Цифровые автоматизированные производственные процессы в сборке шкафов управления | ТЦ Виндэк
Продукция

Цифровые автоматизированные производственные процессы в сборке шкафов управления

Интенсивный рост компании не обязательно требует увеличения количества персонала или расширения производственных площадей. Современные технологии предоставляют изготовителям шкафов управления большой потенциал для оптимизации их процессов.

Проектирование и сборка шкафов управления вручную — процесс долгий, а качество выполнения работ определяется человеческим фактором. Еще недавно общепринятой была следующая схема: один техник, один шкаф управления, одна неделя. Вполне нормальной считалась и ситуация, когда сотрудники работали с 300‑страничными монтажными схемами и списками деталей, чтобы построить систему управления. Большая часть операций проводилась вручную: изготовление корпуса, обработка, маркировка, сборка деталей и т.д.

Сегодня для сокращения общего времени производственного цикла и повышения гибкости технологических процессов предлагаются решения в сфере автоматизации. Их результатом является существенная экономия времени и затрат при одновременном повышении качества и экономической эффективности (рис. 1).

Цифровые автоматизированные производственные процессы

Рис. 1. Быстрые и автоматические процессы

При этом идеально согласованные решения могут использоваться на предприятиях с любой степенью автоматизации — от начального уровня до полной автоматизации сборки жгутов проводов — и подходят как для сборки отдельных шкафов управления, так и для изготовления мелко и крупносерийных партий.

Институт проблем управления станками и производственными единицами (ISW) Штутгартского университета недавно обратился к этой теме. В исследовании подчеркивается, что виртуализация распределительного устройства в системе ECAD является ключевой функцией для всех последующих процессов. Разработчикам в этом случае предоставляется возможность использования полной функциональности системы ECAD, включая процессы контроля и тестирования.

Сокращение альтернативных издержек в рамках автоматизации производства достигается за счет перераспределения задач. Если при ручном процессе операции выполняются последовательно одним специалистом, то в автоматизированном возможно их распределение по нескольким постам, так как все необходимые данные доступны в соответствующей документации при запуске производства. Это позволяет команде быстро и точно подготовить корпуса, компоненты для шкафа управления и провода на выделенных станциях.

Адам Смит в своем исследовании «Разделение труда» уже доказал высокий уровень эффективности, достигнутый этим методом: разбивкой общего процесса на логические подпроцессы. В рамках современного производства автоматизации могут быть подвержены все процессы изготовления шкафов управления. Включая, конечно, самую трудоемкую часть по изготовлению проводки.

Так, обработка одного провода вручную занимает у специалиста 105 с. Если в шкафу управления 500 проводов, то для всего процесса понадобится 15 ч. В условиях полуавтоматического производства время затрачиваемое на обработку, можно сократить на 35%. Выпуск изделий в автоматическом режиме позволяет сократить продолжительность обработки наполовину, в результате чего она займет всего 7,5 ч.

На первом этапе автоматизации процесса сборки шкафов управления осуществляется сбор производственных данных, включая длину кабеля. Программное обеспечение DLW (Digital Lean Wiring), разработанное фирмой Komax, предлагает эффективное решение с акцентом на простоту и гибкость (рис. 2).

Обработка данных в DLW

Рис. 2. Обработка данных в DLW

На выбор предлагаются различные варианты импортирования и обработки данных. Например, можно использовать существующие таблицы монтажных соединений для определения способа маркировки соединений. Кроме того, можно легко импортировать 2D-чертежи в различные форматы. Это позволяет максимально сократить объем технического обслуживания.

Если заказчик стремится избежать высоких расходов, связанных с ведением базы данных по компонентам стандартных систем ECAD, то предусмотрено выполнение виртуального монтажа на основе фото с высоким разрешением. Фотография шкафа управления, выполненная с высоким разрешением,— удобный способ определения длины кабелей. Снимок делают дополнительной камерой Roundshot. Несколько отдельных снимков объединяются в общее изображение с точными размерами, которое затем импортируется в DLW. В рамках программного обеспечения DLW технический специалист использует изображение или 2D-чертеж для виртуальной опрессовки кабелей на экране.

Это эффективный метод определения длины кабеля для последующего соединения. Затем осуществляется преобразование производственных данных и их загрузка в станок для обработки провода, который производит кабели, готовые к установке. Процесс автоматизации базируется на постоянном потоке данных и применяется для оптимизации качества производства и сокращения ошибок при вводе. В рамках этой программной среды осуществляется автоматическое изготовление готовых к установке проводов: резка на заданную длину (рис. 3), монтаж и маркировка.

Цифровые автоматизированные производственные процессы

Рис. 3.

Кабели можно соединять последовательно в надлежащем порядке в соответствии со схемой монтажа. Обработка концов проводов выполняется с помощью целого ряда способов: путем установки наконечников, в том числе наконечников в соответствии со стандартом MIL, опрессовки, ультразвуковой сварки (рис. 4, 5).

Цифровые автоматизированные производственные процессы

Рис. 4.

Цифровые автоматизированные производственные процессы

Рис. 5.

Решения включают в себя встроенную систему струйной маркировки, которая следит за тем, чтобы маркировка проводилась по определенной схеме. Благодаря применению упрощенной схемы сборка шкафа управления может осуществляться менее квалифицированным персоналом. Таким образом, современные решения обеспечивают большой потенциал автоматизации при сборке шкафов управления. Полуавтоматическое и автоматическое оборудование обеспечивает максимальную эффективность выпуска любого объема: от отдельного оборудования до мелко- и крупносерийного производства.