文/Sepro 美國公司Steve Williams，Rich Lachance

自動化沒有一種“普適”的解決方案。當(dāng)你想象自動化在你的注射成型車間中會是什么樣子時，你需要針對將安裝的自動化系統(tǒng)來考慮人員的培訓(xùn)、產(chǎn)品、空間和目標(biāo)。

就像任何行業(yè)一樣，塑料世界正在不斷變化和發(fā)展。通常，這意味著公司需投資自動化，以提高生產(chǎn)率并增加產(chǎn)能和效率。如果你還沒有花時間為你的公司考慮自動化，那么現(xiàn)在就是最佳的實施時機(jī)。當(dāng)你延遲采取行動時，你的競爭對手將通過自動化使其利潤和產(chǎn)品質(zhì)量最大化，并在為客戶提供的整體價值方面獲得更大的領(lǐng)先優(yōu)勢。

在討論如何在公司內(nèi)最佳地實施自動化之前，讓我們快速幫助那些仍然束手無策的人來決定自動化是否適合他們。

在需要小心處理精密成型的零部件時，機(jī)械手特別關(guān)鍵

你是否應(yīng)該考慮自動化

對于自動化你應(yīng)該考慮什么呢？從你現(xiàn)有的勞動力開始。如果你很難找到熟練的操作員、工藝工程師或維護(hù)技術(shù)員，那么自動化幾乎可以肯定會幫助你提高整體效率和質(zhì)量。與手動操作相比，自動化幾乎總是可以更快地工作并且占用更少的占地面積。自動化系統(tǒng)也不需要中斷，它能提供手動操作無法做到的一致性。在周期時間內(nèi)增加的一致性，不僅可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，還能幫助你確定更準(zhǔn)確的運(yùn)營成本和生產(chǎn)產(chǎn)量。在和其他成型商競爭時，自動化能有助于你變得更加成功。

考慮你正在制作的產(chǎn)品也是明智的。如果你正在處理具有精密表面特征的零部件，它們是用較軟材料組成和/或具有在成型過程中必須保持的關(guān)鍵尺寸，則自動化是重要且必需的步驟。與人的任何不受控制的互動都可能損壞零部件或降低其質(zhì)量。許多醫(yī)療或高端電子零部件特別容易受到人為干擾的污染，因此，如果你要加工的產(chǎn)品用于這兩個領(lǐng)域中的任何一個，那自動化就必不可少。

甚至在零部件成型后，自動化也能幫助提高整體效率并降低總成本。在成型機(jī)上利用自動化，你可以在成型后甚至最終包裝中保持對零部件的控制。如果使用自動化能直接在注射機(jī)上完成該過程，則無需將零部件運(yùn)入倉庫和從倉庫運(yùn)出來進(jìn)行進(jìn)一步的處理。自動化減少錯誤和缺陷，并且限制變量，這樣你的公司就能夠?qū)Ｗ⒂谕瓿扇蝿?wù)，而不是去處理錯誤。

實施自動化

決定實施自動化是容易的。但下一步更重要，那就是確定如何在你的工藝和注射成型單元中最佳地實施自動化。在確定自動化如何最好地為你和你的公司工作時，你應(yīng)該先考慮幾件事。

你的員工是否具有實施自動化所需的必要技能？重要的是，確保自動化程度適合公司的人力資源。花一點時間考慮一下你的團(tuán)隊中哪些成員最適合與安裝好的機(jī)械手和自動化系統(tǒng)一起工作。大多數(shù)的機(jī)械手系統(tǒng)都需要工程師、技術(shù)人員或維護(hù)人員，他們需要了解機(jī)電設(shè)備、機(jī)械手、PLC控制和氣動裝置。如果你沒有具有這種經(jīng)驗和知識的員工，那就不得不依靠承包商和/或自動化制造商來獲得未來的支持和服務(wù)。當(dāng)一個問題浮出水面時，你將無法立即通過當(dāng)前的員工進(jìn)行處理，而是被迫等待外部的援助到來。

你不要為了使自動化流程有效而到外面雇用更多的員工（盡管這是一種解決方案，并且可能會帶來長期利益）。相反，你已經(jīng)擁有的操作員應(yīng)該能夠完成這項工作。他們只需要適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)和支持。你的自動化供應(yīng)商可能會在安裝時提供這種培訓(xùn)。要充分利用這一機(jī)會，使你的操作員全面地學(xué)習(xí)自動化系統(tǒng)。

如果你的內(nèi)部團(tuán)隊可以解決許多典型的自動化問題，那么你的公司可以保持所有已學(xué)到的知識，從而意味著你不再需要花費(fèi)用尋求不必要的外部幫助來解決常規(guī)問題。這還使你能夠在出現(xiàn)問題后盡可能快地使自動化恢復(fù)在線狀態(tài)，通過增加正常運(yùn)行時間來最大程度地降低成本和提高效率。此外，了解你的操作并熟悉當(dāng)前自動化的技術(shù)團(tuán)隊，應(yīng)具備隨著技術(shù)進(jìn)步不斷改進(jìn)自動化系統(tǒng)的能力。

自動化在你的工作空間內(nèi)是否合適？每個人都知道占地面積很有價值，但是“鞋拔”式的自動化進(jìn)入面積太小或規(guī)劃不當(dāng)?shù)目臻g，可能會直接影響整個單元的正常運(yùn)行時間。如果可能的話，根據(jù)自動化或工藝過程要求安排工作區(qū)域，并確保為設(shè)備及其需要執(zhí)行的移動和動作提供足夠的空間。縮小工作區(qū)域可能會限制流程的優(yōu)化和自動化效率。

重要的是要記住，一旦出現(xiàn)問題，你將需要進(jìn)入設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和故障排除。必須更換在合理的時間內(nèi)無法到達(dá)位置的氣缸、傳感器或伺服電動機(jī)，這可能需要對其他單元組件進(jìn)行大的拆卸，甚至從單元中拆卸整個自動化模塊。這可能會導(dǎo)致數(shù)小時甚至多班次的停機(jī)時間，從而增加成本。只要維護(hù)得當(dāng)，自動化就可以運(yùn)行幾十年，但是認(rèn)為設(shè)備一旦安裝到位就不需要維修則是不切實際的。

每個車主都接受這樣的事實，即需要定期維護(hù)來確保汽車能長時間駕駛使用。機(jī)械手自動化單元同樣如此。你應(yīng)該考慮維護(hù)檢修門和防護(hù)板的安裝位置，并且要保證足夠的數(shù)量。想象一下，如果汽車制造商沒有提供一個發(fā)動機(jī)蓋用來接近汽車發(fā)動機(jī)。那么在更換火花塞時，你就需要將汽車放到升降機(jī)上，再拆下發(fā)動機(jī)，安裝價值25 美元的火花塞，然后重新安裝發(fā)動機(jī)。自動成型機(jī)也是如此。如果機(jī)器的維護(hù)區(qū)域不易接近，則代價幾乎肯定會是幾天的維修時間和由此帶來的生產(chǎn)損失。

限制人與自動化單元的交互。這看起來可能十分平常，但是非常重要。當(dāng)然，機(jī)械手自動化的主要目的是減少人與人之間的互動。成功運(yùn)行任何自動化單元的關(guān)鍵是讓其在自動模式下運(yùn)行，并讓操作員盡可能少地中斷周期。單元在自動生產(chǎn)中運(yùn)行的時間越長，更多的生產(chǎn)成本就會因自動化提供的效率和優(yōu)化而減少。當(dāng)單元自動運(yùn)行時，容易算出實際的操作成本并確定單元每小時、每班次和每周可生產(chǎn)的產(chǎn)品量。在設(shè)計一個自動化成型單元時，請不要忘記與自動化供應(yīng)商合作，以提供多種解決方案，用于放置分級嵌件、排列包裝盒、使用視覺系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)量檢查，以及其他減少單元內(nèi)操作員參與的工作。

每次換模后都不要浪費(fèi)時間。機(jī)械手與注射機(jī)和下游設(shè)備的位置校準(zhǔn)對于成功操作至關(guān)重要。如果單元不能長時間運(yùn)行專用模具和長時間生產(chǎn)相同的零部件，則在設(shè)計系統(tǒng)時需要為生產(chǎn)變更做好計劃。確保掌握一種方法，在更換模具后重新放置模具及相關(guān)設(shè)備時或者為了預(yù)防性維護(hù)而取出模具時，保證模具處于正確位置。

如果未正確放置模具，則可能需要重新設(shè)定機(jī)械手的位置點，并且需要調(diào)整才能正常操作。該過程是耗時和昂貴的，因此將這種需求最小化是明智的。機(jī)械手上的伺服手腕選項（代替氣動手腕）無疑能幫助實現(xiàn)這一目標(biāo)。實際上，應(yīng)該在任何單元中考慮使用具有伺服驅(qū)動手腕的機(jī)械手（也稱為5 軸機(jī)械手），因為它增加了移動和調(diào)整的靈活性。

確保在機(jī)械手單元周圍有足夠的空間，以及整個防護(hù)裝置有充分的通道

你的員工是否具有實施自動化所需的必要技能呢？圖為技術(shù)人員正在維修并使用懸吊控制板對機(jī)械手進(jìn)行編程