कई वर्षों तक, रोबोटिक पॉलिशिंग मुख्य रूप से हजारों समान भागों का उत्पादन करने वाली बड़ी फैक्ट्रियों से जुड़ी हुई थी। पारंपरिक विचार सरल था: यदि किसी निर्माता के पास एक स्थिर उत्पाद, लंबे समय तक चलने वाला उत्पादन और पर्याप्त मात्रा है, तो रोबोटिक पॉलिशिंग सिस्टम में निवेश करना समझ में आता है। यदि उत्पाद के डिज़ाइन बार-बार बदलते थे या ऑर्डर की मात्रा छोटी थी, तो मैन्युअल पॉलिशिंग अधिक व्यावहारिक लगती थी।
वह नजरिया अब बदल रहा है.
सेनेटरी वेयर, ऑटोमोटिव कंपोनेंट्स, मेटल फ़र्निचर, डोर हार्डवेयर, कुकवेयर, एयरोस्पेस, मेडिकल उपकरण और सामान्य मेटलवर्किंग जैसे उद्योगों में निर्माता एक नए उत्पादन वातावरण का सामना कर रहे हैं। ग्राहक अधिक उत्पाद विकल्प, कम डिलीवरी समय, कम ऑर्डर मात्रा और अधिक अनुकूलित डिज़ाइन चाहते हैं। परिणामस्वरूप, कारखानों को प्रत्येक मॉडल के कम टुकड़ों का उत्पादन करते हुए कई अलग-अलग हिस्सों को संसाधित करना होगा।
इसे उच्च-मिश्रण, कम-मात्रा उत्पादन के रूप में जाना जाता है।
क्या रोबोटिक पॉलिशिंग इस वातावरण में प्रभावी ढंग से काम कर सकती है? संक्षिप्त उत्तर हाँ है—लेकिन केवल तभी जब सिस्टम लचीलेपन के लिए डिज़ाइन किया गया हो।
आधुनिक रोबोटिक पॉलिशिंग सिस्टम अब एक उत्पाद पर एक निश्चित गति को दोहराने तक सीमित नहीं हैं। बल नियंत्रण, त्वरित-परिवर्तन टूलींग, लचीले फिक्स्चर, डिजिटल प्रक्रिया रेसिपी, 3डी प्रोग्रामिंग और बुद्धिमान सेंसिंग के साथ, एक रोबोट विभिन्न भागों के बीच पहले की तुलना में बहुत तेजी से स्विच कर सकता है।
हालाँकि, ऐसी प्रणाली की सफलता केवल रोबोट स्थापित करने से कहीं अधिक पर निर्भर करती है। निर्माताओं को अपने उत्पाद मिश्रण, पॉलिशिंग आवश्यकताओं, बदलाव की आवृत्ति, टूलींग आवश्यकताओं और उत्पादन लक्ष्यों को समझने की आवश्यकता है। जब इन कारकों पर सावधानीपूर्वक विचार किया जाता है, तो रोबोटिक पॉलिशिंग छोटे बैचों और बार-बार बदलते उत्पादों के लिए भी एक व्यावहारिक समाधान बन सकती है।
हाई-मिक्स, लो-वॉल्यूम उत्पादन को समझना
उच्च-मिश्रण, कम-मात्रा उत्पादन का मतलब है कि एक कारखाना कई अलग-अलग उत्पाद मॉडल बनाता है, लेकिन प्रत्येक उत्पाद की मात्रा अपेक्षाकृत कम होती है।
उदाहरण के लिए, एक बाथरूम हार्डवेयर निर्माता दर्जनों नल बॉडी, हैंडल, वाल्व और सहायक उपकरण का उत्पादन कर सकता है। एक ऑर्डर के लिए एक निश्चित नल मॉडल के 200 टुकड़ों की आवश्यकता हो सकती है, जबकि दूसरे ऑर्डर के लिए विशेष हैंडल के केवल 50 टुकड़ों की आवश्यकता हो सकती है। सामग्री, आकार, आकृति और आवश्यक सतह फिनिश एक क्रम से दूसरे क्रम में बदल सकती है।
एक धातु फर्नीचर आपूर्तिकर्ता को भी ऐसी ही स्थिति का सामना करना पड़ सकता है। इसमें सुबह में स्टेनलेस स्टील की कुर्सी के पैरों को पॉलिश करने की आवश्यकता हो सकती है, दोपहर में एल्यूमीनियम टेबल सपोर्ट और अगले दिन अनुकूलित सजावटी भागों के एक छोटे बैच की आवश्यकता हो सकती है।
यह उत्पादन मॉडल कई चुनौतियाँ पैदा करता है:
- उत्पाद का आकार बार-बार बदलता रहता है।
- बैच का आकार छोटा है.
- उत्पादन कार्यक्रम की भविष्यवाणी करना कठिन है।
- पॉलिशिंग पथ को विभिन्न भागों के लिए समायोजित किया जाना चाहिए।
- फिक्स्चर और टूल्स को अक्सर बदलने की आवश्यकता हो सकती है।
- सतह की गुणवत्ता सुसंगत रहनी चाहिए।
- कई अलग-अलग प्रक्रियाओं के लिए कुशल ऑपरेटरों की आवश्यकता होती है।
- सेटअप समय कुल उत्पादन समय के एक बड़े हिस्से का प्रतिनिधित्व कर सकता है।
पारंपरिक स्वचालन अक्सर एकल उत्पाद और लंबे उत्पादन चक्र के लिए डिज़ाइन किया गया था। एक निश्चित रोबोटिक सेल उच्च गति और स्थिर गुणवत्ता प्रदान कर सकता है, लेकिन एक नए उत्पाद को संभालने के लिए सिस्टम को बदलने के लिए व्यापक प्रोग्रामिंग, नए फिक्स्चर और लंबी परीक्षण अवधि की आवश्यकता हो सकती है।
उच्च-मिश्रण उत्पादन के लिए, उस प्रकार का अनम्य स्वचालन पर्याप्त नहीं है। सिस्टम को उत्पादों को शीघ्रता से और आर्थिक रूप से बदलने में सक्षम होना चाहिए।
मैन्युअल पॉलिशिंग अभी भी आम क्यों है?
मैन्युअल पॉलिशिंग आम बनी हुई है क्योंकि मानव श्रमिक स्वाभाविक रूप से लचीले होते हैं। एक अनुभवी ऑपरेटर एक नए हिस्से को देख सकता है, उसके आकार को समझ सकता है, एक अपघर्षक का चयन कर सकता है, और महसूस करके पॉलिशिंग दबाव को समायोजित कर सकता है।
यह क्षमता विशेष रूप से तब उपयोगी होती है जब ऑर्डर की मात्रा छोटी होती है या उत्पाद प्रकार नियमित रूप से बदलते रहते हैं।
हालाँकि, मैन्युअल पॉलिशिंग भी गंभीर समस्याएं पैदा करती है।
सबसे पहले, गुणवत्ता काफी हद तक ऑपरेटर के अनुभव और शारीरिक स्थिति पर निर्भर करती है। दो कर्मचारी एक ही हिस्से को अलग-अलग तरीके से पॉलिश कर सकते हैं। यहां तक कि एक ही कर्मचारी सुबह और लंबी शिफ्ट के अंत में अलग-अलग परिणाम दे सकता है।
दूसरा, पॉलिश करना शारीरिक रूप से कठिन है। श्रमिकों को कंपन, शोर, धूल, गर्मी और बार-बार हाथ हिलाने का सामना करना पड़ता है। भारी या अनियमित हिस्सों से भी चोट लगने का खतरा बढ़ सकता है।
तीसरा, कई विनिर्माण क्षेत्रों में कुशल पॉलिशिंग श्रमिकों को भर्ती करना और बनाए रखना कठिन होता जा रहा है। एक नए ऑपरेटर को प्रशिक्षित करने में महीनों या साल भी लग सकते हैं, विशेष रूप से जटिल वक्रों या सख्त उपस्थिति आवश्यकताओं वाले भागों के लिए।
अंततः, मैन्युअल उत्पादन को मापना कठिन है। फ़ैक्टरियों को पता हो सकता है कि कितने हिस्से पूरे हो गए हैं, लेकिन उनके पास अक्सर पॉलिशिंग दबाव, उपकरण घिसाव, चक्र समय या प्रक्रिया स्थिरता के बारे में सीमित जानकारी होती है।
रोबोटिक पॉलिशिंग इनमें से कई समस्याओं का समाधान कर सकती है। चुनौती बदलते उत्पादों से निपटने के लिए रोबोट को पर्याप्त लचीलापन देना है।
मुख्य चुनौती: तेजी से उत्पाद परिवर्तन
उच्च मात्रा में उत्पादन में, रोबोटिक प्रोग्राम स्थापित करने में कई घंटे खर्च करना स्वीकार्य हो सकता है क्योंकि सिस्टम बाद में हजारों समान भागों का उत्पादन करेगा।
कम मात्रा में उत्पादन में स्थिति अलग होती है। यदि किसी कारखाने को केवल 50 टुकड़ों को पॉलिश करने की आवश्यकता है, तो एक लंबा सेटअप समय स्वचालन के आर्थिक मूल्य को समाप्त कर सकता है।
इस कारण से, हाई-मिक्स रोबोटिक पॉलिशिंग सिस्टम के लिए बदलाव का समय सबसे महत्वपूर्ण मापों में से एक है।
संपूर्ण बदलाव में शामिल हो सकते हैं:
- एक नया रोबोट प्रोग्राम लोड हो रहा है.
- फिक्स्चर को बदलना या समायोजित करना।
- सही अपघर्षक उपकरण का चयन करना।
- पॉलिशिंग गति और संपर्क दबाव निर्धारित करना।
- वर्कपीस की स्थिति की जाँच करना।
- एक परीक्षण भाग चल रहा है.
- सतह की गुणवत्ता का निरीक्षण करना।
- अंतिम प्रक्रिया समायोजन करना.
एक लचीली प्रणाली को इनमें से प्रत्येक चरण के लिए आवश्यक समय को कम करना चाहिए। आदर्श रूप से, ऑपरेटरों को संग्रहीत उत्पाद नुस्खा का चयन करने, सही फिक्स्चर स्थापित करने, उपकरण की पुष्टि करने और सीमित मैन्युअल समायोजन के साथ उत्पादन शुरू करने में सक्षम होना चाहिए।
बदलाव की प्रक्रिया जितनी आसान हो जाएगी, बैच का आकार उतना ही छोटा होगा जिसे आर्थिक रूप से स्वचालित किया जा सकता है।
डिजिटल व्यंजन छोटे-बैच उत्पादन को आसान बनाते हैं
आधुनिक रोबोटिक पॉलिशिंग की सबसे उपयोगी विशेषताओं में से एक डिजिटल प्रक्रिया नुस्खा है।
एक रेसिपी एक विशिष्ट भाग के लिए उत्पादन सेटिंग्स संग्रहीत करती है। इसमें शामिल हो सकते हैं:
- रोबोट आंदोलन पथ.
- चमकाने वाले कोण।
- संपर्क दबाव.
- उपकरण घूमने की गति.
- रोबोट यात्रा की गति.
- पॉलिशिंग पासों की संख्या.
- अपघर्षक प्रकार.
- मुआवज़ा मूल्य.
- वर्कपीस लोडिंग स्थिति।
- निरीक्षण आवश्यकताएँ.
एक बार प्रक्रिया का परीक्षण और अनुमोदन हो जाने के बाद, रेसिपी को सिस्टम में सहेजा जा सकता है। जब वही उत्पाद हफ्तों या महीनों बाद वापस आता है, तो ऑपरेटर प्रक्रिया को फिर से विकसित करने के बजाय नुस्खा को फिर से लोड कर सकता है।
यह उन निर्माताओं के लिए विशेष रूप से मूल्यवान है जो कम मात्रा में बार-बार ऑर्डर प्राप्त करते हैं।
उदाहरण के लिए, एक नल निर्माता इस महीने एक मॉडल की 300 इकाइयाँ बना सकता है और तीन महीने बाद 150 इकाइयों के लिए दूसरा ऑर्डर प्राप्त कर सकता है। यदि पॉलिशिंग रेसिपी को सही तरीके से संग्रहीत किया जाता है, तो फैक्ट्री सतह की समान गुणवत्ता बनाए रखते हुए उत्पादन को जल्दी से फिर से शुरू कर सकती है।
डिजिटल रेसिपी प्रक्रिया ज्ञान की भी रक्षा करती हैं। एक अनुभवी कर्मचारी की स्मृति पर पूरी तरह से भरोसा करने के बजाय, कारखाना मशीन में महत्वपूर्ण उत्पादन मापदंडों को संग्रहीत कर सकता है।
इस प्रक्रिया से कार्यकर्ता का ज्ञान हटाया नहीं जाता है। इसे एक दोहराने योग्य और प्रबंधनीय उत्पादन पद्धति में परिवर्तित किया जाता है।
लचीली पॉलिशिंग के लिए बल नियंत्रण आवश्यक है
पॉलिशिंग साधारण पिक-एंड-प्लेस ऑटोमेशन से भिन्न है। उपयुक्त दबाव डालते समय रोबोट को वर्कपीस के संपर्क में रहना चाहिए।
यदि दबाव बहुत कम है, तो उपकरण पर्याप्त सामग्री नहीं हटा पाएगा। यदि दबाव बहुत अधिक है, तो सिस्टम सतह को नुकसान पहुंचा सकता है, पॉलिश के निशान बना सकता है, भाग की ज्यामिति बदल सकता है, या अपघर्षक बहुत जल्दी खराब हो सकता है।
वक्र, किनारों, कास्टिंग भिन्नता, वेल्ड सीम या छोटे आयामी अंतर वाले भागों को संसाधित करते समय यह अधिक चुनौतीपूर्ण हो जाता है।
आधुनिक रोबोटिक पॉलिशिंग सिस्टम इस समस्या को प्रबंधित करने के लिए अक्सर बल नियंत्रण या अनुपालन उपकरणों का उपयोग करते हैं।
बल नियंत्रण सिस्टम को सतह की स्थिति में थोड़ा बदलाव होने पर भी अधिक स्थिर संपर्क बल बनाए रखने की अनुमति देता है। एक अनुरूप पॉलिशिंग इकाई प्रोग्राम किए गए पथ और वास्तविक वर्कपीस के बीच छोटे अंतर को अवशोषित कर सकती है।
उच्च-मिश्रण उत्पादन में यह महत्वपूर्ण है क्योंकि प्रत्येक भाग परिवार का आकार या आयामी सटीकता समान नहीं होती है।
उदाहरण के लिए, कास्ट घटकों में एक टुकड़े से दूसरे टुकड़े में छोटे बदलाव हो सकते हैं। एक पूरी तरह से कठोर प्रणाली लगातार संपर्क बनाए रखने के लिए संघर्ष कर सकती है। एक बल-नियंत्रित प्रणाली इन अंतरों को बेहतर ढंग से अपना सकती है।
बल नियंत्रण का मतलब यह नहीं है कि रोबोट स्वचालित रूप से किसी अज्ञात हिस्से को संभाल सकता है। प्रोग्रामिंग और प्रक्रिया विकास अभी भी आवश्यक हैं। हालाँकि, यह सिस्टम को अधिक सहनशील बनाता है और सही पार्ट पोजिशनिंग की आवश्यकता को कम करता है।
लचीले फिक्स्चर सेटअप समय को कम करते हैं
जब कंपनियां रोबोटिक पॉलिशिंग का मूल्यांकन करती हैं तो फिक्स्चर को अक्सर नजरअंदाज कर दिया जाता है। वास्तव में, फिक्स्चर डिज़ाइन यह निर्धारित कर सकता है कि उच्च-मिश्रण स्वचालन सफल होता है या विफल।
पॉलिशिंग के दौरान फिक्स्चर को भाग को सुरक्षित रूप से पकड़ना चाहिए। इसमें वर्कपीस को सटीक रूप से स्थित करने और रोबोट को आवश्यक सतहों तक पहुंचने की भी आवश्यकता होती है।
कई उत्पादों वाली फ़ैक्टरी के लिए, हर हिस्से के लिए पूरी तरह से अलग फिक्स्चर बनाना महंगा और असुविधाजनक हो सकता है। यह भंडारण और बदलाव की समस्याएँ भी पैदा कर सकता है।
लचीली स्थिरता रणनीतियों में शामिल हो सकते हैं:
- समायोज्य क्लैंपिंग बिंदु।
- मॉड्यूलर फिक्स्चर प्लेटें.
- विनिमेय लोकेटिंग ब्लॉक।
- सामान्य स्थिरता आधार।
- त्वरित-लॉक तंत्र.
- वायवीय या हाइड्रोलिक क्लैंप।
- उत्पाद-परिवार स्थिरता डिजाइन।
- स्वचालित स्थिरता पहचान।
प्रत्येक व्यक्तिगत उत्पाद के लिए एक फिक्स्चर बनाने के बजाय, निर्माता कभी-कभी समान भागों को उत्पाद परिवारों में समूहित कर सकते हैं।
उदाहरण के लिए, कई नल निकायों के बाहरी डिज़ाइन अलग-अलग हो सकते हैं लेकिन कनेक्शन स्थिति या आंतरिक माउंटिंग बिंदु समान हो सकते हैं। एक सामान्य फिक्सचर प्लेटफ़ॉर्म केवल एक छोटे से अवस्थिति घटक को बदलकर उन सभी को पकड़ सकता है।
एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया फिक्स्चर बदलाव के समय को कम कर सकता है, स्थिति सटीकता में सुधार कर सकता है और ऑपरेटर के काम को बहुत आसान बना सकता है।
त्वरित-परिवर्तन उपकरण लचीलेपन को बढ़ाते हैं
अलग-अलग पॉलिशिंग कार्यों के लिए अलग-अलग उपकरणों की आवश्यकता होती है।
एक हिस्से को प्रारंभिक पीसने के लिए एक मोटे अपघर्षक बेल्ट की आवश्यकता हो सकती है, उसके बाद एक महीन बेल्ट और एक बफ़िंग व्हील की आवश्यकता हो सकती है। दूसरे भाग को केवल हल्की सतह परिष्करण की आवश्यकता हो सकती है। जटिल घटकों को विभिन्न क्षेत्रों तक पहुँचने के लिए कई आकार के पहिये की आवश्यकता हो सकती है।
एक लचीली रोबोटिक सेल कई पॉलिशिंग स्टेशनों या स्वचालित टूल-चेंजिंग सिस्टम का उपयोग कर सकती है।
एप्लिकेशन के आधार पर, रोबोट वर्कपीस को विभिन्न उपकरणों के बीच स्थानांतरित कर सकता है। अन्य प्रणालियों में, रोबोट पॉलिशिंग उपकरण रखता है और हाथ के अंतिम उपकरण को स्वचालित रूप से बदल देता है।
त्वरित-परिवर्तन तकनीक मैन्युअल हस्तक्षेप को कम करने में मदद करती है और एक ही सेल में विभिन्न उत्पादों को संसाधित करना आसान बनाती है।
टूल प्रबंधन भी उतना ही महत्वपूर्ण है। सिस्टम को पता होना चाहिए कि कौन सा उपकरण स्थापित है, इसका उपयोग कितने समय से किया जा रहा है और क्या इसे बदलने की आवश्यकता है।
एक घिसा हुआ अपघर्षक नये अपघर्षक की तरह कार्य नहीं करता है। यदि प्रक्रिया पैरामीटर अपरिवर्तित रहते हैं, तो सतह की गुणवत्ता और चक्र समय अस्थिर हो सकता है। टूल-वियर मुआवजे से रोबोट को अपनी गति को समायोजित करने में मदद मिल सकती है क्योंकि पॉलिशिंग व्हील छोटा हो जाता है या अपघर्षक बेल्ट काटने का प्रदर्शन खो देता है।
उच्च-मिश्रण उत्पादन के लिए, जब भी संभव हो इस जानकारी को उत्पाद नुस्खा में शामिल किया जाना चाहिए।
ऑफ़लाइन प्रोग्रामिंग तैयारी के समय को कम कर सकती है
पारंपरिक रोबोट प्रोग्रामिंग में अक्सर एक इंजीनियर को उत्पादन सेल के अंदर रोबोट को बिंदु दर बिंदु स्थानांतरित करने की आवश्यकता होती है। यह विधि प्रभावी हो सकती है, लेकिन जटिल भागों के लिए इसमें लंबा समय लग सकता है।
इसका मतलब यह भी है कि किसी नए उत्पाद को प्रोग्राम करते समय मशीन को रुकने की आवश्यकता हो सकती है।
ऑफ़लाइन प्रोग्रामिंग एक और दृष्टिकोण प्रदान करती है।
पार्ट, फिक्स्चर, रोबोट और पॉलिशिंग उपकरण के 3डी मॉडल का उपयोग करके, इंजीनियर कंप्यूटर पर रोबोट पथ बना और परीक्षण कर सकते हैं। वे प्रोग्राम को वास्तविक सिस्टम में स्थानांतरित करने से पहले रीचैबिलिटी, रोबोट मुद्रा, संभावित टकराव और अनुमानित चक्र समय की जांच कर सकते हैं।
यह उच्च-मिश्रण उत्पादन के लिए कई लाभ प्रदान करता है:
- जब रोबोट उत्पादन जारी रखता है तो नए प्रोग्राम तैयार किए जा सकते हैं।
- जटिल पथों को अधिक कुशलता से विकसित किया जा सकता है।
- टकराव के जोखिमों को पहले ही पहचाना जा सकता है।
- शारीरिक परीक्षण से पहले चक्र समय का अनुमान लगाया जा सकता है।
- संबंधित उत्पादों के लिए समान कार्यक्रमों की प्रतिलिपि बनाई और समायोजित किया जा सकता है।
- उत्पादन योजना आसान हो जाती है.
ऑफ़लाइन प्रोग्रामिंग वास्तविक दुनिया के परीक्षण की आवश्यकता को पूरी तरह से दूर नहीं करती है। वास्तविक पॉलिशिंग परिणाम दबाव, अपघर्षक स्थिति, सामग्री गुणों और भाग भिन्नता पर निर्भर करते हैं। मशीन पर आमतौर पर अंतिम समायोजन की आवश्यकता होती है।
हालाँकि, यह बुनियादी रोबोट पथ को विकसित करने में लगने वाले समय को काफी कम कर सकता है।
ग्राहक की डिजिटल जानकारी की गुणवत्ता भी मायने रखती है। सटीक 3डी मॉडल, 2डी चित्र, सामग्री विवरण, सतह की आवश्यकताएं और स्पष्ट उत्पाद तस्वीरें प्रारंभिक पॉलिशिंग अवधारणा तैयार करना आसान बनाती हैं।
विज़न सिस्टम्स पार्ट वेरिएशन में मदद कर सकते हैं
रोबोटिक निर्माण में विज़न प्रणालियाँ आम होती जा रही हैं। कैमरे और 3डी सेंसर भागों का पता लगाने, उत्पाद मॉडल की पहचान करने और वर्कपीस की स्थिति में अंतर का पता लगाने में मदद कर सकते हैं।
कुछ अनुप्रयोगों में, एक विज़न सिस्टम यह जाँच सकता है कि किसी घटक को कैसे रखा गया है और तदनुसार रोबोट के पथ को समायोजित कर सकता है। यह अत्यधिक सटीक मैन्युअल लोडिंग की आवश्यकता को कम कर सकता है।
दृष्टि यह पहचानने में भी मदद कर सकती है कि कौन सा उत्पाद रोबोटिक कोशिका में प्रवेश कर गया है। इसके बाद सिस्टम स्वचालित रूप से सही पॉलिशिंग नुस्खा लोड कर सकता है।
अधिक उन्नत निरीक्षण प्रणालियाँ पॉलिश करने से पहले या बाद में सतह की जाँच कर सकती हैं। हालाँकि, पॉलिश की गई धातु की सतहों का निरीक्षण करना आसान नहीं है। प्रतिबिंब, विभिन्न प्रकाश स्थितियां, बारीक खरोंचें और सतह के बदलते कोण स्वचालित निरीक्षण को कठिन बना सकते हैं।
कई कारखानों के लिए, दृष्टि को चरण दर चरण पेश किया जाना चाहिए। गुणवत्ता निरीक्षण के हर पहलू को एक बार में स्वचालित करने की कोशिश करने की तुलना में बुनियादी भाग की पहचान और स्थिति सुधार अधिक तत्काल मूल्य प्रदान कर सकता है।
उत्पादों को परिवारों में समूहित करना
एक सामान्य गलती प्रत्येक उत्पाद को पूरी तरह से अलग स्वचालन परियोजना के रूप में मानना है।
कई कारखानों में, उत्पादों को उनकी सामग्री, आकार, आकार, धारण विधि, सतह खत्म, या पॉलिशिंग प्रक्रिया के आधार पर परिवारों में वर्गीकृत किया जा सकता है।
उदाहरण के लिए, एक सेनेटरी वेयर फैक्ट्री ऐसे समूह बना सकती है:
- पीतल के नल निकाय.
- नल के हैंडल.
- वाल्व निकाय.
- बाथरूम का सामान.
- स्टेनलेस स्टील फिटिंग.
एक ही परिवार के उत्पाद समान फिक्स्चर, अपघर्षक, पॉलिशिंग दबाव और रोबोट चाल का उपयोग कर सकते हैं। किसी मौजूदा प्रोग्राम की प्रतिलिपि बनाकर और कुछ पथ बिंदुओं को संशोधित करके अक्सर एक नया मॉडल बनाया जा सकता है।
इससे इंजीनियरिंग का समय कम हो जाता है और सिस्टम को प्रबंधित करना आसान हो जाता है।
रोबोटिक पॉलिशिंग सिस्टम खरीदने से पहले, निर्माताओं को अपने ऐतिहासिक ऑर्डर का अध्ययन करना चाहिए और एक उत्पाद मैट्रिक्स बनाना चाहिए। मैट्रिक्स दिखा सकता है:
- उत्पाद का नाम और मॉडल.
- सामग्री।
- आयाम तथा वजन।
- वार्षिक या मासिक मात्रा.
- बैच का आकार.
- वर्तमान मैनुअल पॉलिशिंग का समय।
- आवश्यक सतह गुणवत्ता.
- वर्तमान दोष या पुनः कार्य दर.
- आवश्यक उपकरण और अपघर्षक.
- समान उत्पाद परिवार.
- अपेक्षित भविष्य की मांग.
यह विश्लेषण यह निर्धारित करने में मदद करता है कि किन उत्पादों को पहले स्वचालित किया जाना चाहिए।
सबसे अच्छे शुरुआती उत्पाद हमेशा उच्चतम मात्रा वाले नहीं होते हैं। एक अच्छा उम्मीदवार ऐसा हिस्सा भी हो सकता है जो कठिन, खतरनाक, दोहराव वाला या कुशल श्रम पर अत्यधिक निर्भर हो।
क्या एक रोबोट हर उत्पाद को संभाल सकता है?
तकनीकी रूप से, एक रोबोट को कई अलग-अलग हिस्सों के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है। व्यवहार में, किसी कारखाने में प्रत्येक उत्पाद को संभालने के लिए एक प्रणाली की अपेक्षा करना अनावश्यक जटिलता पैदा कर सकता है।
एक बहुत बड़ी उत्पाद श्रृंखला में विभिन्न सामग्रियां, आकार, पॉलिशिंग मानक और प्रक्रिया क्रम शामिल हो सकते हैं। कुछ हिस्सों को बेल्ट ग्राइंडिंग की आवश्यकता हो सकती है, जबकि अन्य को बफ़िंग, डिबरिंग, साटन फ़िनिशिंग या मिरर पॉलिशिंग की आवश्यकता हो सकती है।
इन सभी प्रक्रियाओं को एक सेल में संयोजित करने का प्रयास करने से उपकरण की लागत बढ़ सकती है और प्रोग्रामिंग, टूलींग, धूल संग्रह और रखरखाव अधिक कठिन हो सकता है।
एक बेहतर रणनीति अक्सर यथार्थवादी ऑपरेटिंग रेंज को परिभाषित करना होता है।
उदाहरण के लिए, एक रोबोटिक सेल को एक निश्चित आकार सीमा के भीतर और तीन संबंधित उत्पाद परिवारों से संबंधित 0.5 और 15 किलोग्राम वजन वाले हिस्सों को संसाधित करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। सिस्टम दो ग्राइंडिंग चरण और एक पॉलिशिंग चरण निष्पादित कर सकता है।
इस सीमा के बाहर के उत्पादों को मैन्युअल रूप से संसाधित किया जा सकता है या किसी अन्य मशीन को सौंपा जा सकता है।
हर संभव स्थिति को संभालने के लिए डिज़ाइन की गई प्रणाली की तुलना में एक केंद्रित प्रणाली अक्सर अधिक उत्पादक और संचालित करने में आसान होती है।
रोबोटिक पॉलिशिंग के लिए कौन सा बैच आकार उपयुक्त है?
प्रत्येक कारखाने पर लागू होने वाला कोई एक न्यूनतम बैच आकार नहीं है।
उपयुक्त मात्रा कई कारकों पर निर्भर करती है:
- उत्पाद प्रोग्रामिंग समय.
- फिक्सचर परिवर्तन का समय.
- उपकरण परिवर्तन का समय.
- मैनुअल पॉलिशिंग चक्र का समय।
- रोबोट पॉलिशिंग चक्र का समय।
- श्रम लागत।
- सतह की गुणवत्ता की आवश्यकताएँ।
- पुनर्कार्य और अस्वीकृति दर.
- दोहराए जाने वाले आदेशों की आवृत्ति.
- बेहतर सुरक्षा का मूल्य.
- प्रति दिन शिफ्ट की संख्या.
यदि किसी नए हिस्से के लिए आठ घंटे की प्रोग्रामिंग की आवश्यकता होती है और उसे दोबारा कभी उत्पादित नहीं किया जाएगा, तो रोबोटिक पॉलिशिंग किफायती नहीं हो सकती है।
यदि किसी बैच में केवल 50 टुकड़े हैं लेकिन हर महीने वही ऑर्डर आता है, तो स्वचालन अभी भी सार्थक हो सकता है क्योंकि अनुमोदित कार्यक्रम का पुन: उपयोग किया जा सकता है।
इसी तरह, यदि प्रत्येक भाग को 30 मिनट की कठिन मैन्युअल पीसने की आवश्यकता होती है, तो एक अपेक्षाकृत छोटा बैच भी कई घंटों के श्रम का प्रतिनिधित्व कर सकता है। प्रक्रिया को स्वचालित करने से उपयोगी रिटर्न मिल सकता है।
इसलिए कारखानों को कुल वार्षिक मांग और दोहराव आवृत्ति का मूल्यांकन करना चाहिए, न कि केवल एक ऑर्डर की मात्रा का।
मानव संचालकों की भूमिका बदल रही है
रोबोटिक पॉलिशिंग से लोगों की ज़रूरत ख़त्म नहीं होती। यह लोगों द्वारा किए जाने वाले कार्य के प्रकार को बदल देता है।
पूरे शिफ्ट के लिए पॉलिशिंग व्हील के खिलाफ एक भारी हिस्से को पकड़ने के बजाय, एक ऑपरेटर फिक्स्चर को लोड और अनलोड कर सकता है, व्यंजनों का चयन कर सकता है, तैयार भागों का निरीक्षण कर सकता है, अपघर्षक को बदल सकता है और उत्पादन की निगरानी कर सकता है।
प्रक्रिया विकास के दौरान अनुभवी पॉलिशिंग कर्मचारी विशेष रूप से मूल्यवान बने रहते हैं। वे समझते हैं कि किन क्षेत्रों में अधिक दबाव की आवश्यकता है, कौन सी सतहें संवेदनशील हैं, और विभिन्न सामग्रियां अपघर्षक पदार्थों पर कैसे प्रतिक्रिया करती हैं।
उनका अनुभव इंजीनियरों को बेहतर रोबोट पथ और प्रक्रिया सेटिंग्स बनाने में मदद कर सकता है।
एक सफल स्वचालन परियोजना में, उत्पादन ज्ञान और रोबोटिक तकनीक एक साथ काम करते हैं। लक्ष्य मानव प्रक्रिया अनुभव को प्राप्त करना और इसे दोहराने योग्य उत्पादन नुस्खा में बदलना है।
बुनियादी ऑपरेटर प्रशिक्षण में शामिल होना चाहिए:
- सुरक्षित मशीन संचालन.
- उत्पाद नुस्खा चयन.
- स्थिरता परिवर्तन.
- उपकरण और अपघर्षक प्रतिस्थापन।
- गुणवत्ता निरीक्षण.
- सामान्य अलार्म हैंडलिंग।
- बुनियादी पैरामीटर समायोजन.
- दैनिक रखरखाव एवं सफाई।
उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस इतना सरल होना चाहिए कि उत्पादन कर्मचारी उन्नत रोबोट प्रोग्रामिंग ज्ञान की आवश्यकता के बिना काम कर सकें।
हाई-मिक्स उत्पादन में गुणवत्ता नियंत्रण
कई उत्पादों में लगातार गुणवत्ता बनाए रखना रोबोटिक पॉलिशिंग पर विचार करने के सबसे मजबूत कारणों में से एक है।
एक बार जब कोई प्रक्रिया ठीक से विकसित हो जाती है, तो रोबोट उसी पथ, गति, कोण, दबाव और पास की संख्या को दोहरा सकता है। इससे श्रमिकों के बीच थकान या मतभेदों के कारण होने वाली भिन्नता कम हो जाती है।
हालाँकि, अकेले रोबोटिक दोहराव अच्छी गुणवत्ता की गारंटी नहीं देता है। यदि आने वाले हिस्से बहुत भिन्न होते हैं या अपघर्षक घिस जाता है, तो रोबोट लगातार गलत प्रक्रिया को दोहरा सकता है।
एक संपूर्ण गुणवत्ता रणनीति में शामिल होना चाहिए:
- आने वाले भाग की जाँच।
- स्थिरता-स्थिति सत्यापन.
- उपकरण-स्थिति की निगरानी।
- बदलाव के बाद प्रथम चरण का निरीक्षण।
- स्पष्ट सतह-गुणवत्ता मानक।
- नियमित नमूना निरीक्षण.
- पकाने की विधि संस्करण नियंत्रण.
- रखरखाव अभिलेख.
- पता लगाने योग्य उत्पादन डेटा.
प्रथम चरण का निरीक्षण विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। एक नई रेसिपी लोड करने या फिक्स्चर बदलने के बाद, ऑपरेटर को पूर्ण उत्पादन के लिए बैच जारी करने से पहले पहले पूर्ण भाग का निरीक्षण करना चाहिए।
यदि छोटे समायोजन की आवश्यकता है, तो उन्हें सही ढंग से सहेजा जाना चाहिए ताकि अगली बार नवीनतम अनुमोदित नुस्खा का उपयोग किया जा सके।
निवेश पर रिटर्न की गणना
रोबोटिक पॉलिशिंग का मूल्य केवल रोबोट के चक्र समय की तुलना किसी कर्मचारी के चक्र समय से करके नहीं मापा जाना चाहिए।
गणना में इस पर भी विचार करना चाहिए:
- श्रम बचत.
- पुनः कार्य और अस्वीकृति लागत कम करें।
- कार्यस्थल पर चोटें कम हुईं।
- बेहतर उत्पादन स्थिरता.
- लंबे समय तक परिचालन घंटे.
- बेहतर वितरण विश्वसनीयता।
- दुर्लभ कुशल श्रम पर निर्भरता कम हुई।
- कम प्रशिक्षण आवश्यकताएँ.
- बेहतर उत्पादन डेटा.
- फ़ैक्टरी स्थान का बेहतर उपयोग।
- तेज़ रिपीट-ऑर्डर सेटअप।
उच्च-मिश्रण उत्पादन के लिए, इंजीनियरिंग और परिवर्तन लागत को भी शामिल किया जाना चाहिए।
एक प्रणाली प्रत्येक भाग को शीघ्रता से पॉलिश कर सकती है, लेकिन यदि ऑपरेटर प्रत्येक बैच को तैयार करने में बहुत अधिक समय खर्च करते हैं, तो वास्तविक उपयोग दर कम रहेगी।
निर्माताओं को यह गणना करनी चाहिए कि रोबोट प्रोग्रामिंग, परीक्षण, फिक्स्चर बदलने, उपकरण बदलने और सामग्री की प्रतीक्षा करने की तुलना में अनुमोदित भागों के उत्पादन में कितना समय व्यतीत करेगा।
लक्ष्य आवश्यक रूप से 100% रोबोट उपयोग प्राप्त करना नहीं है। लचीले उत्पादन परिवेश में, तैयारी में कुछ समय लगने की उम्मीद है। लक्ष्य यह सुनिश्चित करना है कि संपूर्ण प्रणाली मौजूदा पद्धति की तुलना में बेहतर लागत, गुणवत्ता, सुरक्षा और वितरण प्रदर्शन प्रदान करे।
आरंभ करने का एक व्यावहारिक तरीका
फ़ैक्टरियों को अपनी संपूर्ण उत्पाद श्रृंखला को तुरंत स्वचालित करने की आवश्यकता नहीं है।
कम जोखिम वाला दृष्टिकोण प्रतिनिधि उत्पादों के चयनित समूह के साथ शुरू करना है। इन भागों को कुछ सामान्य सुविधाएँ साझा करते हुए सिस्टम के लचीलेपन का परीक्षण करने के लिए पर्याप्त विविधता प्रदान करनी चाहिए।
एक व्यावहारिक कार्यान्वयन प्रक्रिया में निम्नलिखित चरण शामिल हो सकते हैं:
1. उत्पाद जानकारी एकत्रित करें
2डी चित्र, 3डी मॉडल, तस्वीरें, सामग्री, आयाम, वजन, उत्पादन मात्रा, मैन्युअल प्रसंस्करण समय और सतह-गुणवत्ता की आवश्यकताएं तैयार करें।
2. उत्पादों को वर्गीकृत करें
भागों को आकार, सामग्री, प्रक्रिया, स्थिरता विधि और आवश्यक फिनिश के अनुसार समूहित करें।
3. परीक्षण भागों का चयन करें
कई प्रतिनिधि उत्पाद चुनें, जिनमें एक साधारण भाग, एक विशिष्ट भाग और एक अधिक कठिन भाग शामिल है।
4. एक प्रारंभिक अवधारणा विकसित करें
रोबोट के आकार, पॉलिशिंग स्टेशन, स्थिरता रणनीति, लोडिंग विधि, बल-नियंत्रण विधि, सुरक्षा प्रणाली और धूल-संग्रह आवश्यकताओं को परिभाषित करें।
5. प्रक्रिया परीक्षण का संचालन करें
अंतिम प्रक्रिया स्वीकृत होने से पहले आमतौर पर भौतिक नमूना परीक्षण की आवश्यकता होती है। यह अपघर्षक चयन, चक्र समय, प्राप्त करने योग्य गुणवत्ता, उपकरण जीवन और स्थिरता डिजाइन की पुष्टि करता है।
6. व्यंजन बनाएं और संग्रहीत करें
प्रत्येक उत्पाद के लिए एक अनुमोदित डिजिटल नुस्खा बनाएं और स्पष्ट नामकरण और संस्करण-नियंत्रण नियम स्थापित करें।
7. ट्रेन ऑपरेटर
कर्मचारियों को उत्पादों को बदलना, व्यंजनों का चयन करना, गुणवत्ता का निरीक्षण करना और नियमित रखरखाव संभालना सिखाएं।
8. धीरे-धीरे विस्तार करें
पहला उत्पाद परिवार स्थिर होने के बाद, वास्तविक उत्पादन आवश्यकताओं के आधार पर और उत्पाद जोड़ें।
यह चरणबद्ध दृष्टिकोण कारखाने को प्रारंभिक परियोजना को अनावश्यक रूप से जटिल बनाए बिना वास्तविक उत्पादन से सीखने की अनुमति देता है।
जब रोबोटिक पॉलिशिंग सर्वोत्तम विकल्प न हो
हालाँकि रोबोटिक पॉलिशिंग अधिक लचीली होती जा रही है, यह हर उच्च-मिश्रण, कम-मात्रा वाले अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त नहीं है।
मैन्युअल पॉलिशिंग तब अधिक व्यावहार
