Išsamus penkių ašių servo robotų pirkimo vertinimo metodas

Išsamus penkių ašių servo robotų pirkimo vertinimo metodas

Pramoninės automatizacijos atnaujinimų bangos metu, penkių ašių servo robotai tapo pagrindine įranga tiksliojoje gamyboje, automobilių dalių, elektronikos komponentų ir kitose srityse. Tačiau dėl didelio techninio sudėtingumo, didelių įsigijimo išlaidų ir įvairių taikymo scenarijų aklas jų pirkimas ne tik švaisto išteklius, bet ir gali pakenkti gamybos efektyvumui bei produkto kokybei. Šiame straipsnyje bus analizuojamas mokslinis požiūris į penkių ašių servo robotų pirkimą iš penkių perspektyvų: „Reikalavimų apibrėžimas – Parametrų vertinimas – Tiekėjų atranka – Sąnaudų analizė – Rizikos patikrinimas“, padedant įmonėms tiksliai suderinti reikalavimus ir sumažinti sprendimų priėmimo riziką.

I. Pirmiausia nustatykite reikalavimus: „Taikymo“ išaiškinimas yra pagrindinė vertinimo sąlyga.

Pirmasis pirkimo žingsnis yra ne specifikacijų palyginimas, o taikymo scenarijaus nustatymas. Penkių ašių servo roboto „per didelis arba mažas našumas“ gali tiesiogiai paveikti jo investicijų grąžą. Reikalavimai turėtų būti apibrėžti trimis pagrindiniais aspektais:

Gamybos scenarijaus taikymas: paaiškinkite konkretų roboto pritaikymą. Ar jis skirtas tiksliam surinkimui, medžiagų tvarkymui, suvirinimui ir pjovimui, ar tikrinimui ir rūšiavimui? Skirtingiems scenarijams robotui keliami labai skirtingi tikslumo, naudingosios apkrovos ir greičio reikalavimai. Pavyzdžiui, lustų surinkimui elektronikos pramonėje reikalingas ±0,005 mm tikslumas, o komponentų tvarkymui automobilių pramonėje pirmenybė teikiama apkrovai ir stabilumui.

Prisitaikymas prie aplinkos: nustatykite konkrečius gamybos aplinkos reikalavimus, įskaitant temperatūrą (pvz., aukštos temperatūros dirbtuvėms reikalingi aukštai temperatūrai atsparūs servo varikliai), drėgmę (drėgnai aplinkai reikalingas IP65 ar aukštesnis atsparumo vandeniui įvertinimas), dulkes (dulkėtai aplinkai reikalingi kapsuliniai modeliai) ir koroziją (cheminei aplinkai reikalingi korozijai atsparūs produktai). Aplinkos prisitaikymo ignoravimas gali gerokai sutrumpinti roboto tarnavimo laiką.

Produktyvumo ir suderinamumo reikalavimai: apskaičiuokite roboto judėjimo ciklą pagal gamybos linijos ciklo laiką (pvz., reikia 10 paėmimo ir įdėjimo veiksmų per minutę). Taip pat nustatykite, ar robotas turi būti suderinamas su esama įranga (pvz., CNC staklės įrankiai, konvejeriai ir MES sistemos), kad būtų išvengta suderinamumo problemų.

II. Pagrindinių parametrų vertinimas: suderinamumo nustatymas remiantis techninėmis specifikacijomis

Penkiaašio servo roboto našumą lemia pagrindiniai parametrai. Sutelkite dėmesį į rodiklius, kurie yra „labai susiję su poreikiais“, o ne aklai siekite „aukščiausių įmanomų parametrų“. Reikia patikrinti šiuos šešis pagrindinius parametrus:

Parametro kategorija Pagrindinis rodiklis Vertinimo taškai
Judesio charakteristikų keliamoji galia: ji turi apimti „ruošinio svorį + tvirtinimo įtaiso svorį“. Rekomenduojama 10–20 % apkrovos riba (pvz., jei ruošinys sveria 5 kg, pasirinkite Robotas (kurių keliamoji galia yra 6–7 kg).
Padėties nustatymo tikslumas / pakartojamumas: padėties nustatymo tikslumas reiškia nuokrypį tarp tikslinės padėties ir faktinės padėties, o pakartojamumas - nuokrypį tarp grįžimo į tą pačią padėtį po kelių judesių. Pakartojamumas yra prioritetas tikslioms reikmėms (pvz., ±0,003 mm yra geriau nei ±0,005 mm).
Judėjimo greitis / pagreitis: greitis turi atitikti gamybos linijos ciklą, nes pagreitis turi įtakos paleidimo ir stabdymo efektyvumui (didelio greičio taikymams reikalinga dinaminė servo sistema, kad būtų išvengta ruošinio drebėjimo paleidimo ir stabdymo metu).
Servo sistema: Servo variklio tipas: Dažniausiai naudojami nuolatinio magneto sinchroniniai varikliai. Patikrinkite, ar variklio galia ir sukimo momentas tinka apkrovai (nepakankama galia gali lengvai sukelti išsijungimą dėl perkrovos).
Pavaros našumas: Pavaros įrenginys turi palaikyti didelės spartos impulsų valdymą arba magistralės valdymą (pvz., „EtherCAT“ magistralę, suderinamą su „Industry 4.0“). Reikalavimai), taip pat turi apimti apsaugą nuo perkrovų ir gedimų diagnostikos funkcijas.
Konstrukcija ir patikimumas: jungčių skaičius ir medžiaga: Penkiaašėms konstrukcijoms reikia nustatyti kiekvienos jungties perdavimo būdą (pvz., harmoninis reduktorius arba RV reduktorius; RV reduktoriai labiau tinka didelėms apkrovoms ir dideliam standumui). Važiuoklei pirmenybė teikiama aliuminio lydiniui arba didelio stiprumo plienui (lengvam ir atspariam deformacijai).
Vidutinis laikas tarp gedimų (MTBF): Pramonės vidurkis yra daugiau nei 10 000 valandų. Kuo ilgesnis MTBF, tuo mažesnės priežiūros išlaidos.

III. Tiekėjų atranka: atsižvelkite ne tik į produktą, bet ir į paslaugą bei pajėgumus.

Pirkdami penkių ašių servo variklį Roboto ranka Užsienyje tiekėjo pasirinkimas tiesiogiai veikia vėlesnį veiklos efektyvumą ir rizikos valdymą. Išsamus tiekėjo pajėgumų vertinimas turėtų būti atliekamas iš keturių aspektų:

Kvalifikacija ir techninė kaupimo patirtis: pirmenybę teikite tiekėjams, turintiems tarptautinius sertifikatus (pvz., ISO 9001 kokybės vadybos sistemą, CE sertifikatą ir UL sertifikatą, siekiant užtikrinti atitiktį tikslinės rinkos saugos standartams). Taip pat atsižvelkite į tiekėjo techninę kompetenciją, pavyzdžiui, jo nepriklausomus mokslinių tyrimų ir plėtros pajėgumus, susijusius su pagrindiniais komponentais (pvz., servo sistemomis ir reduktoriais), kad išvengtumėte vėlavimų po pardavimo, kuriuos sukelia priklausomybė nuo trečiųjų šalių dalių.

Tarpvalstybinio aptarnavimo galimybės: pagrindinis užsienio pirkimų trūkumas yra lėtas aptarnavimas po pardavimo. Svarbu įsitikinti, ar tiekėjas siūlo:
Lokalizuotas aptarnavimas: pavyzdžiui, ar jie turi garantinio aptarnavimo punktus ar partnerių paslaugų teikėjus tikslinėje rinkoje ir ar jie gali atlikti remontą vietoje per 48 valandas;
Nuotolinė pagalba: ar jie siūlo gedimų diagnostiką internetu ir nuotolinio derinimo paslaugas, kad sumažintų priežiūros išlaidas vietoje;
Atsarginių dalių prieinamumas: ar jie turi vietinį atsarginių dalių sandėlį ir ar pagrindinių atsarginių dalių (pvz., servo variklių ir reduktorių) pristatymo laikas yra per 7 dienas.

Rekomendacijos ir reputacija: tiekėjai turėtų pateikti atvejų tyrimus iš tos pačios pramonės šakos (pvz., tiekti daugiau nei 50 robotinių griebtuvų automobilių dalių gamintojui). Patikrinkite savo produktų stabilumą ir paslaugų kokybę naudodamiesi pramonės forumais ir klientų atsiliepimais (pvz., „Google“ apžvalgos ir „LinkedIn“ atsiliepimai), kad išvengtumėte mažų tiekėjų, neturinčių atvejų tyrimų ar reputacijos, pasirinkimo.

Pritaikymo galimybės: specializuotiems gamybos scenarijams (pvz., nestandartiniam ruošinių tvarkymui arba specialios aplinkos taikymams) svarbu patvirtinti, ar tiekėjas palaiko individualų kūrimą, įskaitant tvirtinimo detalių projektavimą, judesio programos optimizavimą ir sistemos integravimą, kad būtų išvengta standartizuotų gaminių neatitikimo individualių poreikių problemos.

IV. Sąnaudų skaičiavimas: neapsiribokite vien „pirkimo kaina“ ir apskaičiuokite „gyvavimo ciklo sąnaudas“

Pirkimo kaina penkių ašių servo robotas sudaro tik 30–50 % visų gyvavimo ciklo sąnaudų. Neatsižvelgiant į nuolatinę priežiūrą, energijos suvartojimą ir prastovų nuostolius, bendros sąnaudos gali gerokai padidėti. Sąnaudos turėtų būti skaičiuojamos trimis aspektais:

Tiesioginės išlaidos: tai įrangos pirkimo kaina, muito mokesčiai, transportavimo išlaidos, įrengimo ir paleidimo mokesčiai (įrengimo ir paleidimo mokesčiai užsienyje paprastai sudaro 5–10 % pirkimo kainos; iš anksto pasitarkite su tiekėju, ar jie įtraukti į kainos pasiūlymą).

Paslėptos išlaidos:
Priežiūros išlaidos: tai apima atsarginių dalių keitimą (pavyzdžiui, reduktorių reikia keisti kas 20 000 darbo valandų, o vieneto kaina gali siekti kelis tūkstančius juanių) ir reguliarią priežiūrą (metinės priežiūros išlaidos sudaro maždaug 2–3 % pirkimo kainos).
Energijos sąnaudos: apskaičiuojamos pagal servovariklio galią. Pavyzdžiui, 1,5 kW variklis, veikiantis 8 valandas per dieną, kainuoja maždaug 10–15 juanių (remiantis pramoninės elektros energijos kainomis), todėl metinės energijos sąnaudos siekia maždaug 3 600–5 400 juanių.
Prastovos nuostoliai: jei dėl roboto rankos gedimo sustoja gamybos linija, valandiniai nuostoliai gali siekti dešimtis tūkstančių juanių (šį skaičiavimą reikia atlikti atsižvelgiant į jūsų pačių gamybos pajėgumus ir produkto pelno maržas).
Patarimai, kaip palyginti sąnaudas: lygindami skirtingų tiekėjų pasiūlymus, prašykite „viso gyvavimo ciklo sąnaudų sąrašo“, o ne tik pirkimo kainos. Pavyzdžiui, jei tiekėjo A pirkimo kaina yra 10 % mažesnė, bet jo atsarginių dalių kainos yra 20 % didesnės, o jo MTBF yra 30 % mažesnis, ilgainiui jis gali būti mažiau ekonomiškai efektyvus nei tiekėjas B.

V. Rizikos patikrinimas: „paskutinė gynybos linija“ prieš perkant

Prieš pasirašydami sutartį, patikrinkite robotinės rankos veikimą atlikdami „gamyklos vizitą + bandinių bandymą“, kad išvengtumėte klaidų:

Apsilankymas gamykloje (internete / neprisijungus): jei sąlygos leidžia, rekomenduojama asmeniškai apsilankyti tiekėjo gamybos ceche, daugiausia dėmesio skiriant:

Gamybos procesas: ar yra standartizuota surinkimo linija ir kokybės kontrolės procesas (pvz., ar kiekviena robotinė ranka prieš išveždama iš gamyklos yra 72 valandų nepertraukiamo veikimo bandymo metu);

MTEP pajėgumai: ar yra nepriklausoma MTEP komanda ir ar galima pademonstruoti pagrindines technologijas (pvz., servo sistemų dinaminio atsako bandymai).

Jei asmeninis vizitas neįmanomas, paprašykite tiekėjo pateikti „tiesioginę gamyklos transliaciją“ arba išsamų gamybos proceso vaizdo įrašą, kad išvengtumėte rizikos tapti „fiktyvia įmone“.

Mėginių testavimas: Nustatykite savo taikymo scenarijų ir paprašykite tiekėjo pateikti pavyzdžius bandymams lauke. Testavimas apima:
Veikimo patikrinimas: apkrovos, tikslumo ir greičio bandymas imituojamomis darbo sąlygomis, siekiant užtikrinti, kad jie atitiktų specifikacijas (pvz., suėmus tikslinį ruošinį, lazeriniu matavimo prietaisu nustatyti padėties nukrypimą);
Suderinamumo testavimas: prijunkite prie esamos įrangos (pvz., CNC staklių), kad patikrintumėte stabilų signalo perdavimą ir sklandų koordinuotą judėjimą;
Gedimų modeliavimas: imituokite tokius scenarijus kaip perkrova ir elektros energijos tiekimo sutrikimai, kad patikrintumėte roboto apsaugos funkcijas ir laiku įjungtus gedimų signalus.

Sutarties sąlygų rizikos kontrolė: Nurodykite šias sutarties sąlygas, kad sumažintumėte ginčų riziką ateityje:
Garantinis laikotarpis: Nors įprastas pramonės garantinis laikotarpis yra 1–2 metai, rekomenduojama, kad pagrindinių komponentų (servo sistemų, reduktorių) garantinis laikotarpis būtų pratęstas iki 3 metų;
Priėmimo kriterijai: nurodykite našumo priėmimo metodą (pvz., trečiųjų šalių bandymų agentūrų bandymų ataskaitos);
Atsakomybė už sutarties pažeidimą: Tiekėjo atsakomybė už kompensaciją (pvz., grąžinimas, keitimas ir kompensacija už prastovą), jei robotas neatitinka specifikacijų.

Išvada: Visapusiško vertinimo esmė yra „atitikimas“, o ne „optimalumas“.

Perkant penkių ašių servo robotą, tikslas nėra išsirinkti produktą su „aukščiausiomis specifikacijomis ir mažiausia kaina“, o rasti sprendimą, kuris geriausiai atitinka jūsų poreikius. Nuo reikalavimų apibrėžimo iki rizikos vertinimo, kiekvienas vertinimo žingsnis turi būti sutelktas į „scenarijaus tinkamumą, sąnaudų kontrolę ir rizikos mažinimą“. Tik integruojant technines specifikacijas, tiekėjų galimybes ir viso gyvavimo ciklo sąnaudas galima pasiekti tikslą „įsigykite vieną kartą, mėgaukitės ilgalaike nauda“.