Darbo vietų srauto optimizavimas: kaip viršgaliniai krano didina gamybos efektyvumą

Laisvos grindų erdvės padidinimas perkeldami medžiagų judinimo Stogų kraujas

Pagal 2024 metų gamybos plotų optimizavimo ataskaitą, kai grindų įrenginiai, tokie kaip elektros traukiniai, yra pakeičiami kranų įrengimais, galima sutaupyti apie 40 % dirbtuvių grindų ploto. Naudojant vertikalų, o ne horizontalų sprendimą, gamykloms atsiranda papildomos vietos naujoms surinkimo vietoms įrengti, atsargų laikymui organizuoti ar net sukurti būtinus saugos atstumus tarp darbo zonų. Kai kurios įmonės pastebėjo, kad darbo proceso pertraukimai sumažėjo apie 22 % įgyvendinus tokias priemones dėl mažesnio įrangos judėjimo per tuos pačius maršrutus per dieną.

Sumažinant spūstis ir gerinant darbo proceso tolygumą

Įvedus specialias oro maršrutų sistemas, virš galvos esantys kranažiai sumažina eilių blokavimo incidentus 57 % lyginant su tradicine medžiagų valdymo sistema (PwC Operacijų apžvalga, 2023). Tai sukuria tolygų gamybos procesą, kai:

• Komponentai juda tiesiogiai iš priėmimo vietos į surinkimo zoną
• WIP (darbo eigoje) perkėlimas vyksta be tarpinio laikymo
• Pagaminti gaminiai juda virš galvos link pakuotės/atsiuntimo zonų

Palyginamieji privalumai kompaktiškuose ir didelio masto gamybos patalpose

Vietos taupymo poveikis skiriasi priklausomai nuo patalpos dydžio:

Kompaktiškos patalpos labiausiai naudojasi iš virš galvos vykdomos medžiagų apdorojimo sistemų, tuo tarpu didesnės gamyklėlės pasiekia proporcingų darbo proceso patobulinimų naudodamos zonų pakelties operacijas. Abi konfigūracijos rodo matomus efektyvumo padidėjimus integruojant vertikalų medžiagų judinimo protokolus.

Saugos ir tikslumo didinimas sunkių krovinių apdorojime

Siekiant sumažinti darbo vietos riziką, kontroliuojant krano pakėlimą

Naudojant krano pakėlimą sumažėja pavojai žemės lygyje, nes kroviniai pakeliami nuo grindų, o ne perkeliami per jas. Tyrimai, atlikti pagal OSHA, parodė, kad šie kratai sumažina susidūrimų riziką maždaug 63 procentais, lyginant su įprastu vežimėlių darbu. Kratai taip pat turi įvairių saugos funkcijų. Pavyzdžiui, apkrovos ribos jutikliai ir automatinės avarinės stabdžiai neleidžia pakelti per daug svorio vienu metu. Tokios perkrovos yra viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl darbo vietose įvyksta nelaimingų atsitikimų, kurie kainuoja įmonėms vidutiniškai 740 000 JAV dolerių už kiekvieną incidentą, pagal praėjusiais metais atliktą Ponemon tyrimą. Ir dar viena svarbi nauda: nuotolinio valdymo funkcijos leidžia darbuotojams tvarkyti medžiagas nebestovint po jomis, todėl niekam nereikia jaudintis dėl galimo kritimo arba patekimo į pavojingas suspaudimo vietas, kol daiktai perkeliami.

Tikslios krovinio pozicionavimas svarbioms surinkimo užduotims

Apie 1 mm tikslumo montavimo mechanizmai leidžia darbuotojams tiksliai pristatyti turbinos mentes, presformas ir brangius komponentus ten, kur tai reikia. Šios mašinos yra su išmaniomis funkcijomis, tokio programuojamų aukščio nustatymų ir svyravimo kontrolės sistemų, kurios užtikrina stabilumą net perkeldamos nelygias 20 tonų apkrovas. Aukšto tikslumo lygis daro įtaką gamybos įrenginių efektyvumui. Pagal JAV Nacionalinio standartų instituto atliktus tyrimus, naudojant tikslųs keltuvus, lėktuvų gamybos procese klaidų montavimo metu mažėja maždaug dvigubai.

Užfiksuotas sužalojimų mažėjimas po kranų diegimo

Per tris metus tyrinėtojai išanalizavo 127 skirtingų gamybos įrenginių ir nustatė, kad pereinant nuo rankinio kėlimo prie viršutinių kranų, raumenų ir kaulų sistemos traumos sumažėjo beveik 60 %. Įmonės, kurios įdiegė radijo valdymo anti-kolizijos sistemas, pasižymėjo įspūdingu 82 % sumažėjimu nepageidaujamų susidūrimų atvejų, lyginant su senesnėmis kablio tipo valdymo sistemomis. Skaičiai kalba patys už save, kai pažvelgiame į Wuhan Rayvanbo automobilių pramonės klientus, kurie nuo 2021 metų pradžios nebeturėjo jokių darbo laiko praradimų dėl variklio blokų montavimo. Šie duomenys nėra tik popieriaus skaičiai – jie parodo, kaip tinkama viršutinių kranų naudojimo įrangos įgyvendinimas gali visiškai pakeisti darbo vietos saugos standartus.

Viršutinių kranų integravimas į modernias, automizuotas gamybos sistemas

Viršutinių kranų vaidmuo pramonės 4.0 ir inteligentinių gamyklų aplinkose

Senosios tiltinės keliamosios pastumiamos iš gamyklų tapo kur kas protingesnėmis šiais laikais, tikrai padedant įgyvendinti tai, ką svarbu pramonės 4.0 koncepcijai. Kai jos prijungiamos prie gamybos vykdymo sistemų (MES) ir sandėliavimo valdymo programų, šiuolaikinės keltuvai gali keisti savo elgesį pagal gamybos poreikius, nuolat bendraudami su kitomis mašinomis gamybos aikštėje. Matėme statistiką, rodančią, kad tokia sistema sumažina rankinį darbą apie 35% surinkimo operacijų metu, o tai reiškia, kad medžiagos sklandžiai juda nuo robotų stotelių iki sandėliavimo zonų be pernelyg daug sustojimų. Didieji gamintojai jau pradėjo integruoti RFID skenerius į savo keltuvus. Šie skeneriai tikrina, ar detalės yra ten, kur reikia, ir tada perkelia dalykus pagal poreikius keičiantis dienos metu, užtikrindami, kad niekas nekliūva laukiant komponentų.

Interneto prietaisai (IoT) ir skaitmeniniai valdymo įrenginiai realaus laiko stebėjimui ir prognozuojamajam priežiūros atlikimui

Šių dienų tiltiniai keltuvai yra aprūpinti protingais apkrovos jutikliais, prijungtais prie interneto, ir naudoja tai, kas vadinama skaitmeninio dvynio technologija, kad operatoriai gautų aiškesnį vaizdą apie tai, kas vyksta. Šios mašinos turi vibracijos jutiklius, kurie gali aptikti problemų su guoliais tris dienas prieš juos sugedant, o taip pat veikia specialios programos, kurios nustato, kaip sutaupyti energijos skirtingomis darbo pamainomis. Pagal praeitų metų Smart Manufacturing ataskaitą, įmonės, kurios priėmė tokio tipo prognozuojamąją techninę priežiūrą, netikėtą prastovų laiką sumažino maždaug 40 %, o tai yra daug geriau nei tik atlikti reguliarius rankinius patikrinimus. Technikai dabar gali išspręsti problemas nuotoliniu būdu naudodami papildytos realybės ekranus dėl belaidžio valdymo, o tai svarbiuose gamybos sektoriuose, tokiuose kaip automobilių baterijų gamyba, sutrumpino problemų sprendimo laiką beveik dvigubai.

Ateities tendencijos: dirbtinio intelekto valdomas maršrutizavimas, automatizacija ir susidūrimų vengimas

Šiuolaikinės progresyvios sistemos, kurios analizuoja ankstesnių darbo procesų duomenis naudodamos neuronines tinklus, pradeda keisti krano darbo procesus. Kai kurios ankstyvosios bandomosios versijos parodė, kad mašininis mokymasis gali gerokai padidinti paketų maršrutizavimo efektyvumą – apie 28% pagerėjimas užimtose liejimo aplinkose, kur prognozuojama, kur judės darbuotojai, ir nustatomos temperatūros pokyčiai metaliniuose komponentuose. Naujausia krano saugos technologija derina LiDAR žemėlapius su ultra platųju juostos lokacijos sekimu, kad būtų sukurta judanti saugumo zona aplink dirbančius žmones. Daugelis ekspertų mano, kad iki dešimtmečio pabaigos apie septynios iš dešimties naujų pakabinamųjų kranų bus su integruotais robotų jungiamaisiais taškais. Tai reiškia automatinį įrankių perjungimą ir sklandžius perkėlimus tarp kranų ir autonominės transporto priemonės sandėliuose be būtinybės visko koordinuoti rankiniu būdu.

Lankstumas ir mastelio keitimas per įvairius gamybos taikymus

Pakabinamųjų kranų, keltuvų ir vienaeilių bėgių pritaikymas pagal konkrečias gamybos poreikius

Šių dienų gamybos įrenginiams reikia tiltinių kranų sistemų, kurios atitiktų jų konkrečius poreikius gamybos patalpose. Rinkoje siūlomos visos sistemos – nuo mažų vienos sijos kranų, naudojamų ten, kur svarbiausia yra vietos taupymas, pavyzdžiui, elektronikos gamybos įmonėse, iki didelių dviejų sijų modelių su specialiais sukiojančiais kabliais, reikalingais plieno gamyklose. Dabar daugelis gamyklų prideda ir papildomą įrangą. Pvz., vakuuminiai pakėlimo įrenginiai vis labiau populiarėja stiklo gamyboje, nes jie švelniai valdo trapius paneles. Automobilių gamybos įmonės kai kuriose vietose pradėjo naudoti modulinius vienos bėgės sistemas vietoj tradicinių tiltinių kranų. Tokios sistemos leidžia medžiagoms sklandžiai judėti aplink patalpas, nereikia griauti sienų ar lubų, kad būtų galima įdiegti naują infrastruktūrą.

Moduliniai kranų sprendimai lanksčioms ir plečiamoms operacijoms

Modulinės tiltinės kranų sistemos leidžia gamykloms prisitaikyti prie besikeičiančių gamybos apimčių per:

• Keičiamosios pakabinamosios sijos darbo vietų išplanavimui per †48 valandų
• Mastelio kėlimo apkrovos (1–100+ tonų) per atnaujinamus keltuvus ir vežimėlius
• Hibridinės rankinės / automatinės valdymo sistemos pereinant prie „Industry 4.0“ darbo procesų

2023 metų „Material Handling Institute“ tyrimas parodė, kad įmonės, naudojančios modulinius krabus, sumažino perkėlimo išlaidas 32 % lyginant su fiksuota sistema.

Atvejo analizė: Mastelio sistemos įvairiose pramonės aplinkose

Viena pagrindinė pramonės sektoriaus tiekėja pradėjo naudoti standartizuotus kranus aštuoniose skirtingose vietose, todėl tarp komponentų buvo pasiekta apie 94 % suderinamumo. Kai rinkos kryptis pasikeitė, jie galėjo greitai perkelti įrangą iš vartojimo elektronikos gamybos į vėjo jėgainių surinkimą, taupydami apie 1,2 mln. JAV dolerių per metus pirkdami naujas. Įdomu, kad ši sistema pasirodė esanti labai lanksti. Plėtojant operacijas, darbuotojams reikėjo tik 60 % įprasto mokymo laiko, palyginti su ankstesniu laikotarpiu, nes daugelis įgūdžių galėjo būti tiesiogiai perkelti tarp skirtingų gamybos sričių.

Matomi našumo ir operacinės efektyvumo padidėjimai

Duomenimis pagrįsti pagerinimai dirbtuvių pralaidumo ir ciklo laikui

Šiandien krano sistemų virš galvos padeda padidinti našumą dėl geresnio medžiagų srauto valdymo ir trumpesnio aptarnavimo laiko visose įmonės patalpose. Pagal 2023 metų McKinsey tyrimus, gamykloms, kurios įdiegė skaitmeninį stebėjimą kartu su kranais, perdirbimo sparta padidėjo nuo 17 iki 24 procentų tik todėl, kad sumažėjo nepageidaujami laukimo laikai tarp operacijų. Galimybė realiu laiku stebėti krovinio būklę reiškia, kad darbuotojams jau nereikia rankiniu būdu koordinuoti visko, o kai maršrutai automatiniai, ciklo laikas sutrumpėja, nes nebereikia veltui judėti horizontaliai, kai to nereikia. Daugelis įmonių vadovų teigia, kad šie pokyčiai kasdienėje veikloje daro milžinišką skirtumą.

Našumo tyrimas: Vidutinio dydžio automobilių surinkimo gamyklų transformacija

Kai vidutinio dydžio automobilių gamykla įdiegė šiuos modulinius kranus, perkėlimo laikas sumažėjo nuo 48 iki vos 29 minučių vienam rėmui. Tikrą skirtumą padarė šių sistemų veikimas kartu su protingomis greičio kontrolės funkcijomis ir integruota susidūrimų prevencijos technologija. Darbo vietos galėjo veikti be pertraukimų apie 92 procentų našumo visą dieną. Tai yra net 34 procentais geriau nei daugelyje gamyklų, kurios naudojasi senamadiškais forkliftais. Ir dar viena nauda: darbo jėgos išlaidos sumažėjo maždaug 127 JAV dolerių vienetui. Gana įspūdinga, ypač kai reikėjo išlaikyti griežtas ISO kokybės reikalavimus, pagal kurias dirba visa pramonė.

Dažniausiai užduodami klausimai

Kokie yra viršutinių kranų privalumai lyginant su tradiciniais metodais?

Perkeltuviai atlaisvina grindų plotą, pagerina darbo proceso tolygumą, padidina saugą ir padeda tiksliau valdyti krovinį. Jie taip pat be problemų integruojami į automatizuotus gamybos sistemas ir modernias išmaniuosias gamyklas.

Kaip perkeltuviai prisideda prie saugos pramonėje?

Jie sumažina pavojus žemės lygyje, mažindami susidūrimų riziką, o taip pat turi apkrovos ribos jutiklius ir avarinio stabdžio sistemas. Be to, nuotolinio valdymo funkcijos leidžia saugiai valdyti medžiagas iš nuotolio.

Ar perkeltuviai tinka visų tipų gamybos patalpose?

Taip, perkeltuviai tinka tiek kompaktiškose, tiek didelio masto gamybos patalpose. Jie sutaupo erdvę ir padidina efektyvumą įvairiose gamybos sąlygose.

Kaip perkeltuviai integruojami į išmaniųjų gamyklų sistemas?

Šiuolaikiniai perkeltuviai jungiasi prie gamybos valdymo ir sandėliavimo valdymo sistemų, leidžiant automatiškai prisitaikyti prie gamybos poreikių ir integruotis su kitomis mašinomis, užtikrinant bepertrūptį veikimą.

Kokie progresai tikimasi pakeltuvų technologijose?

Ateities tendencijos apima dirbtinio intelekto valdomą maršrutizavimą ir automatizavimą, patobulintą susidūrimų vengimą bei platesnį integravimą su robotų sistemomis, kad būtų padidintas gamybos procesų efektyvumas.