工业实用效率

克莱斯勒发现每家工厂真空节省40万美元

总结

最近,作为克莱斯勒暑期实习生教授项目的一部分,Kingman Yee博士进行了一项比较真空技术研究,发现在机器人的手臂末端装备COAXÆ技术和Vacustat™止回阀时,空气消耗可以减少98%。该研究还估计,如果克莱斯勒更换其老旧、过时的真空系统,该公司每年可以为每家冲压工厂节省418,300美元的空气消耗成本(基于使用2,000个吸盘;不包括更换费用。)

金曼绮博士
作为克莱斯勒暑期实习教授计划的一部分,叶金曼博士研究了可以降低材料处理应用成本的制造工艺。

背景

与今天的大多数全球公司一样,克莱斯勒不断面临着提高产量同时降低制造成本的挑战。此外,该公司对其可持续发展的承诺感到自豪,并一直在寻找新的方式来利用自然资源,以满足人们当前的需求,而不限制子孙后代的生活万博足球网站方式。

克莱斯勒已经能够显著提高成本效率的增加使用机器人技术,尤其是自动化材料处理的金属板在汽车冲压应用,涉及移动金属板通过媒体或一系列按形成成一个面板或其他汽车的部分。

与所有机器人应用程序一样,工具对生产率至关重要。在处理汽车冲压应用中的金属件时,具有灵活的模具尤其重要,因为每次汽车模型或汽车部件变化时,尺寸都会发生变化。在钣金冲压应用的情况下,真空被用来拾取钣金并将其运输到下一个目的地。机器人能够使用各种末端工具(EOAT),提供高速“拾取和放置”能力,以满足制造商对灵活性和生产率不断增长的要求,取代其他速度较慢、可能出错的方法。

挑战:提高机器人效率

为了进一步提高机器人系统的性能,进而提高生产率,作为克莱斯勒暑期实习生教授计划的一部分,金曼博士研究了制造工艺,以降低该公司在密歇根汽车厂的材料处理应用的成本。

挑战是通过减少空气消耗、减少停机时间、提高机器人和其他使用吸盘提升和运输部件的设备的性能和周期时间来降低材料处理应用的成本。

解决方案:PIAB COAX技术,降低能耗,提高性能

该研究中测试的真空系统之一是COAXÆ, PIAB的一项新的多级喷射器技术,基于用压缩空气创造真空的多级概念。通过将多级真空泵的内部组件集成到真空盒中,COAX可以实现更小、更高效、更可靠和高度灵活的技术。

在与竞争对手的真空引射器和吸盘进行对比后,余教授发现,COAX多级真空发生器的专利设计每循环只使用1.1 SCFM的压缩空气,比其他供应商的效率较低的单级真空发生器低78%。

PIAB的COAX多级引射器实现了85 SCFH的疏散流量,并产生了100磅的持压力,比研究中使用的竞争对手解决方案高出25%。

更重要的是,PIAB的COAX技术可以配备一个Vacustat™止回阀,当达到适当的吸入时关闭压缩空气的供应。如果真空度由于泄漏而下降,泵会短暂地打开,使真空度恢复到所需的水平。Dr. Yee报告说,简单地安装这个Vacustat设备,压缩空气消耗可以额外减少98%。

因此,克莱斯勒的电力生产成本一个吸盘的压缩空气是每年0.56美元,相比至少每年61.66美元每吸盘的最新系统可以从其他供应商(基于0.07美元的电力成本kW-hr)。对于一个拥有2000个吸盘的典型汽车冲压工厂来说,每年可以节省122,200美元。如果克莱斯勒更换仍在广泛使用的老旧过时的车型,Yee教授估计,对于典型的冲压工厂来说,每年将节省418,300美元。(这个数字是根据使用了2000个吸盘计算的,不包括更换费用)。

COAX系统的模块化结构方便快捷地维护、维修和更换真空部件和吸盘。对于比较系统,如果出现故障,必须拆卸或更换整个真空组件及其吸盘。这一过程会导致严重的停机时间,这对整个工厂的生产率是有害的。

Yee说:“COAX引射器的多级设计通过产生卓越的真空流量和在应用压缩空气时几乎立即做出反应,提高了物料处理性能。”

据Yee介绍,COAX引射器实现了85 SCFH的疏散流量,并产生了100磅的保持力,比竞争对手的解决方案高出25%。更快的响应和更好的真空流量意味着吸盘抓取更快和保持更强,导致更快的工艺周期时间,和更高的生产率。

Yee博士的研究还报告说,PIAB真空解决方案通过降低噪音改善了工作环境。COAX引射器在负载和空载条件下都相当安静。此外,Vacustat止回阀显著降低噪音,实际上消除了与典型吸盘系统相关的“嘶嘶声”。

PIAB的COAX多级喷射器技术将多级真空泵的内部部件集成到一个真空盒中。

“由于PIAB真空系统具有众多优势,并且在空气消耗方面节省了大量成本,”Yee博士的报告总结道,“建议将PIAB系统越来越多地应用到克莱斯勒的工厂中。”

关于叶金曼博士

易博士是美国密歇根州南菲尔德市劳伦斯理工大学(LTU)机械工程副教授。Yee博士拥有化学工程博士学位,专门研究电动汽车中使用的流量电池的电沉积过程和负载均衡。在加入LTU之前,Yee博士曾在巴斯夫Inmont汽车涂料和通用汽车研究实验室工作,并在新加坡的制造实验室进行研究。他还在克莱斯勒公司(Chrysler Corporation)担任顾问,研究并实施制造领域的成本节约创新。

关于PIAB

有关各种应用的PIAB真空解决方案的更多信息,请访问www.piab.com



Baidu