Gelecekteki büyümeye ve değişikliklere adapte olabilecek bir bitki düzeni tasarlamak, sürdürülebilir üretim ve operasyonel verimlilik için önemlidir. Esnek bir bitki düzeni, pahalı yenilemelere en uygun şekilde genişletilebilirliği sağlar ve bu işlemdeki hızlı yeniden yapılandırılabilir endüstriyel ortamda, statik düzenler hızla şişeler haline gelir, pahalı ve yıkıcı retrofitlere zorlar. Aksine, ileri görüşlü bir tasarım felsefesi, tesislerin çok kumaşlarına adapte edilebilirliği sağlar, hızlı yeniden yapılandırılabilirlik, ölçeklendirme, ölçeklendirme, ölçeklendirme ve yeni süreçlerin entegrasyonu.Bu makale, temel ilkeleri araştırır ve gerçek dünya örneklerini mümkün kılar.
Neden Flexability Matters in Modern Manufacturing
Esnek bitki yapıları için iş durumu zorlayıcı. Market dalgalanmaları, daha kısa ürün yaşam döngüsü ve hızla önemli olan kitlesel özelleştirme talebi üretim sistemlerinin yükselişi.Bir riayetli üretim sistemi, yeni ürünler tanıtmak, kapasiteyi artırmak veya otomasyonları uygulamak zorlaştırabilir.SeksSQSsey Global Institute) , esnek üretim sistemlerine yatırım yapan şirketler, gelecekteki genişlemelere yatırım yapmak için zaman-pazarı azaltabilir ve maliyetleri azaltabilir.
Esnek Plant Layouts'ın Temel Prensipleri
Esnek bir bitki düzeni uygulamak, birkaç temel prensiplere uymak gerektirir. Bu ilkeler, devam eden işlemler aracılığıyla ilk mavi baskıdan karar alma, tesisin her kare ayağının tam bir overhaul gerektirmeden gelecekteki ihtiyaçlara adapte edilebilir olmasını sağlar.
modülerlik
Modüler tasarım standart birimleri veya modüller yaratıyor - iş istasyonları, üretim hücreleri veya faydalı dağıtım noktaları - bu kolayca eklenebilir veya yeniden yapılandırılabilir. Bu yaklaşım standart arayüz puanlarını tanımlamak ve yeniden organize etmek, örneğin modüler mezzanine sistemleri, zemin seviyesindeki işlemleri etkilemeden dikey genişlemeye izin verir, ancak eklentiler otomatik olarak yeniden yapılandırılır ve otomatik olarak tekrarlanabilir.The key is to define standard arabirim puanları (power, data, material handle) böylece modüller özel mühendisliği olmadan değişebilmektedir.
Scalability
Scalability, düzenin büyük yapısal değişiklikler olmadan üretim hacmini artırabileceğini garanti eder. Bu, daha ağır makineye, ek konveyörlere izin vermek için daha geniş bir aisles tasarlamayı ve yüksek performanslı bir bakım analarını kurmak anlamına gelir (hasarlı hava, elektrik, soğutma suyu) ve daha sonra büyümenin arttırılmasını sağlar: ek ısıtma sistemleri kabul edebilir, ek basınçlı konveyörleri kabul edebilir ve ek bir pompa sistemleri için eklenebilir bir zemin alanı sağlar.
Standartlaştırma
Standartlaştırma, süreçler ve arayüzler birlikte modüler ve ölçeklenebilir tasarımlara sahip olan yapıştırılır.Her iş istasyonu aynı elektrik, pnömatik ve veri bağlantıları kullanırsa, standartlaştırmanın sağlam bir temel oluşturacağını vurgular. Standartlaştırılmış malzeme akışı sağlar, standartlaştırılmış kontrol kabinler yeni otomasyonlarla entegrasyon sağlarken.The Lowization uses the same electric, pnömatik, pnömatik ve veri bağlantıları, değiştirilebilirlik”).
Accessability and maintainability
Esnek bir düzen bakım, modifikasyon ve gelecekteki yüklemeler için erişilebilir kalmalıdır. Bu, tüm ekipman etrafında yeterli bir tespit tasarlamak, malzeme ve personel için birden fazla erişim noktası sağlamak ve ek olarak veya erişilebilir siperlerde beton plakalar altında olduğu gibi erişilebilir hale gelmek anlamına gelir. Accessability doğrudan kesintiler ve genişlemeler sırasında kesintiye uğratabilir çünkü işçiler bağlantı noktalarına da destekleyebilirler: açıkça işaretli egress yolları ve ya da araç trafiğinin ayrılması, bitki yetiştiricileri olarak daha da kritik hale gelir.
Malzeme Akış Optimizasyonu Optimizasyonu
Flexability verimlilikten uzak durmayı ifade etmiyor.Yeryüzünde malzeme kullanımı ve taşıyıcılardan kaçınılması gerekir, mobil raflamalar bile bilinmiyor. kanıtlanmış bir yaklaşım, üretim değişiklikleri olarak geçiş için malzeme akışı sağlar.
Tasarım için en iyi uygulamalar Esnek Layouts
Uygulama ilkelerinden taşınmak yapısal bir yaklaşım gerektirir. Aşağıdaki en iyi uygulamalar endüstri liderleri tarafından onaylanmıştır ve neredeyse herhangi bir üretim sektörüne adapte edilebilir.
Bir gün Bir Gelecek İçin Plan
Daha sonra kullanılabilir ekstra alan ve altyapı, bina ayak izi altında “expansion baylar” terk etmek içerir - başlangıçta boş kalır ama faydalı stiller ve zemin takviyeleri ile donatılmış. Benzer şekilde, bina zarfını gelecekteki ilave duvarların% 15-20'sini tasarlayın, iki yıl sonra yükseltilmiş elektrikli odalar için ödenekler için ödenekler.
Esnek, Mobile Equipment
Kolay hareket ettirilebilecek veya yeniden yapılandırılabilir ekipman seçin. Bu, hızlı bağlantı hizmetleri ile modüler iş parçaları ve otomatik olarak tasarlanmış araçlar (AGV'ler) için otomatik olarak kalıcı temelleri dökmekten kaçının; birçok modern hassas makine, en az kuruluma sahip olan parçalar arasında geçiş yapabilir ve sabitlenebilir. Ayrıca, birçok ürün ailesine hizmet eden ekipmanlarını yeniden konumlandırabilir.
Bakım ve Modification için Erişilebilirlik için Tasarım
Tüm alanların bakım ve gelecekteki değişiklikler için erişilebilir olmasını sağlayın. Beton plakaları altında hizmet yer almaktan kaçının; bunun yerine, üst düzey otobüslerin kurulumunu, her türlü kablo tepsilerini veya yükseltilmiş erişim katlarını belgeleyebilmek için, dijital ikizler oluşturmak ve büyük bir makineye taşınmadan önce en az dört ayak izin vermek için kullanılabilir.
Büyüme için Malzeme Akışı
Tesis büyüdükçe ulaşım ve işletmeyi en aza indirmek için ayarlama süreçleri. U-like veya hücresel bir düzen kullanın, talep üzerine hatları besleyen, uzun konveyörler için gerekli olan doğrusal hatların kullanılmasını düşünün. Tesis ölçeklendirme sistemleri olarak, bu akış yolları yeniden tasarlanabilir, veya zemin seviyesindeki konveyörler ile tekrarlanabilir.
Implement Utility modüler Systems Systems
Sert borular için hızlı bağlantıya izin vermek için, hızlı bağlantı kurmak ve elektriksel güç için esnek hortumlar kullanın.Sırık hava, soğuk su ve elektrik dağıtım için hızlı bağlantı sağlar. Sert boru sistemleri yerine, hızlı bağlantı noktaları ve esnek hortumlar anahtar dağıtım bölgelerindeki şarjları göz önünde bulundurun.For elektrik gücü için, bu modüler hizmetler tüm bitkiyi kapatmadan her yere bir yere kadar yukarı doğru bir şekilde uzatın.
Yönelme Simülasyonu ve Dijital Twins
Bir düzene girmeden önce, malzeme akışı için ayrık-event simülasyon yazılımı kullanın, aktarım senaryoları altında kesintiler ve dijital ikizler - fiziksel bitkinin gerçek zamanlı dijital kopyaları - simülasyon, neredeyse en sağlam düzeni test etmenize yardımcı olur.Deloitte).
Tümleştirici Kontrol Sistemleri Yeniden Yapılandırmayı Destekleyen
Sınıfınızın esnekliği sadece, her bir ekipman parçasının kendi akıllı kontrol sistemine sahip olduğu kadar iyidir.Programın tüm sistemi yeniden programlamadan veya kaldırılmadan "-ve-proce" istasyonlarını standart alanbus protokolleriyle (örneğin, EtherCAT, PRONET) hızlı bir şekilde entegre etmesine izin verir.
Vaka Çalışması: Gıda İşleme Bitkileri Minimal Downtime ile Kapasite
Yeni bir sözleşmeyle büyük bir perakendeci ile tanışmak için 18 ay içinde üretim kapasitesini ikiye katlamak için orta ölçekli bir gıda işleme şirketi gerekiyordu. Orijinal bitki, 10 yıl önce inşa edildi, modüler bölümler ve ölçeklenebilir fayda sistemleri ile tasarlanmıştır. Bitki, üç aynı üretim modüllerinden oluşuyordu, her biri kendi özel hizmetleriyle - eklenmiş hava, buhar ve - ek bir otoyol ile - ek bir ek bir boru hattı ile yüksek bir araya geldi.
Genişleme projesi başladığında, ekip sadece mevcut olanlara dördüncü bir modül eklemiştir, aynı standart arayüz tasarımlarını kullanarak.Busway iki bölüm tarafından uzatıldı ve hızlı bağlantılı ekipman kayakçıları, daha fazla akışla elde edildi.Yeni modül tamamen altı hafta içinde görevlendirildi, orijinal üç modülden az sayıdaki çalışmayla -% 40 saat boyunca -% 85 kapasiteye sahip oldu.
Bu durumdaki anahtar taksiler, uzayı erken, standartlaştırma arayüzlerini ve aşırı kullanım altyapısını içerir. Şirket, modüler yatırımını kendi başına birçok kez daha düşük ücretli olarak ödedi.
Future-Proof Layouts için Teknolojik Enablers
Birkaç gelişmekte olan teknoloji, düzeni esnekliğini daha da artırabilir. Otomatik mobil robotlar (AMRs) gerçek zamanlı konum takip eden yöneticiler görselleştirip sabit konveyör yolları için gerekli alanı optimize edebilir. 3D araçlama ve fikstürlerin baskısı uzun zaman önce özel bir çalışma alanlarının faydalarını kolaylaştırmaktadır.Ve bulut tabanlı üretim yürütme sistemleri (MES) gerçek zamanlı konum izleme ve optimize etme noktalarında kullanımları optimize eder.
Dijital Twins ve Simülasyon
Daha önce de belirtildiği gibi, dijital ikizler vazgeçilmez hale geliyor. Kongestion her makine, konveyör ve faydalı bağlantıya dönüşen bitkinin canlı bir dijital modelini korumak için, mühendisler yeni ürün hatları veya hacim değişiklikleri için “if” senaryolarını çalıştırabilir.Örneğin, satın almadan önce dijital ikiz platformlarıyla uyumlu hale getirebilirler.
Akıllı Ağlar
Akıllı dağıtım sistemleri, güç için sıkıştırılmış hava ve su, her bir kap-off noktasında tüketimleri izleyebilir ve otomatik olarak bağlantı talep etmek için baskı veya akış ayarlayabilir. Bu akıllı ağlar diğer hatları etkilemeden bakım veya genişleme için operatörlerin ayrı bölümlere izin vererek destek esnekliğini destekler. Ayrıca, bu fayda genişletmelerini planlamak için veri sağlarlar.
Sonuç: Değişim için Tasarım Başarı için Tasarım
Esnek bitki yapıları yeşil alan projeleri için lüks bir rezerve değildir - burada açıklanan en iyi uygulamalar için pratik bir zorunluluktur - dijital ikizleri ve modüler hizmetleri kullanarak - işinizle gelişen bir tesis oluşturmak için açık bir yol haritası oluşturmak için.Pozitif tesislerin maliyeti, burada açıklanan en iyi onarım uygulamaları önlemek için - hızlı değişim bölgeleri planlamak ve mobil ekipman seçmek için - bugün sadece rekabetçi ürünler için inşa etmek için açık bir yol haritası oluşturmak için - bu sadece iş için inşa edilebilir.