SMT · Équipement spécifique au moteur
Équipement de fabrication de moteurs sur mesure: avantages, compromis et applications les mieux adaptées
Un cadre adapté aux débutants pour décider de la quantité de personnalisation dont un projet de production de moteurs a réellement besoin.
La réponse courte:Les équipements de fabrication de moteurs personnalisés sont conçus autour d'une famille de moteurs définie, d'une voie de processus, d'un objectif de production, d'une interface d'usine et d'une méthode d'acceptation.Il est logique quand une machine de catalogue ne peut pas accueillir de manière fiable la partieIl n'est pas automatiquement le meilleur choix. Si une machine standard éprouvée est déjà adaptée à la tâche, il est possible de choisir une autre machine.la solution la moins personnalisée est généralement plus facile à acheter, valider, soutenir et changer.
Pour un débutant, la question la plus utile n'est pas: "A-t-on besoin d'une machine non standard?"Quelles parties de cette tâche de fabrication ont vraiment besoin d'être personnalisées?
01 · DéfinitionCe que signifie réellement la "coutume" dans la fabrication de moteurs
L'équipement personnalisé ne décrit pas un niveau d'automatisation fixe, mais un spectre.
| Niveau de personnalisation | Ce que cela signifie | Raison typique pour le choisir | Principales précautions |
|---|---|---|---|
| Catalogiste | Une machine standard utilisée dans le cadre de sa partie et de son enveloppe de procédé établis | Le produit s'adapte à une gamme d'applications éprouvée | Les pièces spéciales, les manipulations ou les interfaces peuvent être en dehors des limites de la machine |
| Plateforme configurable | Une architecture standard adaptée avec des outils, des recettes, des options ou des stations | Une famille de produits nécessite une configuration spécifique à l'application sans conception de base | Les limites d'option et l'enveloppe future du produit doivent être explicites |
| Cellule de processus personnalisée | Une cellule spéciale conçue autour d'une opération ou d'un groupe d'opérations connectées | Le processus nécessite des outils, une manipulation, une inspection ou des contrôles spécifiques | Plus d'ingénierie, d'essais, de documentation et de planification de soutien |
| Ligne intégrée sur mesure | Machines ou cellules multiples reliées par flux de matériaux et commandes ou données communes | L'acheteur a besoin de processus coordonnés, de transferts, de solde de ligne et de traçabilité | Le risque d'intégration et d'acceptation dépasse les limites de chaque station |
Cette distinction est importante car un acheteur peut avoir besoin d'outils personnalisés sans avoir besoin d'une machine entièrement personnalisée.Une troisième peut avoir besoin de plusieurs stations de traitement conçues comme une seule ligne.
Les fournisseurs d'équipements moteurs décrivent cette gamme dans la pratique.tandis que GMW décrit l'équipement de stator et la planification de la ligne clé en main basée sur les exigences du projet. ELMOTEC STATOMAT note également que des stators spéciaux de conception complexe ou de grand diamètre peuvent atteindre les limites techniques ou économiques des solutions automatiques;Des outils conçus individuellement ou des machines spéciales semi-automatiques peuvent alors être plus appropriés..
L'idée clé:La personnalisation ne doit pas être un raccourci pour l'automatisation maximale.
02 · Avantages potentielsSix avantages Lorsque les exigences sont claires
Les avantages suivants sont des possibilités de conception, pas des résultats automatiques.
1Il convient mieux à la pièce et au procédé.
Un procédé moteur est façonné par des détails qu'une étiquette d'équipement générique ne capture pas: diamètre extérieur du stator et longueur de la pile, géométrie des fentes, matériau d'isolation, motif d'enroulement, comportement du fil,position de conduiteDes outils personnalisés, des mouvements, des recettes et des positions de travail peuvent être développés autour de ces détails.
Cela peut être important lorsqu'un produit se trouve en dehors de l'enveloppe éprouvée d'une machine de catalogue.Il peut également être important lorsque la machine doit accueillir une famille définie de variantes plutôt qu'un numéro de pièce.
2Les processus et les transferts peuvent être conçus ensemble
Une cellule de processus personnalisée peut coordonner plus que l'opération de base: chargement, orientation, détection de pièces, sélection de recettes, traitement, inspection, déchargement,et le transfert peuvent être traités comme une seule séquence.
Par exemple, un stator peut avoir besoin de passer de l'isolation des fentes à l'enroulement et à l'insertion, puis à la formation ou au laçage.et la station se serre la main à travers cette routeLe GROB et le GMW montrent que les solutions de production de stators peuvent combiner plusieurs de ces étapes avec une manutention semi-automatique ou automatisée.
3La manipulation et l'accès de l'opérateur peuvent correspondre à la pièce à usiner.
La partie difficile d'un procédé n'est pas toujours la tête du procédé. Elle peut être le chargement d'un stator lourd, la protection des conduites formées, le maintien de l'orientation ou donner à un opérateur un accès sûr à une tâche manuelle.
Une machine à usage spécial peut comporter des appareils spéciaux, des aides à la levée, une rotation motorisée, un chargement assisté ou un transfert robotisé.Pour les produits complexes ou à faible volume, une station semi-automatique bien conçue peut offrir un meilleur équilibre de contrôle, d'accès et de flexibilité qu'une ligne entièrement automatique.
4Les contrôles de qualité peuvent être effectués là où ils sont importants
Les contrôles personnalisés peuvent inclure la gestion des recettes, les limites de paramètres, les contrôles de présence, les verrous, la traçabilité et les portes d'inspection.Ces caractéristiques peuvent réduire la dépendance à la mémoire et aider à contenir un problème détecté avant que la pièce se déplace en aval.
Cependant, l'installation d'un capteur ne crée pas de qualité en soi.et ce qui arrive à une partie non conforme.
5L'équipement peut être conçu autour de l'interface de l'usine
L'empreinte de la machine, le côté de l'opérateur, les connexions utilitaires, l'accès à l'allée, les interfaces en amont et en aval, l'enveloppe de maintenance et les connexions de données peuvent être traitées comme des entrées de conception.Ceci est particulièrement utile lorsqu'une nouvelle cellule doit s'adapter à une ligne existante ou à un bâtiment limité.
Rockwell Automation décrit des architectures de fabrication et d'assemblage modulaires, flexibles et prêtes à fournir des données, mais la valeur pratique provient de la définition de l'interface réelle: signaux, propriété des données,les rôles des utilisateurs, les règles de réseau, l'identité des parties, la logique du tampon et le comportement de récupération.5
6La flexibilité des familles de produits peut être planifiée mais pas supposée
Une plateforme configurable ou personnalisée peut prendre en charge un groupe défini de moteurs grâce à des recettes, des outils à changement rapide, des appareils réglables ou des stations modulaires.définiLa flexibilité future n'est pas une exigence utile tant que les variantes attendues, la gamme de tailles, les matériaux, les pièces de rechange et l'objectif de changement ne sont pas documentés.
Si le produit futur est complètement inconnu, une ligne hautement spécialisée peut devenir une contrainte plutôt qu'un avantage.
03 · CommercialisationCe que les acheteurs devraient dépenser
La personnalisation déplace l'effort de l'usine vers les exigences, l'ingénierie, les essais et la mise en service.
Plus de définition de front-end
Un fournisseur ne peut pas concevoir autour d'informations que l'acheteur n'a pas fournies.les interfaces, et les parties représentatives peuvent toutes affecter le dessin.
Plus d'exposition au contrôle du changement
Un changement tardif de la géométrie du stator, du fil, de l'isolation, du routage du plomb, du mélange de production ou de l'interface en amont peut affecter l'outillage, le mouvement, les capteurs, les commandes, la protection, la documentation et l'acceptation.Un processus formel de blocage et d'examen des modifications aide l'équipe à voir ces conséquences avant de procéder au travail.
Coût et calendrier spécifiques au projet
L'ingénierie personnalisée, la fabrication, les logiciels, les essais et la mise en service peuvent augmenter le premier coût et le délai de livraison par rapport à une machine de catalogue stockée.Si cela crée une valeur de cycle de vie dépend de l'utilisation, horizon du produit, temps de fonctionnement, entretien, changement, ferraille, contenu de main-d'œuvre et alternative disponible.il ne repose pas sur une demande de remboursement universelle.
Obligations de soutien à long terme
Le projet devrait définir le dessin et la remise du logiciel, les sauvegardes, les mots de passe et les rôles des utilisateurs, les listes de pièces de rechange, les composants propriétaires, les règles d'accès à distance, la formation, la réponse en garantie,et la gestion de l'obsolescenceSi elles sont vagues, l'acheteur peut recevoir une machine fonctionnelle mais un modèle de support incomplet.
La sécurité et l'entretien nécessitent encore une ingénierie
L'ISO 12100 fournit une méthodologie d'évaluation des risques des machines et de réduction des risques à travers les phases pertinentes du cycle de vie.2023 fournit une méthodologie et des exigences pour les parties des systèmes de contrôle liées à la sécurité, mais il ne sélectionne pas la fonction de sécurité ou le niveau de performance requis pour une application particulière.
Cela signifie que la protection, l'accès sécurisé, l'intervention, le nettoyage, la récupération des défauts, le verrouillage, les positions d'entretien et les contrôles liés à la sécurité doivent être développés pour la machine réelle et le contexte d'utilisation.L'automatisation n'est pas la même chose que la sécurité ou l'entretien.??
04 · ApplicationsOù l'équipement de fabrication de moteurs sur mesure convient le mieux
- Le produit est hors de l'enveloppe de la machine.La taille du stator, la conception des fentes, le chemin du fil ou de l'isolation, la disposition du plomb ou la manipulation autorisée peuvent nécessiter un outillage ou un mouvement dédiés.
- Plusieurs opérations stables doivent fonctionner comme un seul système.Les transporteurs communs, les recettes, les portes d'inspection, les tampons et la traçabilité peuvent être plus faciles à contrôler lorsque les interfaces sont conçues ensemble.
- Une remise manuelle crée un risque récurrent.Le problème peut concerner l'ergonomie, les dommages aux pièces, l'orientation, le mélange ou la cohérence du processus plutôt que le travail seul.
- Une famille de produits et un plan de production stables justifient une architecture dédiée.La spécialisation est plus facile à soutenir lorsque les variantes attendues et l'horizon produit sont clairs.
- La pièce est lourde, maladroite ou sensible à l'orientation.Le chargement, la rotation, le levage et le transfert peuvent devenir des éléments essentiels de la solution.
- La nouvelle machine doit s'adapter à une usine ou à une ligne existante.La mise en page, les services publics, les interfaces de signal, le flux de matériaux et les systèmes de données peuvent nécessiter une intégration spécifique au projet.
- Une plateforme configurable ne peut pas répondre à un concept de transition ou de contrôle de la qualité défini.L'écart devrait être démontré par rapport aux limites vérifiées de la plateforme, et non supposé.
Considérons trois exemples hypothétiques:
- Un fabricant de moteurs dispose d'une famille de stators avec une disposition de plomb inhabituelle et un accès restreint à l'outillage.
- Une usine possède déjà des machines de traitement éprouvées, mais le transfert et l'identification des pièces entre elles sont des problèmes récurrents.Une cellule de traitement personnalisée et des commandes de ligne communes peuvent résoudre l'interface sans remplacer chaque machine de processus.
- Un produit à volume élevé stable nécessite plusieurs stations, des tampons contrôlés, un routage automatique et une traçabilité commune.Une ligne personnalisée intégrée peut être appropriée si le produit et la base d'acceptation sont matures.
Ce sont des modèles de conception, pas des cas de clients ou des promesses de résultats particuliers.
05 · SélectionQuand une machine standard ou configurable est meilleure
La meilleure réponse est souvent l'architecture la moins personnalisée qui répond de manière fiable à l'exigence.
| Facteur de décision | La machine standard/configurable est généralement plus puissante quand... | Une cellule personnalisée mérite d'être étudiée quand... |
|---|---|---|
| Adaptation au processus | La pièce et le procédé se trouvent dans une enveloppe de machine éprouvée | Les besoins en matière de géométrie critique, de matériaux, de manutention ou de qualité ne sont pas couverts par cette enveloppe. |
| Échéance du produit | Le produit est défini et compatible avec les outils ou les options existants | Le produit est défini mais nécessite des outils, des mouvements ou des interfaces spécifiques au projet |
| Volume et mélange | Le volume est faible ou modéré, les changements de produit sont fréquents et la flexibilité est plus importante que le dévouement | La famille de produits et le plan de production sont suffisamment stables pour supporter une ingénierie dédiée |
| Intégration | Le chargement, les commandes et les données sont acceptables. | Un transfert coordonné, un contrôle de ligne, une traçabilité ou une intégration de ligne ancienne sont requis. |
| Préparation organisationnelle | L'acheteur a besoin d'un modèle de soutien familier et d'un déploiement rapide | L'acheteur peut prendre en charge les exigences, les essais, le contrôle des changements, la formation, la maintenance et l'acceptation |
Ne vous personnalisez pas autour d'une cible instable.Un projet sur mesure peut être prématuré lorsque le produit change rapidement, que des pièces représentatives n'existent pas, que la propriété du processus n'est pas claire ou que l'acceptation ne peut pas être mesurée.
Un faible volume ne fait pas exclure l'utilisation d'équipements personnalisés, mais les besoins de sécurité, de manutention ou de qualité critique peuvent encore le justifier, mais le volume ne doit pas être utilisé pour dissimuler un business case indéfini.
06 · URS et RFQDéfinissez ces sept éléments avant de demander une proposition
Une spécification utile des exigences de l'utilisateur (URS) ou une demande de devis (RFQ) devrait fournir au fournisseur suffisamment d'informations pour proposer une architecture et exposer des hypothèses.
Famille de produits
Fournir des dessins et des pièces représentatives lorsque cela est possible: enveloppe, masse, variantes, matériaux, tolérances, caractéristiques sensibles, stratégie de données et portée future prévue.inclure les dimensions de la pile, les emplacements, l'isolation, les données d'enroulement, le fil, les positions des plombs et les contraintes d'enroulement.
Exigences de processus et de qualité
Définir la séquence d'opération, les paramètres critiques, le résultat acceptable, la méthode d'inspection, les données à conserver et le chemin de rejet ou de retraitement.Séparer une sortie requise d'une conception de machine préférée afin que le fournisseur puisse proposer des alternatives.
Objectif de production
Indiquez le volume annuel, la gamme de produits, les changements, la base de la demande, la production ou le tact requis, l'objectif de transition et la manière dont le temps prévu et non prévu sera traité.Étiqueter les entrées incertaines au lieu de les convertir en fausse précision.
Flux de matériaux et conditions du site
Afficher le chargement et le déchargement, les équipements en amont et en aval, les tampons, les limites des allées et des portes, l'accès à la grue ou au chariot élévateur, l'espace au sol, les services publics, les conditions ambiantes, les autorisations d'entretien,et direction réelle de l'opérateur/du débit de matières.
Sécurité et maintien
Identifier les lois et normes applicables, les dangers connus, les besoins d'accès, les problèmes ergonomiques, le nettoyage, le dégagement des embouteillages, le verrouillage, le changement, les postes de service et les responsabilités d'évaluation des risques.Déterminer les fonctions de sécurité et les niveaux de performance pour l'application réelle.
Contrôles et données
Définir les recettes, les rôles des utilisateurs, les besoins en code à barres ou RFID, la traçabilité, les interfaces MES/SCADA, les protocoles, la conservation des données, les alarmes, la cybersécurité, la sauvegarde et le support à distance.Définissez également le comportement de récupération lorsqu'un réseau, le capteur ou la station en amont n'est pas disponible.
Acceptation et remise
Définir les pièces et matériaux représentatifs, les conditions d'essai d'acceptation d'usine (FAT) et d'essai d'acceptation sur site (SAT), les méthodes de mesure, les règles d'admission/d'échec, les utilitaires, la durée de l'essai, la documentation,la formation, pièces de rechange et fermeture des articles ouverts.
L'objectif de cette liste n'est pas de geler tous les choix de conception avant de contacter un fournisseur.
07 · Évaluation du fournisseurComment évaluer un fournisseur d'équipements sur mesure
Ne vous contentez pas d'évaluer le dessin conceptuel ou le temps de cycle indiqué; examinez la méthode du fournisseur pour transformer les exigences en une machine qui peut être entretenue et acceptée.
- Examen des exigences:L'équipe remet-elle en question les données manquantes ou contradictoires et enregistre-t-elle des hypothèses?
- capacité de traitement et d'outillage:Peut-il expliquer le processus moteur, le comportement du matériau, la stratégie d'outillage et les limites, pas seulement la plateforme de contrôle?
- Choix de l'architecture:Peut-il expliquer pourquoi une machine configurable, une machine spéciale semi-automatique, une cellule personnalisée ou une ligne intégrée est appropriée?
- Contrôle du projet:Les étapes, les révisions de conception, le contrôle des changements, les responsabilités et les éléments à risque sont-ils visibles?
- Sécurité et service:L'évaluation des risques, l'accès, l'intervention, la sécurité, les contrôles liés à la sécurité, le nettoyage et l'entretien sont-ils considérés comme des travaux de conception?
- Les essais et l' acceptation:Les pièces représentatives, les matériaux, les méthodes de mesure, les conditions FAT/SAT et les critères de réussite/échec sont-ils convenus avant l'essai final?
- Réservation:Les manuels, les dessins, les sauvegardes, l'accès au logiciel, la formation, les pièces de rechange recommandées et les arrangements de support sont-ils définis?
Le fournisseur doit également être disposé à indiquer ce qu'il ne sait pas encore.
Questions fréquentesQuestions fréquemment posées
Qu'est-ce qu'un équipement de fabrication de moteurs sur mesure?
Il s'agit d'un équipement de fabrication conçu autour d'une famille de moteurs ou de stators définie, d'une voie de processus, d'une cible de production, d'une interface d'usine et d'une méthode d'acceptation.La personnalisation peut être limitée aux outils et aux options, ou s'étendre à une cellule spéciale ou à une ligne intégrée.
L'équipement personnalisé est-il toujours entièrement automatisé?
Non, il peut être manuel, semi-automatique, automatique, ou un mélange.Des outils conçus individuellement ou une machine spéciale semi-automatique peuvent être plus pratiques que la pleine automatisation..3
Quels sont les principaux avantages de l'équipement sur mesure?
Les avantages potentiels comprennent un meilleur ajustement des pièces/processus, une manipulation coordonnée et une intégration des processus, des contrôles de qualité planifiés, une compatibilité entre l'interface d'usine et le support d'une famille de produits définie..Ces avantages dépendent d'exigences claires et de validation réussie.
Quand est-ce qu'une machine à catalogue est le meilleur choix?
Un catalogue ou une machine configurable est généralement préférable lorsque le produit correspond à son enveloppe éprouvée et qu'il n'y a pas de manutention spéciale, de données, de contrôle de qualité,ou l'exigence d'interface de ligne justifie une ingénierie supplémentaire.
Quelle est la différence entre FAT et SAT?
Le projet doit définir les pièces, les matériaux, les utilitaires, les recettes, lesméthodes de mesure, la durée, les responsabilités et les règles de réussite/échec pour les deux.
Qu'est-ce qu'un acheteur doit envoyer en premier?
Commencez par les dessins du produit et les pièces représentatives, les exigences en matière de processus et de qualité, le volume et le mélange de production, les contraintes du site/de la mise en page, les besoins en matière de sécurité et d'entretien, les commandes/interfaces de données,et un concept initial d'acceptation. Marquer les entrées incertaines afin qu'elles puissent être résolues pendant le projet.
Personnalisez uniquement ce qui crée un véritable avantage en ingénierie.Choisissez l'architecture la moins personnalisée qui peut répondre de manière fiable aux besoins confirmés en matière de produit, de processus, de production, de sécurité, d'intégration et d'acceptation.la documentation, et une partie du support de l'équipement
