W przypadku długiego, wąskiego stojana, najtrudniejsza część rzadko dotyczy jednej maszyny w izolacji. Prawdziwym wyzwaniem jest utrzymanie rdzenia, izolatorów żłobków, cewek, narzędzi, wyprowadzeń i dowodów jakości pod kontrolą podczas ruchu przedmiotu obrabianego przez cały cykl.

Ten artykuł wykorzystuje reprezentatywny stojan zamknięty z rozproszonymi cewkami z drutu okrągłego nawijanymi na zewnątrz rdzenia i wkładanymi od strony otworu. Nawijanie igłowe, nawijanie bezpośrednie, cewki formowane, systemy z drutu płaskiego i zasadniczo różne konstrukcje silników wymagają własnego przeglądu procesu.

Jeśli zapytanie ofertowe zawiera tylko „silnik pompy głębinowej, długi stojan”, nie jest gotowe do projektowania linii.

Dla każdej rodziny stojanów zapisz co najmniej:

• długość rdzenia, średnicę wewnętrzną, średnicę zewnętrzną, masę, liczbę żłobków i geometrię żłobków;
• stan krawędzi laminatu i przyjęty schemat punktów odniesienia;
• materiał izolatora żłobków, grubość, rozwiniętą długość, kołnierz lub wystający element i konstrukcję zamknięcia;
• materiał przewodnika, średnicę drutu lub pakiet drutów równoległych, zwoje, skok, rozpiętość cewki i sekwencję faz;
• docelową średnicę wewnętrzną głowicy uzwojenia, średnicę zewnętrzną, wysokość i zakres luzu wyprowadzeń;
• liczbę wyprowadzeń, długość wyprowadzeń, kierunek wyjścia, metodę identyfikacji i ochrony;
• testy elektryczne i limity akceptacji; oraz
• mieszankę produktów, wielkość partii, wolumen roczny, założenia dotyczące personelu i rodziny przezbrojeń.

Nie weryfikuj każdego maksimum osobno. Przypadkiem ograniczającym może być najdłuższy rdzeń w połączeniu z najmniejszą średnicą wewnętrzną, wysokotarciowy izolator i najgęstszy pakiet przewodów. Linia, która doskonale obsługuje średni produkt, nadal może nie sprostać skrajnym przypadkom zatwierdzonego zakresu.

Praktyczna architektura ma cztery strefy, nawet jeśli ostateczny układ hali jest prosty, w kształcie litery L, U lub podzielony na komórki.

Ten model stref sprawia, że każde przekazanie jest widoczne: co jest akceptowane, co może zostać uszkodzone, co musi zostać zmierzone i która stacja jest odpowiedzialna za naprawę, jeśli warunek jest nienormalny.

Izolacja żłobków to nie tylko „wkładanie papieru”. 

Długość zmienia profil ryzyka. Dłuższy rękaw ma większą rozwiniętą długość do podawania, większą powierzchnię, na której może gromadzić się tarcie, i większą możliwość wybrzuszenia, skręcenia, zaczepienia o krawędź lub pozostawienia nierównego występu na obu końcach. Nie są to uniwersalne przewidywania awarii; są to powody do kwalifikacji rzeczywistego izolatora i rzeczywistego stosu laminatów razem.

1. Najpierw sprawdź rdzeń. Potwierdź tożsamość, stos, średnicę wewnętrzną, średnicę zewnętrzną, stan punktu odniesienia, przeszkody w żłobkach i odpowiednie kryteria krawędzi lub zadziorów przed izolacją. Po zainstalowaniu izolatorów niektóre dowody są trudniejsze do zobaczenia.
2. Kontroluj stan materiału. Zapisz materiał izolatora, grubość, rolkę lub partię, warunki przechowywania i przepis maszyny. Zamiana materiału to zmiana inżynieryjna, a nie wygoda zakupu.
3. Wspieraj rozwiniętą długość. Projektowanie, sekwencja formowania, wyrównanie podawania i kontrola statyczna powinny być udowodnione na najdłuższym i najbardziej elastycznym rękawie.
4. Sprawdzaj natychmiast. Zweryfikuj obecność, uszkodzenia, występy, stan kołnierza i pozycję przed przeniesieniem stojana do wkładania cewek.

Brama jakości powinna określać zarówno test, jak i reakcję. Jeśli jeden izolator jest złożony lub za krótki, czy operator go naprawia, złomuje, czy wysyła do kontrolowanej pętli przeróbki? „Alarm i kontynuacja” to nie plan jakości.

W technologii wkładania uzwojeń rozproszonych cewki są zazwyczaj nawijane na narzędzie transferowe lub wkładające przed zamontowaniem w żłobkach stojana. 

W przypadku produktu o długim rdzeniu przygotowanie cewek wymaga szczególnej uwagi:

• wspieraj cewkę i narzędzie transferowe, aby wiązka nie ugięła się ani nie skręciła podczas obsługi;
• kontroluj napięcie drutu w całym programie nawijania, zwłaszcza w przypadku przewodów równoległych;
• zidentyfikuj przepis, zestaw narzędzi, grupę cewek i orientację wyprowadzeń przed transferem;
• chroń długie wyprowadzenia przed kontaktem z podłogą, ostrymi krawędziami, zaciskami i niekontrolowanym zginaniem;
• określ maksymalny czas oczekiwania lub obsługi, jeśli cewka może się rozluźnić przed włożeniem; oraz
• utrzymuj ścieżkę transferu na tyle krótką, aby operatorzy nie byli zmuszeni do ręcznego „korygowania” cewki.

Liczba stanowisk nawijania powinna wynikać z modelu pojemności. Jeśli przygotowanie cewek jest wolniejsze lub bardziej zmienne niż wkładanie, równoległe komórki nawijania mogą zasilać jedną komórkę wkładania przez kontrolowany bufor. Jeśli mieszanka produktów jest mała, a przezbrojenia dominują, komórki modułowe mogą być bardziej racjonalne niż jedna ściśle powiązana linia automatyczna.

Długa ścieżka osiowa i wąska średnica wewnętrzna mogą jednocześnie potęgować kilka warunków: tarcie izolatora, tarcie między przewodnikami, ugięcie narzędzia, przearanżowanie cewki i rezystancję wyprowadzeń. Nie oznacza to, że jedna konkretna prasa lub orientacja jest uniwersalnie poprawna. Oznacza to, że proces musi zostać zademonstrowany na skrajnych przypadkach zakresu produktu.

Koncepcja wkładania powinna odpowiadać na te pytania:

1. Czy cewka jest wkładana jako kompletny zestaw, według fazy, czy według innej sekwencji etapowej?
2. Gdzie jest podparty długi rdzeń i które powierzchnie stanowią punkt odniesienia?
3. Jak kołnierze izolatorów są chronione przed narzędziami i pakietem przewodów?
4. Jak są podawane, weryfikowane i śledzone elementy klina lub zamknięcia żłobków?
5. Jaki zdarzenie sygnalizuje rozwijający się zator: pozycja, czas, siła, przemieszczenie, obciążenie silnika, wizja, czy kombinacja?
6. Jaka jest bezpieczna metoda odzyskiwania po częściowym włożeniu?
7. Które kontrole odbywają się przed następną fazą lub stacją, która może ukryć wadę?

Monitorowanie siły/przemieszczenia może być cenne, ale nie jest magiczne. Stabilny sygnał najpierw wymaga kontrolowanej części, narzędzia, materiału i przepisu. Plan akceptacji powinien określać, jak ustalane są sygnały, jaka zmienność jest normalna i jakie dowody wyzwalają zatrzymanie.

Formowanie pośrednie i formowanie końcowe nie powinny być łączone w jedną niejasną operację „kształtowania”.

Formowanie końcowe odbywa się po ustabilizowaniu głowicy uzwojenia i ustala uwolnione wymiary, takie jak średnica wewnętrzna, średnica zewnętrzna i wysokość głowicy uzwojenia. Jego wskazówki dotyczące formowania podkreślają również potrzebę ochrony kołnierzy izolatorów podczas procesu.

To rozróżnienie jest ważniejsze w przypadku długiego stojana, ponieważ dostęp i wsparcie mogą być asymetryczne. Określ punkt odniesienia, kierunek ruchu narzędzia, wsparcie przeciwległego końca, dopuszczalny kontakt kołnierza izolatora i stan wymiarowy przy zwolnieniu – nie tylko stan podczas zamknięcia narzędzia.

W przypadku stojana silnika głębinowego, uwolniony proces wiązania powinien obejmować:

• wzór i liczbę ściegów według przepisu;
• specyfikację sznurka i kontrolę partii;
• napięcie lub inną zatwierdzoną metodę kontroli procesu;
• stan węzła, zgrzewania, przycinania i końca, w zależności od zastosowania;
• strefy wykluczenia wyprowadzeń i ochrona przewodów czujników;
• identyfikację strony przedniej/tylnej lub połączeniowej/niepołączeniowej; oraz
• średnicę wewnętrzną, średnicę zewnętrzną, wysokość głowicy i luz po formowaniu końcowym.

Długie wyprowadzenia, ograniczniki termiczne lub elementy połączeniowe mogą sprawić, że stacja ręczna lub półautomatyczna będzie sensowna. Prawidłowa granica automatyzacji to ta, która chroni produkt i sprawia, że praca jest audytowalna – a nie ta z najmniejszą liczbą osób w prezentacji sprzedażowej.

Nie ma uniwersalnej zwycięskiej orientacji dla długiego stojana. Ładowanie pionowe może sprawić, że niektóre osiowe ścieżki narzędzi będą kompaktowe i mogą przewidywalnie wykorzystywać grawitację. Ładowanie poziome może uprościć dostęp boczny, wspierany transfer i niektóre operacje ręczne. Obrotnica lub wspólny nośnik mogą pozwolić różnym stacjom na używanie różnych orientacji bez niekontrolowanego ręcznego podnoszenia.

Oceń każdą koncepcję pod kątem stabilności przedmiotu obrabianego, ładowania i ergonomii, efektów grawitacji, dostępu do narzędzi, integralności transferu, przezbrojeń i odzyskiwania po awarii. Użyj rzeczywistej masy części, środka ciężkości, punktów obsługi i obwiedni konserwacyjnych. Szkic koncepcji pokazujący tylko normalny cykl automatyczny jest niekompletny.

Testowanie elektryczne należy do specyfikacji produktu i rynku. Sensowna architektura stacji może obejmować rezystancję uzwojenia i równowagę, rezystancję izolacji, testy wytrzymałościowe lub impulsowe oraz inne kontrole wymagane przez zatwierdzoną konstrukcję silnika.

Identyfikowalność powinna łączyć zwolniony stojan z jego kodem produktu, partią rdzenia, materiałem izolacyjnym, partią przewodnika, jeśli jest wymagana, rewizją narzędzi/przepisu, wynikami stacji, statusem przeróbki i zapisem testów. Przechowuj surowe wartości, gdy są potrzebne do analizy; sam bit przejścia/niepowodzenia może nie wyjaśnić dryfu.

Zdecyduj, czy impregnacja, zalewanie, uszczelnianie, utwardzanie i końcowe testy elektryczne są fizycznie w linii; w buforowanym dziale dalszego przetwarzania; w procesie współdzielonym obsługującym kilka linii; czy poza zakresem dostawcy linii stojanów, ale połączonym zdefiniowanymi interfejsami.

Zarezerwuj odpowiednio media, wentylację, kontrolę przeciwpożarową i chemiczną, czas WIP, identyfikowalność przepisu i pojemność utwardzania. Gałąź może być prawdziwym wąskim gardłem zakładu, nawet jeśli linia stojanów na sucho jest zrównoważona.

W przypadku mieszanej linii długich stojanów, jeden reklamowany czas cyklu jest prawie bez znaczenia. Modeluj każdą rodzinę produktów i uwzględnij:

• cykl automatyczny i zawartość pracy ręcznej;
• czas ładowania, rozładowywania, inspekcji i rejestracji danych;
• częstotliwość przezbrojeń i zweryfikowany czas przezbrojenia;
• planowane czyszczenie narzędzi i uzupełnianie materiałów eksploatacyjnych;
• pierwsze zatwierdzenie po przezbrojeniu;
• oczekiwane skierowanie do przeróbki lub zatrzymania;
• ograniczenia procesu utwardzania lub wsadowego dalszego przetwarzania; oraz
• uzgodniony personel i harmonogram zmian.

Umieść kontrolowany bufor przed rzeczywistym ograniczeniem, aby krótkie zakłócenie na początku nie zatrzymało całej linii. Umieść kolejny bufor na granicy asynchronicznej gałęzi, gdy jest to uzasadnione. Ale ogranicz WIP i zachowaj zasady FIFO lub przepisu. Duży anonimowy bufor nie tworzy pojemności; ukrywa informacje zwrotne o jakości i zwiększa koszt zatrzymania.

Utrzymuj oddzielną ścieżkę kwarantanny. Długie stojany są nieporęczne do parkowania, ochrony i ponownego wprowadzania, więc przepływ odzyskiwania wymaga fizycznej przestrzeni, nośników, kontroli tożsamości i autoryzowanego rozporządzenia – a nie czerwonej etykiety opierającej się obok przenośnika.

Test akceptacji fabrycznej powinien być zaprojektowany wokół produktów, które najprawdopodobniej ujawnią słabości linii. Uwzględnij nazwane próbki i zatwierdzone przepisy dla:

• najdłuższego rdzenia w połączeniu z najmniejszą średnicą wewnętrzną;
• najtrudniejszej kombinacji materiału żłobków i izolatorów;
• najwyższego pakietu przewodów lub kombinacji ryzyka wypełnienia;
• najdłuższej lub najbardziej delikatnej konfiguracji wyprowadzeń;
• minimalnych i maksymalnych rodzin przezbrojeń;
• kolejnej produkcji w uzgodnionym tempie i z uzgodnionym personelem;
• planowanego zatrzymania/ponownego uruchomienia, uzupełniania materiałów i odzyskiwania po awarii;
• korelacji między przyrządami pomiarowymi a stacjami testowymi;
• eksportu danych identyfikowalności i zatrzymania celowo odrzuconego warunku; oraz
• walidacji funkcji bezpieczeństwa i przeglądu dostępu serwisowego.

Obowiązujący plan zgodności nadal zależy od rynku docelowego, konstrukcji maszyny i umowy.

Określ przejście/niepowodzenie przed FAT. Użyj rysunków, standardów próbek, metod testowania, celów zdolności produkcyjnych, gdzie jest to uzasadnione, i zatwierdzonego postępowania z odchyleniami. „Linia działała” to obserwacja. „Uzgodniony zestaw próbek spełnił uzgodnione kryteria z kompletnymi zapisami” to dowód akceptacji.