فهم خطوط الإنتاج الآلية وأنواعها

مقدمة

يشير خط الإنتاج الآلي إلى شكل من أشكال تنظيم الإنتاج، حيث تُنفَّذ عمليات الإنتاج بواسطة أنظمة آلية. ويستند هذا النظام إلى التطوير المُستمر لخط التجميع المستمر. ومن خصائصه: نقل المواد المعالجة تلقائيًا من أداة آلية إلى أخرى، حيث تقوم الأداة الآلية تلقائيًا بالمعالجة والتحميل والتفريغ والفحص، وما إلى ذلك؛ وتنحصر مهمة العامل في ضبط خط الإنتاج الآلي والإشراف عليه وإدارته، دون المشاركة في العمليات المباشرة؛ وتعمل جميع الآلات والمعدات وفقًا لإيقاع موحد، وتتميز عملية الإنتاج باستمرارية عالية.

مسار التطوير

في عشرينيات القرن العشرين، ومع تطور الصناعات مثل صناعة السيارات، والمحامل الدوارة، والمحركات الصغيرة، وماكينات الخياطة، بدأت الخطوط الأوتوماتيكية بالظهور في تصنيع الآلات.

ظهرت أولى خطوط الإنتاج الأوتوماتيكية في ماكينات الأدوات المركبة. قبل عشرينيات القرن العشرين، ظهرت خطوط التجميع وخطوط الإنتاج شبه الأوتوماتيكية لأول مرة في صناعة السيارات، ثم تطورت إلى خطوط أوتوماتيكية. بعد الحرب العالمية الثانية، ازداد عدد خطوط الإنتاج الأوتوماتيكية بشكل كبير في صناعة الآلات في الدول المتقدمة صناعيًا.

ميزة خط الإنتاج

يجب أن تتمتع المنتجات المُنتَجة باستخدام خطوط الإنتاج الآلية بإنتاجية عالية، وأن يكون تصميمها وتقنيتها متطورين، ومستقرين، وموثوقين، وأن يظلا ثابتين لسنوات طويلة. يُحسّن استخدام خطوط الإنتاج الآلية في الإنتاج الضخم إنتاجية العمل، ويحافظ على جودة المنتج ويحسّنها، ويحسّن ظروف العمل، ويُقلّل مساحة الإنتاج، ويُخفّض تكاليف الإنتاج، ويُقصّر دورات الإنتاج، ويضمن توازن الإنتاج، ويُحقّق فوائد اقتصادية كبيرة.

يعمل خط الإنتاج الآلي أو يتحكم في العملية تلقائيًا وفقًا للإجراءات أو التعليمات المحددة دون تدخل بشري. هدفه هو أن يكون "مستقرًا ودقيقًا وسريعًا". تُستخدم تقنية الأتمتة على نطاق واسع في الصناعة والزراعة والجيش والبحث العلمي والنقل والتجارة والرعاية الطبية والخدمات والمنازل.

إن استخدام خطوط الإنتاج الأوتوماتيكية لا يمكن أن يحرر الناس من العمل البدني الشاق والعمل العقلي الجزئي وبيئات العمل القاسية والخطيرة فحسب، بل يمكنه أيضًا توسيع وظائف الأعضاء البشرية وتحسين إنتاجية العمل بشكل كبير وتعزيز قدرة البشر على فهم العالم وتحويله.

نطاق التطبيق

في صناعة تصنيع الآلات، هناك خطوط أوتوماتيكية للصب والتزوير والختم والمعالجة الحرارية واللحام والقطع والتجميع الميكانيكي، فضلاً عن خطوط أوتوماتيكية شاملة تتضمن عمليات ذات طبيعة مختلفة، مثل تصنيع الفراغات والمعالجة والتجميع والتفتيش والتعبئة والتغليف.

خطوط القطع الأوتوماتيكية هي الأسرع نموًا والأكثر استخدامًا في صناعة تصنيع الآلات. تشمل بشكل أساسي: خطوط أوتوماتيكية لأدوات الآلة المدمجة لمعالجة الصناديق والأصداف والأجزاء المتنوعة وغيرها من الأجزاء ؛ خطوط أوتوماتيكية مكونة من أدوات آلية عامة أو متخصصة أو خاصة لمعالجة الأعمدة وحلقات القرص وأجزاء أخرى ؛ خط أوتوماتيكي لمعالجة الجسم الدوار ؛ خط أوتوماتيكي للدوار لمعالجة الأجزاء الصغيرة البسيطة ، إلخ.

1. أولاً حدد وقت الدورة: بغض النظر عن نوع المنتج، يجب تصنيعه في الوقت المحدد لإكماله.
2. عملية الوحدة: بالنسبة لمنتج واحد فقط، يتم نقل ملحقات الوحدة وتجميعها ومعالجتها واستلام المواد.
3. الطيار: اصنع جهازًا يمكنه فهم وقت التكت بصريًا.
4. خط الإنتاج على شكل حرف U: قم بترتيب المعدات عكس اتجاه عقارب الساعة حسب ترتيب المشروع، وحدد شخصًا واحدًا مسؤولاً عن الخروج والدخول.
5. التحكم AB: فقط عندما لا يحتوي المشروع اللاحق على منتجات ويحتوي المشروع السابق على منتجات، سيتم تنفيذ المشروع.
6. إشارة الضوء: جهاز يرسل إشارات حول وجود أي خلل في المنتج أثناء عملية خط الإنتاج.
7. جمع ما بعد المشروع: يجب أن تلبي منتجات خط الإنتاج احتياجات ما بعد المشروع.

اتصال الجهاز

هناك نوعان من طرق توصيل المعدات في الخطوط الأوتوماتيكية: التوصيل الصلب والتوصيل المرن.

اتصال جامد

في خطوط الإنتاج الأوتوماتيكية المتصلة بشكل صارم، لا يوجد جهاز تخزين للمواد بين العمليات، وتخضع معالجة ونقل قطع العمل لإيقاع صارم. عند تعطل أي معدة وتوقفها، يتوقف خط الإنتاج بأكمله. لذلك، هناك متطلبات عالية لموثوقية عمل مختلف المعدات في خطوط الإنتاج الأوتوماتيكية المتصلة بشكل صارم.

اتصال مرن

في خط الإنتاج الأوتوماتيكي ذي التوصيل المرن، يوجد جهاز تخزين بين كل عملية (أو قسم). ليس من الضروري أن يكون إيقاع كل عملية ثابتًا تمامًا. عند توقف معدة معينة لفترة قصيرة، يمكن لجهاز التخزين أن يلعب دورًا في التعديل والموازنة خلال فترة زمنية محددة. لذلك، لن يؤثر ذلك على التشغيل العادي للمعدات الأخرى. غالبًا ما تستخدم خطوط الإنتاج الأوتوماتيكية الشاملة، وخطوط الإنتاج الأوتوماتيكية التجميعية، وخطوط الإنتاج الأوتوماتيكية لأدوات الآلات المدمجة الطويلة، التوصيلات المرنة.

عنصر

نظام ناقل

يتضمن نظام نقل قطعة العمل للخط الأوتوماتيكي عمومًا جهاز تحميل وتفريغ أداة الآلة وجهاز نقل وجهاز تخزين. في خط المعالجة الأوتوماتيكي للجسم الدوار، يتضمن جهاز النقل حوض أو قناة نقل بالجاذبية أو نقل قسري وأجهزة رفع ونقل وتوزيع وما إلى ذلك. تُستخدم الروبوتات أحيانًا لأداء وظائف معينة للناقل. في الخط الأوتوماتيكي لأدوات الآلة المدمجة، عندما يكون لقطعة العمل سطح قاعدة نقل مناسب، يتم اعتماد طريقة النقل المباشر. يتضمن جهاز النقل أجهزة نقل متدرجة مختلفة وأجهزة فهرسة وأجهزة تحويل وما إلى ذلك. بالنسبة للأشكال غير المنتظمة وعدم وجود سطح قاعدة نقل مناسب، يتم عادةً تثبيت قطعة العمل على تثبيت المنصة لوضعها ونقلها. في هذه الحالة، يجب إضافة جهاز إرجاع لتثبيت المنصة.

نظام التحكم

يُستخدم نظام التحكم في خط الإنتاج الأوتوماتيكي بشكل أساسي لضمان عمل أدوات الآلة، وأنظمة نقل قطع العمل، والمعدات المساعدة في خط الإنتاج بشكل طبيعي وفقًا لدورة العمل المحددة ومتطلبات التشابك، وهو مُجهز بأجهزة كشف الأعطال وأجهزة الإشارة. ولمواكبة متطلبات التصحيح والتشغيل العادي لخط الإنتاج الأوتوماتيكي، يحتوي نظام التحكم على ثلاث حالات عمل: الضبط، وشبه الأوتوماتيكي، والتلقائي. في حالة الضبط، يمكن تشغيله وضبطه يدويًا لتحقيق إجراءات مختلفة لجهاز واحد؛ وفي حالة شبه الأوتوماتيكي، يمكن تحقيق دورة عمل واحدة لجهاز واحد؛ وفي حالة الأتمتة، يمكن لخط الإنتاج الأوتوماتيكي العمل بشكل مستمر.

يتميز نظام التحكم بوظيفة "التوقف المسبق". عند الحاجة إلى توقف الخط الآلي في ظروف العمل العادية، يتوقف الخط بعد انتهاء دورة العمل، وتعود جميع الأجزاء المتحركة ذات الصلة في كل أداة آلية إلى مواقعها الأصلية. يتم إعداد المعدات المساعدة الأخرى للخط الآلي وفقًا لاحتياجات العملية ومستوى الأتمتة، مثل جهاز الفحص الآلي لتنظيف قطع العمل، وجهاز تغيير الأدوات الآلي، ونظام تثبيت الرقاقة الآلي، ونظام التبريد المركزي، وغيرها.

لتحسين إنتاجية خطوط الإنتاج الأوتوماتيكية، يجب ضمان موثوقية تشغيلها. وتتمثل العوامل الرئيسية المؤثرة على موثوقية خطوط الإنتاج الأوتوماتيكية في استقرار جودة المعالجة وموثوقية المعدات. ويهدف تطوير خطوط الإنتاج الأوتوماتيكية بشكل رئيسي إلى تحسين الإنتاجية وزيادة التنوع والمرونة. ولتلبية احتياجات الإنتاج متعدد الأنواع، سيتم تطوير خطوط إنتاج أوتوماتيكية قابلة للتعديل بسرعة.

صيانة

بصلح

توفر خطوط الإنتاج الآلية الكثير من الوقت والتكاليف. في المدن الصناعية المتقدمة، أصبحت صيانة خطوط الإنتاج الآلية أمرًا بالغ الأهمية. تتم صيانة خطوط الإنتاج الآلية بشكل رئيسي من قبل المشغلين وعمال الصيانة. هناك طريقتان رئيسيتان لصيانة خطوط الإنتاج الآلية: طريقة الإصلاح المتزامن: أثناء الإنتاج، في حال اكتشاف عطل، يُنصح بعدم إصلاحه واستخدام أساليب الصيانة. يستمر خط الإنتاج في العمل حتى العطلات الرسمية، حيث يتعاون عمال الصيانة والعمال في إصلاح جميع الأعطال في آن واحد. ستكون المعدات في كامل طاقتها الإنتاجية يوم الاثنين.
طريقة الإصلاح الجزئي : في حال وجود مشكلة كبيرة في خط الإنتاج الآلي، سيستغرق الإصلاح وقتًا أطول. لا يمكن استخدام طرق الإصلاح المتزامنة. في هذه الحالة، تُستغل العطلات الرسمية لجمع عمال الصيانة والمشغلين لإصلاح جزء معين. انتظر حتى العطلة التالية لإصلاح الجزء الآخر. تأكد من عدم توقف خط الإنتاج الآلي عن الإنتاج خلال ساعات العمل. بالإضافة إلى ذلك، حاول استخدام أساليب الإصلاح المسبق في الإدارة. ثبّت مؤقتًا في المعدات لتسجيل ساعات عملها، وطبّق أنماط التآكل للتنبؤ بتآكل الأجزاء المتآكلة، واستبدل الأجزاء المتآكلة مسبقًا لتجنب الأعطال. تأكد من أن خط الإنتاج يعمل بكامل طاقته.

الصيانة

صيانة خط الإنتاج الأوتوماتيكي:
يجب فحص الدوائر الكهربائية ودوائر الغاز ودوائر الزيت وأجزاء ناقل الحركة الميكانيكية (مثل قضبان التوجيه وما إلى ذلك) وتنظيفها قبل وبعد العمل؛
يجب فحص سير العمل، وفحص الأجزاء الرئيسية عشوائيًا، وتسجيل أي خلل يُكتشف. يجب معالجة المشاكل الصغيرة قبل العمل وبعده (لا تستغرق وقتًا طويلًا)، وتجهيز الملحقات اللازمة للمشاكل الكبيرة.
توحيد جميع عمليات إغلاق الخطوط للصيانة، ووضع خطط لقطع الغيار المستهلكة، واستبدال القطع المستهلكة مسبقًا لقطع الطريق على المشاكل في مهدها.

الآفاق

سيؤدي تطوير تقنيات مثل أدوات التحكم الرقمي، والروبوتات الصناعية، والحواسيب الإلكترونية، وتطبيق تكنولوجيا المجموعات، إلى زيادة مرونة خطوط الإنتاج الأوتوماتيكية، وتمكين أتمتة الإنتاج متعدد الأنواع، على دفعات صغيرة ومتوسطة الحجم. تُقلل خطوط الإنتاج الأوتوماتيكية متعددة الأنواع القابلة للتعديل من الحجم الاقتصادي للدفعات. لذلك، يزداد استخدامها في صناعة الآلات، وتتطور نحو أنظمة تصنيع مرنة عالية الأتمتة.