塑料製造自動化技術的商業動態正在迅速發展
勞動力和能源的趨勢對塑料加工企業產生了根本性的影響。為了有效地進行國際競爭並維護/擴大已建立的市 場,高成本的工廠必須使生產自動化,以提高其操作的 生產力和經濟效率,並將成本保持在具有競爭力的範圍 內。即使沒有高生產量,自動化也能夠實現成本效益極 高的生產。但是自動化不僅僅是簡單地使用機器人。在 完全自動化的生產操作中,工廠必須準備將加工時間增 加到每週168小時,而不是每週35小時。中小企業也 需要聯合起來組成合作社和卓越中心,這需要大家齊心 協力。
首先,與較老的機器人不同,當今的自動化系統是多功 能的、可重新編程的材料處理設備,用途廣泛。在自動 化中使用的機器人中,框架式機器人的產生提高了生產 速度,但是靈活性有限,並且一般只用於一個機器/工 作單元以維持其整個壽命。相比之下,具有六軸能力的 新式機器人更人性化、價格競爭性強、通用性強。它們 可以旋轉360度,並執行額外的後成型操作,如視覺和 量規檢查,多部件組裝,修邊和切割,包裝和運輸。自 動化的質量監控也減少了人為的錯誤,並能達到更高的 標準。此外,機器人在直接零件轉移、產品清潔、零件 定位、零件計數和自動條形碼檢查方面具有優勢。機器 人的使用除了降低直接人工成本之外還有好處。它們還 通過更均勻的周期、零件移除驗證、更長的模具壽命和 減少廢料來縮小製造成本。
自動化不僅是應對海外競爭的有效防御手段。它還提 供了有利的ROI,通常在不到一年的時間內還清。為 了充分利用自動化,公司需要有多年的自動化計劃並 且跟踪結果,以確保有效性。與其在自動化過程中裁 員,一些工廠正在創造更安全的工作,通過增加業務 和培訓人員來保留全職僱員人數。
自動化和培訓人員都消除了低收入、體力勞動崗位, 並提供了更好的升遷,給員工帶來了更大的工作滿意 度,也使工作場所的體力勞動更少,更安全。其次, 能源管理將節省資金,使企業更具競爭力。為了減少 能源的使用,有必要了解在何處、何時、原因以及使 用多少能源。主要的電能用戶是電機和驅動器,加熱 器,冷卻系統和照明。一個簡單的站點能量分佈圖將 顯示能源的使用地點。使用計量器可以幫助提供有關 能源大量使用領域的信息,這是降低能源成本的關鍵 因素。塑料加工中的能源使用是用於加工每公斤成品 乘以生產量的比能耗(SEC)和基礎負荷的組合,不管 生產是否正在進行。降低SEC涉及提高生產效率,而 降低基本負荷主要涉及關掉一些東西,如閒置機器、 不生產運行的加熱器等。
使用Powerboss企業操作設備可減少操作成本
通過使用Powerboss企業操作射出設備可以减少操 作成本,節約能源,這是Somar的最新電機控制技術。電動機效率極低,耗電量遠遠超過實際需要,導致企 業將資金浪費在電力上,並且由於過剩的能量被釋放為熱、 振動和噪音,會給機器增加額外負荷。 Powerboss系統每 隔1/100秒評估一個交流感應電動機的需求,並且使用微 控制器技術動態地調整所需的功率,以便向電動機提供所 需的準確功率。循環負載,如射出機,就是理想的應用。 Powerboss能夠節省15%到30%的電力。使用Powerboss 的機器也更安靜、更一流,並且產生更少的振動。除了桑 德雷托、阿堡、德馬格和東芝等射出機外,Powerboss還 可以與造粒機和輸送機等輔助設備一起使用。此外,無線 工廠是製造業的一個領域,具有可觀的未來增長潛力。該 系統使用工廠內的無線局域網(WLAN)和便攜式設備(如 筆記本電腦、手機和PDA)來提供實時操作數據。
通過設備進步和無線規範的標準化,這個概念超越了獨立 的應用,如自動引導車輛,擴展到整個工廠,並取代有線 設備,如計算機、傳感器和電話。使用手持設備來傳送、 存儲和訪問關於材料管理、維護、運輸等的實時數據,大 大加快了人員識別和改正問題或為即將到來的需求制定計 劃的速度。最初,無線工廠被應用於大型製造工廠,如寶 馬、波音和芯片製造商英特爾,但是隨著無線的好處變得明 顯,它被應用於更多的製造設施,甚至更小的工廠。預計 將加速無線工廠發展的一個發展是將RFID設備推向主流。 無線工廠的一個好處是,它使人們離開地毯,進入混凝土, 把員工帶出辦公室,進入工廠。當無線技術完全使用時,
據說可以極大地提高公司的運營效率和盈利能力。在 無線網絡中,緊湊的“網關”接收器處理來自公司電 子郵件和工廠應用服務器的信號,並將它們傳輸到工 廠的接入點,也傳輸到工廠地板或從工廠地板傳輸數 據的緊湊的無線設備。通過接入點,人員能夠使用手 持設備在整個工廠接收或傳輸數據。例如,使用工業 PDA,員工可以從各種來源下載信息,包括他們的辦 公室,像計算機類的在LCD屏幕上查看信息,並通過 工廠進行傳輸。
最後,滿足特定OEM市場的專業高技術需求是工業 化國家塑料加工商與全球經濟中勞動力成本較低的地 區更好地競爭的有希望的途徑。醫療用品市場的嚴格 要求和專業要求就是一個很好的例子。眾所周知的質 量標準,嚴格的文件和通用的測試是塑料加工市場的 這一環節接受的做法。
在直接病人護理應用中使用的注射器、縫合槍和其他 醫療設備要求嚴格的公差和特殊的標籤,以便提供精 確的體積,以及在生產這些部件時遵守處理器的法律 義務。一個自動化的工作單元可以10到16秒的周期 時間參數內完成各種處理步驟,包括裝飾或焊接,在 這個工業部分是很常見的。
工廠還可以確保使用集成的自動視覺系統來滿足質 量標準和相關的必要文檔,該集成自動視覺系統可 以將零件的精度測量到百分之一毫米以內,並將其文 檔化。類似地,在汽車OEM供應商的高度競爭的世 界中,效率是關鍵的,採用機器側柔性插件自動模塊 的工作單元系統正在得到越來越多的應用,這些模塊 以前需要多個單獨的零件庫存和整理步驟。這尤其正 確,例如,在引擎蓋下或內部汽車零件生產以及儀器 組或罩,其中零件只接觸一次,而多達四個工藝步驟 已在其製造期間完成。■