Modern üretimde, montaj operasyonlarının hızı ve verimliliği genellikle tek, ancak kritik, element: fikstür sırasında birçok üretim metrikleri makine yeteneklerine odaklanırken, malzeme akışına veya işgücü eğitimine odaklanırken, mütevazi fikstür, hataların nasıl taşınabileceğini belirlemede temel rol oynarlar ve katkıda bulunurlar. - Montaj sırasındaki bileşenleri, desteğin ve bileşenleri belirlemek için özel bir araç - her adıma tam olarak hangi işçilere daha iyi bir şekilde etkilenebilir.

Meclis Süreçlerinde Fixtures Rolü

Fixtures, ham bileşenler ve bitmiş meclisler arasındaki köprü olarak hizmet eder. birincil amacı, her döngüde aynı pozisyonda bulunan her bir işlemden önce manuel olarak uyumlu veya ölçümlere ihtiyaç duyan operatörlerin her işlemden önce el ele geçirilmesi veya dağıtması için aynı pozisyonda sunulmasını sağlamaktır.

Çünkü döngü zamanı, tüm operasyonların sona ermesinden, düzeltme görevlerinde herhangi bir gecikme doğrudan toplam süreyi genişletmektedir. Yoksul tasarlanmış fikstürler, ekstra kullanım, ayarlamalar veya yeniden-değersiz aktivitelerdir, tüm bunlar iş saatlerini artırmak ve kesintiye uğratmak için ilk adımdır.

Fixture Design Principles

Fixture tasarım, her zaman amaçlanan bölüm tarafından yönetilir ve sonra bileşeni bozmadan güvenli bir şekilde kilitlenir.The Classic 3-2-1 location (ilk uçakta üç puan kullanarak, iki tane orta ve bir tane) aşırı sağlanamaz konuma sahip olmalıdır.(TFLT) Tasarımcılar ayrıca, yüksek çözünürlükte tekrarlanabilir konumlandırma sağlar.

Bu ilkeler genellikle makine parçaları için öğretilirken, döngü-zaman bütçeleme açısından eşit şekilde uygulanırlar - zaman ayırımı her bir ürünle ilişkilendirir ve sonra bu bütçeyi ele almayı başarır.

Assembly Fixtures Türleri

Assembly fikstürleri, her biri döngü zamanı için farklı etkilerle gelir:

  • [FONT:0]Manual componenting fikstürleri[[DÜT:1) - operatörler vidaları veya kullanımlarını çevirmek için gerekir; düşük maliyet ancak döngü başına saniyeler ekleyin.
  • [FONT:0)Quick-release toggle components) – vida sönünden daha hızlı ama yine de manuel.
  • [FONT=0]Pneumatic veya hidrolik fikstürler – güç fikre fiziksel çaba ve zaman azaltır; ayak pedalları veya düğmeleri tarafından kontrol edilebilir.
  • [FONT:0]Modular fikstürleri[[Döneticileri kullanarak yeniden yapılandırılabilir; ürün çeşitleri arasında zaman azaltır.
  • [FONT:0)Automated fikstür paletleri[[DÜT:1) - robotlar veya AGVs ile montaj hatlarında kullanılır; el serbest malzeme işleme için konveyör sistemleri ile entegre edilir.

Örneğin, bir pnömatik fikre sahip bir el vida fikre sahip bir el kutusu değiştirme süresi 5 ila 8 saniyeden 1 saniyeye kadar değiştirilebilir - değişim başına yüzlerce döngüde çoğaldığında anlamlı bir tasarruf.

Bitirme Tasarımında Anahtar Faktörler Zamanlı Zaman Etkileyen

Birkaç özel tasarım faktörü, montaj döngüsü zamanındaki olumsuz bir etkiye sahiptir. Orijinal makale beş listelenen; burada her birinde nicel düşüncelerle genişletiyoruz.

Accessabilityability

Accessibility, bir operatörün bölüme ne kadar kolay ulaşabileceğini, onu fikstüre yükleyeceğini ve toplantı operasyonları gerçekleştirebileceğini ifade eder. 10 cm'deki çalışmalar, operatörün ellerine veya limitlere erişim kuvvetlerini garip duruşları ve daha yavaş hareketlere erişmesini sağlar. Tasarımcılar, eklenme ve kaldırma için net bir yol sağlamalıdır, cömert chamferler veya kaynaklama özellikleriyle, parçalara hızlı bir şekilde ulaşmak için adımlar atmalıdır. 10 cm'ye kadar mesafeleri azaltamazsa, farklı bir zaman ayıramaz.

Stability

Stiffability, parçanın montaj sırasında değiştirme veya vibrate olmasını sağlar. Yeterli bir tahrik gücü veya kötü yerleştirilen destek, geri yükleme veya yeniden çalışma gerektiren bir parçasına neden olabilir.Rework is one of the most cycle-time Killers because it add an entire second loop of operations. A stabil fikstür kuvvetlerine dayanacak kadar güvenli bir şekilde yer tutar - baskı, kaynak, veya tork uygulama - notlama olmadan. Stability, hatta çelik veya alüminyum gibi sert malzemeler kullanarak elde edilir.

Adaptasyon ve Locating

Uyum, tam olarak parçanın toplantı damağa göre nasıl konumlandırıldığını belirler. Uyum bittiğinde, operatör kontrol etmeden önce bir parçaya veya iyi uyum sağlamalı.Bu, doğrudan çevrim tasarımı bağlarının döngüsüne kadar nasıl ayarlandığını belirler: hedefin 0.1 mm'si içinde bir bölümü sürekli olarak bulabilir, kontrol etmeden önce operatöre izin verebilir.

Kullanım kolaylığı

Ease of use her etkileşimi operatör ile birlikte kapsar: yükleme parçaları, fikreleri aktive etmek, ikincil bileşenleri konumlandırmak ve toplantıyı zihinde tasarlarken, insan faktörlerini her iki fiziksel çaba ve zihinsel karar süresine de sahiptir. Örnekler, renk kodlanmış fikre sahip, bir el itkisleme ve uzun süre boyunca baskı yapmak için görsel kılavuzlar içerir.Bir operatör yeni bir "hayır" şeklinde bir parça yüklendiğinde, döngü zamanı daha tutarlı ve daha düşük maliyetli hale gelir.

Flexability

Flexability, fikstürün tam bir değişiklik olmadan farklı ürün varyasyonlarını veya farklı ürün varyasyonlarını yerine getirme yeteneğidir. Düşük hacimli ortamlarda, değişim süresi genel olarak erişilebilirlik, ve daha sık ürün değişikliklerini ve envanteri azaltmadan önemli bir bileşenidir. Modüler fikstürler ayarlanabilir, interchangeable eklentiler veya hızlı değişim taşıyıcıları birkaç saniyeden fazla bir şekilde bir parçaya kadar tasarruf sağlar.This azaltır.Bu, yüksek hacimli ürün değişikliklerini azaltır ve envanteri azaltırken, daha sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sıktır.

Nasıl Fixture Design Doğrudan Montaj Çevrimi Zamanını Azıyor

Devre zamanı üzerindeki fikstür tasarımının etkisi, montaj sürecini seçmenlerin elemanlarına kırarak ölçülebilir. Tipik bir manuel montaj döngüsü aşağıdaki aşamaları içerir:

  1. [FONT:0]Part pickup ve taşıma - bin to fikstürden oluşan bölümü hareket ettirir.
  2. [FONT:0]Part yükleme ve yönlendirme[[Dönetici:0)) - fikstürdeki parçası konumlandırma.
  3. [FONT:0]Clamping[Dönetici: 1)
  4. [FONT:0]İş elemanı [DÜDÜT:1] - gerçek montaj operasyonu (örneğin, vida, kaynak, baskılı yataklar)
  5. [FONT:0)Unclamping[Dönetici: 1 ) - meclisi serbest bırakmak.
  6. [FONT:0]Part kaldırılması[[DÜT 1: 1) - bitmiş montajı almak.
  7. [FONT:0)Inspection veya doğrulama[Dönetici: 1 ) - kalite kontrol (bazen çevrim dahil).

Fixture design öncelikle fazları 2, 3, 5 ve 6. Bu aşamaları optimize ederek, toplam döngü zamanı önemli ölçüde azaltılabilir. Örneğin, eğlenceli bir giriş ve ilkbahar yüklenmiş bir yükleyicisi ile bir araya geldiğinde yükleme süresini %50 azaltabilir. Hızlı sürüm pnömatik fikre göre %80 azaltır.

Endüstri verileri bu gelişmeleri destekliyor. 2022 yılında yayınlanan bir çalışma:0)Uluslararası Üretim Araştırmaları Dergisi), 50 montaj hattını inceledi ve fikstürlerini hızlı bir şekilde optimize etmek için yeniden tasarlayan şirketlerin, ergonomik yükleme ilkelerinin% 18-25 oranındaki ortalama bir döngü süresini azaltdığını gördü.

Lean Manufacturing and Fixture Design

Fixture design aligns directly with lean manufacturing principles, especially regarding waste elimination. The seven wastes of lean — overproduction, waiting, transport, excess processing, inventory, motion, and defects — all relate to fixture design in some way. For example:

  • [FONT:0)[[Dönetici:0))[[Dönetici: 1 ) – yavaş fikre sahip operatörleri bir sonraki adım için bekliyor.
  • [FONT:0)Motion[[DÜT:1) - yoksul fikstür erişilebilirliği nedeniyle aşırı ulaşma veya bükme, değerli olmayan hareketi arttırır.
  • [FONT:0)Defects[[DÜT 1: 1) - zayıf hiza yeniden çalışmaya yol açar.
  • [FONT:0)Excess işleme[[[Dönetici:0)[[Dönlendirmeler) - ekstra ayar kontrolleri yapan operatörler çünkü fikstür özellikleri taşımazlar.

Bu atıkları en aza indiren fikstür tasarlayarak, üreticiler daha kısa döngü zamanlarını ve daha yüksek ilk geçiş verimlerini elde ederler.Tek-Minute Exchange of Die (SMED) methodu, dış kişilere yükleme adımlarını dönüştürmek - ürün değişimlerini daha da azaltır.

Ek Hesaplar: Ergonomi, Otomasyon ve Simülasyon

Ergonomi ve Operatör Fatigue

Operatör yorgunluk, döngü zamanındaki istikrarı göz ardı eden bir faktördür. Bir fikstür, operatörlerin bükmesi veya yüksek güçler geçişe yol açması, ikinci saatlerde yavaş hareket ve daha fazla hataya yol açan bir geçiştir. Ergonomik tasarım, nötrk pozisyonların en aza indirilmesi ve tekrarlanan stresin azaltılmasına yardımcı olur.

Otomasyon için tasarım

Üreticiler robotik montajı kabul ederken, fikstür tasarımı daha da kritik hale gelir. Robotlar, robotun hareketine ve fikstür yükleme mekanizmalarına uygun olarak sabit ve tutarlı bir rol atamaları gerektirir.Bir robotun son etkisi için tasarlanan bir fikstür, çarpışmalara veya montaj başarısızlıklarına neden olacaktır. Otomatik hatlar için, döngü zamanı robotun tüm müdahale işlemlerine doğru doğru ile dikte edilmesi gerekir, ki bu da zaman uzatmaları otomatikleştirmelidir.

CAD, Simülasyon ve Prototipleme

Modern fikstür tasarımı, çoklu prototipler inşa etmeden döngü süresini azaltmak için bilgisayar destekli tasarım (CAD) ve simülasyondan yararlanabilir. Sanal montaj simülasyonları, modellere ulaşmak, araç yollarına ve fikreleri kullanarak, şişeleri erken kullanarak, tasarımcılar, döngüyü birden fazla prototip inşa etmek için zaman ayırabileceklerini bildirebilirler. Finite element analizi (FEA), fikstürü kurmak için yeterince katıdır.

Vaka Çalışması: Yeniden tasarımı Meclis Çevrim Zamanını %22 azaltın

Küçük elektrik muhafazaları üreten orta ölçekli bir üretici düşünün. Orijinal montaj fikstürü, yeniden tasarlanmış bir kalıp parçası ve sabit yükleyicileri, her bir kurtarma çerçevesi ve 6 saniye boyunca devre dışı bırakmak için - toplam 14 saniye boyunca, toplam montaj döngüsüne izin verilen bir kılavuzluk süresi 65 saniyeden sonra, toplam 1.500 $ 'lık bir şarj hattı ile sabit bir yüklenen kenarlar ile sabit bir şekilde şarj edildi.

Etkisi Ölçün: Metrikler ve İzleme

fikstür tasarımının döngü zamanını nasıl etkilediğini gerçekten anlamak için, üreticiler bunu ölçmek zorundadır. Anahtar performans göstergeleri şunları içerir:

  • [FONT:0)Load/unload zamanı - fikstür etkileşimleri için bir parçası için saniye.
  • [FONT:0)Clamp/unclamp zamanı).
  • [FONT:0]Setup/changeover zamanı - ürün varyantları arasındaki fikstürleri değiştirme zamanı.
  • [FONT:0) İlk giriş ([Dönetici: 1))[Dönetici:0)
  • [FONT:0)Operator döngüsü zaman tutarlılığı[[Dönetici: 1), değişimleri boyunca standart sapma.

Bu ölçümleri daha önce ve bir fikstür yeniden tasarlarken, takımlar döngü zamanını iyileştirmeyi ve daha fazla yatırımı ölçebilir.ETHFLT:0)Fixture tasarım en iyi uygulamaları ve vaka çalışmaları mühendislik literatüründe yaygın olarak belgelenmiştir).

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Genel kurul döngüsü zamanındaki fikstür tasarımının etkisi, CAD simülasyonu, pnömatik ve ergonomik ilkelerden kaynaklanabilir - üreticiler, yüksek çözünürlükte yapılan yatırımların iki katına çıkarılması veya tasarruf etmesinden daha hızlı bir şekilde faydalanarak, daha yüksek kaliteli, ve daha düşük işçilik maliyetlerinden yararlanarak, optimizasyonlu modern araçların kullanılmasıyla, optimizasyon ve maliyetlerin arttırılması, üreticiler, döngü zamanındaki en yüksek oranda azaltılmasına olanak sağlar.

fikstür tasarımı metodolojisi ve yalın üretimle ilişkisi için, [[Üyetim Mühendisleri (İSA) ) kullanılmaktadır, ancak [[Döneticileri için standartlar sunar.[Döneticileri hakkında yapılan araştırmalarda sıklıkla raporlama çalışmaları yapılır.).