Какие этапы включает проект автоматизации участка и сколько он занимает

Проект автоматизации участка — это не покупка робота к существующему станку, а последовательность работ от обследования до выхода на расчётную производительность. Каждый этап даёт документ или результат, который нужен следующему: без техзадания не считается спецификация, без планировки не заказывается ограждение, без аттестации не передаётся участок в работу. Услуга оформлена отдельно — роботизация и автоматизация.

Ниже разобраны этапы в порядке выполнения, что определяет длительность каждого, какие данные требуются от заказчика и из каких узлов собирается автоматизированный участок.

Этапы проекта по порядку

• Обследование. Фиксируются номенклатура, программа выпуска, действующий парк, фонд времени, планировка и инженерные сети. Если переход на ЧПУ только планируется, обследование совмещается с технологическим аудитом.
• Техническое задание. Закрепляются расчётная производительность, перечень деталей для автоматической работы, требуемое время работы без оператора, точность, требования к контролю и к безопасности.
• Концепция и выбор схемы. Определяется способ автоматизации: загрузка прутком, манипулятор у станка, паллетная система, конвейер между операциями. Схема выбирается по номенклатуре и размеру партии, а не по типу оборудования.
• Спецификация. Состав оборудования с артикулами и исполнениями: станки, оснастка, захваты, накопители, датчики, шкафы управления, ограждения. На этом этапе становится понятен бюджет проекта.
• Проект участка. Планировка с зонами обслуживания и путями завоза, основание и фундаменты, электроснабжение, сжатый воздух, отвод стружки и смазочно-охлаждающей жидкости, зоны безопасности и расстановка ограждений.
• Изготовление и поставка. Производство станков и узлов автоматизации, приёмка у изготовителя, доставка комплектом. Станок и средства автоматизации должны приходить согласованно: манипулятор без станка на участке не монтируется.
• Монтаж. Установка на подготовленное основание, подключение к сетям, сборка ограждений и контуров безопасности.
• Пусконаладка и аттестация. Проверка на холостом ходу и под нагрузкой, отладка циклов, приёмочные испытания по согласованным деталям. Этап оформляется как пусконаладка и ввод в эксплуатацию.
• Обучение и передача. Операторы и наладчики осваивают работу с циклом, аварийные режимы и порядок переналадки — обучение персонала.
• Выход на расчётную производительность. Сопровождение в первые смены, доводка циклов, фиксация фактического штучного времени.

Что определяет длительность

Общий срок складывается из трёх разных по природе частей: инженерной подготовки на стороне заказчика, производства и доставки оборудования, работ на месте. Называть единый срок для всех проектов нельзя — он зависит от позиций ниже, и по каждой длительность определяется до начала проекта.

Из чего собирается автоматизированный участок

• Станок с автоматической сменой инструмента. Ёмкость магазина определяет, сколько деталей проходит без вмешательства: 24 позиции у вертикально-фрезерного центра E-855, 40 позиций у пятиосевого E-X650 со временем смены 2,5 с, 60 позиций у горизонтально-расточного E-130. Для вертикального токарного центра E-1000ATC магазин на 12 позиций с манипулятором под конус BT50 и временем смены около 35 с — характерная разница между фрезерной и тяжёлой токарной машиной.
• Автоматическая загрузка заготовок. Для прутковых деталей — подача прутка в пределах проходного диаметра шпинделя: 51 мм в стандартном исполнении и 65 мм в расширенном у токарного E-5M. Для корпусных деталей — паллеты или манипулятор с накопителем.
• Оснастка быстрой установки. Патроны, цанги и приспособления, обеспечивающие повторяемую установку без выставления по индикатору: зажимные патроны, цанги, оснастка для станков.
• Контроль в цикле. Датчики привязки инструмента и детали, контроль присутствия заготовки, контроль поломки инструмента. Без него автоматическая работа останавливается на первой нештатной детали.
• Отвод стружки и смазочно-охлаждающей жидкости. При работе без оператора накопление стружки становится причиной остановки чаще, чем отказы оборудования.
• Контур безопасности. Ограждения, блокировки дверей, кнопки аварийного останова, зоны с контролем доступа. Проектируется вместе с планировкой, а не после монтажа.

Что требуется от заказчика на каждом шаге

• На обследовании — чертежи, маршрутные карты, план цеха, схема электроснабжения с резервом мощности, данные по сжатому воздуху.
• На техническом задании — назначенный ответственный с правом согласования и согласованная расчётная производительность.
• На проекте участка — решение по основанию и подготовке сетей, согласование планировки со службами предприятия.
• На монтаже — подготовленная площадка, подведённые сети, доступ технике и крану нужной грузоподъёмности.
• На пусконаладке — заготовки и перечень деталей для приёмочных испытаний, присутствие технолога и наладчика.
• На обучении — выделенное время смен без производственного плана на эти часы.

Если на участке меняется и технология, а не только способ загрузки, работы идут в связке с разработкой технологии под ключ: маршруты, управляющие программы и комплект оснастки готовятся под новый цикл. Условия оплаты по проекту разбираются отдельно — в том числе через лизинговые программы; порядок работы по этапам описан в разделе наш подход.

Частые вопросы

Можно ли автоматизировать действующий станок без замены? Иногда да — если у него есть интерфейс для внешнего управления циклом и место для накопителя. Проверяется по документации конкретной модели: у части станков такой возможности нет, и дешевле автоматизировать новую машину, чем дооснащать старую.

Что автоматизируют в первую очередь при ограниченном бюджете? Операцию, которая определяет загрузку участка и выполняется наибольшей партией. Автоматизация редких деталей даёт меньший эффект при той же стоимости узлов.

Сколько деталей нужно в партии, чтобы автоматизация имела смысл? Порог считается по времени переналадки и штучному времени, а не по общему правилу. Если переналадка занимает больше, чем обработка всей партии, выигрыш дают паллетные системы и быстрая оснастка, а не манипулятор.

Нужно ли менять численность операторов? Задача автоматизации — перевести оператора с загрузки на обслуживание нескольких станков и контроль. Расчёт численности делается на этапе проекта участка вместе с планировкой.

Что прислать для расчёта проекта? Перечень деталей с чертежами и годовой программой, размеры партий, план цеха с расстановкой и проёмами, перечень действующего оборудования, схему электроснабжения с резервом мощности, данные по сжатому воздуху, требуемое время работы без оператора, сменность.

Что мы делаем

Обследуем участок, готовим техзадание и концепцию, собираем спецификацию с оснасткой и контролем в цикле, выпускаем планировку с зонами безопасности, поставляем оборудование комплектом, монтируем, проводим пусконаладку с приёмочными испытаниями и обучаем смены. Разделы каталога — пятиосевые обрабатывающие центры, горизонтально-фрезерные центры, портальные центры, токарные станки с противошпинделем и исполнения с осью Y, услуги — роботизация и автоматизация, подбор станка и сервисное обслуживание. Другие материалы — в разделе пусконаладка.

Пришлите перечень деталей и план участка на stanki@erher.ru — предложим схему автоматизации под вашу номенклатуру и распишем этапы со сроками по каждому.