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Stuart Nathan 2021年11月4日 < 1 min read

搬迁工厂设备时需要考虑的问题

与 NavVis 的资深解决方案经理 Paul Haenchen 一起探讨需要搬迁制造设备的重要案例。

工厂布局设计不是一成不变的。一切都可能随时改变,一个既定的流程或布局偶尔也不可避免地需要更改。然而,许多生产过程中的机床往往是大型和重型的,并与多种服务和IT系统相连。因此,往往只是不得已的时候才会移动它们,而且这样的情况很少发生。

据 NavVis 的数字工厂解决方案资深经理 Paul Haenchen 所说,需要搬迁制造设备的情况通常有两种。

最常见的情况是当一个公司想在现有的生产线上生产一种新产品,或者当整个制造过程必须改变以适应新的产品规格时。

他说:“一个工厂的所有部分都与该厂制造的产品有关。如果需要改变产品,生产线也可能会改变。”

如果产品规格没有变化,设备搬迁的主要原因则是优化现有工艺或使之现代化。但 Haenchen 解释说,这种情况并不常见。

“我参与了这样的一个项目,因为工厂真的很旧才需要搬移设备。我认为这种情况并不常见,因为当你通过生产某种东西来赚钱,而且一切都在运行时,要暂停生产使其现代化要有充足的理由。”

他继续说,这些原因可能包括在自动化的基础上开发出更好的工艺,在机器人解决方案的基础上实现更快的操作,或者为操作员实施更健康、更舒适的人体工程学。在尽量减少对现有系统的干扰的同时也带来长期的改进。

当一个成熟的制造过程正在运行时,产品相关设备的搬迁原因包括产品可能需要更多的生产空间,或法律发生变动,如需要新的控制系统来改善健康和安全。

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设备搬迁前需要做出的决策

在考虑设备搬迁时,公司将不得不做出一系列决定。首先,应该决定的当然是需要做出什么样改变,以及哪些设备需要被搬移。

然后应根据该设备的搬迁难度对其进行分类。A类设备——易于移动——可能包括诸如无绳电动螺丝刀等工具。B类则是半自动化的装配或加工站。C类——最难移动的——是大型的全自动化机器。

Haenchen 评论说:“半自动设备可能带有轮子。但对于大型的全自动机器,你可能需要引进叉车,这对规划的要求又很高。”

接下来的决策是何时进行搬迁。一般来说,生产还在进行时是无法搬迁的。Haenchen 说,简单的设备有时可以在一个周末搬迁,但对于大型机器来说,可能需要更长的时间,而且往往很难找到许多员工同时休假的时期,使关闭生产合理化。

这不仅仅是简单的移动机器的问题。一旦搬到了新的地点,就必须重新启动该设备,提高到所需的运行速度,并进行测试,以确保它们加工的项目符合所需的质量目标。

“你可能需要再次生产一些预制件”,他说,“以检查机器是否可以进行大规模生产。”

更具挑战性的情况可能发生在必须进行搬迁而生产不能中断的情况下。在这种情况下,例如必须搬迁插入几个螺钉的机器,则有必要制定一个应急计划。这项任务可以暂时通过人工完成,但公司也必须将随生产率降低这一结果纳入规划中。

Haenchen 还强调,在执行任何操作之前,必须对新程序进行风险评估。当一个可能涉及到有毒或易燃材料的生产过程被转移到另一个地方时,那么新地点的所有工作人员都会受到影响,无论他们是否参与这一生产流程。同样的,产生大量灰尘或非常嘈杂的生产也会改变工厂风险分析。

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通过预先计划将干扰降到最低

搬迁本身也需要遵循一个严格的时间表。这听起来好像很明显,但每个阶段都必须经过仔细的预先思考和计划。

Haenchen 说:“首先你必须关闭设备,拔掉所有的插头——包括服务设备、电力和压缩空气,所有的传感器和IT链接——将它移到新的位置,重新连接电源,并确保它继续正常工作。”

最有可能的是,还需要内部(如计划部门、维护、操作)和外部(如进行拆卸和安装的供应商)的人力资源参与。

他说:“但在这之前,你必须确保机器需要的所有服务在其新的地点都可以获得。你可能需要移动或创建新的主电源插座、压缩空气管道和局域网连接。而且,如果机器包含大量的传感器(越来越多的机器带有传感器)你必须确保平稳地搬迁,才不会损坏任何东西或过度摇晃它。机器要在周一早上运行的话肯定不能在周日晚上搬迁。”

越来越多的工厂采用数字孪生技术为其员工(包括生产线上的员工和更高层的员工)提供关于流程运行情况的播报,通常是实时的。机器的任何变动都需要反映在这个数字孪生中。在此情况下,机械中的传感器向管理执行系统发送数据。Haenchen 说,设备的变动需要和服务一样,成为规划过程的一部分。比如说它可能需要更长的测试时间。

他解释说:“当机器正在运行时,工厂经理将不希望,或者不能等待数周的时间来获得数字孪生的运行数据。”

这则是 NavVis 服务可以提供帮助的领域。通常情况下,数字孪生有一个可视化的组成部分。工厂的操作人员可以很容易地看到他们的操作数据来自哪里,而点云数据是建立这些可视化模型的一个宝贵组成部分。

“一旦所有的东西都安装完毕,你可以再扫描一次,建立一个新的工厂布局数字模型。”这个过程将相当迅速,24小时内就可以完成扫描和更新。

总结

对于需要进行设备搬迁的情况,比如在现有生产线上生产新产品,或当需要改变整个制造流程以适应新的产品规格时,NavVis 数字工厂解决方案可以提供非常有利的支持,将您的生产干扰最低化。

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Stuart Nathan 是一位驻伦敦的自由科学作家,曾是《工程师》杂志的专题编辑。他曾为《经济学人 1843》、《英吉利》和《麻省理工科技评论》等出版物撰稿。他认为良好的交流和表达是实现科学和技术潜力的重要部分。