.0 آماده می‌شوند.

اگر به این موضوع و مطالب علاقمند هستید پیشنهاد می‌شود مقاله تجهیزات اتوماسیون صنعتی را مطالعه بفرمایید.