Жартылай автоматты және толық автоматты блок жасау машиналары: Негізгі айырмашылықтар түсіндіріледі

Жартылай автоматты және толық автоматты блок жасау машиналары арасындағы негізгі айырмашылықтар

Жартылай автоматты блок жасау машинасы дегеніміз не

Жартылай автоматты блок жасау машиналары адамдар мен машиналардың өз бетінше орындай алатын жұмыстарын үйлестіре отырып жұмыс істейді. Қоспалық құрылғыға цемент, қиыршық тас, құм қоспасы мен су әлі де қолмен қосылады, сосын машина hopper бөлігіне беріледі. Бәрі дайын болған кезде гидравликалық қысым әсерімен блоктар қалыпқа келтіріледі. Блоктар толық қатып тұрғаннан кейін операторлар қолмен шығарып алып, тасымалдау үшін реттеп қойып шығады. Бұл әдіс өндіріс процесінде сапаны сақтауға және материал үнемдеуге көмектеседі. Сонымен қатар, толық автоматтандырылған жүйелерге қарағанда пайдалану құны төмен болып қалады. Бұл түрдегі машиналар кішігірім немесе орта көлемдегі зауыттар үшін шығынды көтермей өнім шығаруды арттыруға өте сәйкес келеді. Әдетте осындай машиналар сағатына 300-ден 600 блокқа дейін шығарады, бұл дәстүрлі әдістерге қарағанда дене еңбегін жеңілдетеді және автоматтандыруға ауыстыру үшін қымбат шығындарды болдырмауға мүмкіндік береді.

Толық автоматты блок жасау машиналары өндірісті қалай анықтап береді

Қазіргі таңда толық автоматты блок жасау машиналары өз бетінше толық өндірістік бірліктер болып табылады. Жұмысшыларға сүйену орнына, бұл жүйелер шикізатты қоректендіруден бастап, оларды араластыру, блоктарды пішіндеу, қатуын қамтамасыз ету және соңында тасымалдауға дайын блоктарды салу сияқты барлық жұмысты қолмен орындау үшін роботтық қолдар мен тасымалдағыш ленталарды пайдаланады. Басқару жүйелері жұмыс істеу барысында қажетті қоспалардың пропорциясын реттей алады, ал әртүрлі датчиктер блоктардың қаншалықты тығыздалғанын, олардың жалпы тығыздығын және процесстің әр түрлі сатысындағы температура көрсеткіштерін бақылап отырады. Бірдеуі жолынан ауытқыса, жүйе бұларды біз айтып өткен бұлттық байланысты бағдарламалық қамтамасыз ететін контроллерлер арқылы автоматты түрде түзетеді. Көпшілік зауыттар бұл машиналарды үздіксіз жұмыс істеткен кезде жұмыс істеу уақытының 95-тен 98 пайызын құрайтынын хабарлайды. Әдетте олар сағатына 1500-ден 3000 блокқа дейін өндіріп шығарады. Бір зауыт осы жабдықтарды орнатқаннан кейін жұмыс күшін үштен екі бөлікке дейін қысқартты, бірақ 2022 жылы Reitmachine Plant есебінде айтылғандай, тәулігіне өндірілетін блоктар санын екі есе арттырды.

Ерекшелігі	Жартылай автоматты	Толық автоматты
Автоматтандыру деңгейі	Жартылай (қолмен жүктеу/түсіру)	Басынан соңына дейін
Сағаттық өнім шығысы	300—600 бетон білеу	1,500—3,000 бетон білеу
Бір ауысымдағы жұмысшылар саны	3—5 жұмысшы	1—2 қадағалаушы
Жұмыс істеу әсер етушілігі	80–85%	95–98%

Автоматтандыру, жүргізу және шығыс мәндеріндегі негізгі айырмашылықтар

Өнімділік айырмашылығын анықтайтын үш негізгі айырмашылық:

• Автоматтандыру жартылай автоматты модельдер жүктеу мен алу үшін адам қатысуын талап етеді; толық автоматты жүйелер барлық кезеңдерді тәуелсіз басқарады.
• Операция еңбек ресурстарының талаптары әлдеқайда өзгеше – жартылай автоматты орнатылымдар үшін әр сменада 3–5 жұмысшы қажет болса, автоматтандырылған жолдар тек 1–2 қадағалаушыны ғана талап етеді.
• Шығыс тәуліктік өндіріс қуаты әлдеқайда өзгеше. Жартылай автоматты машиналар тәулігіне шамамен 6000 блок өндіреді, ал автоматты жүйелер 18000–24000 блок шығарады, бұл 2023 жылы өткізілген үнді зауыттарындағы сынақтар нәтижесінде 200–300% өсімге әкелді. Кеңейіп жатқан жобалар үшін осындай масштабтау инвестицияларды қайтару мерзіміне тікелей әсер етеді.

Өндіріс тиімділігі мен шығыс қуаты: Жартылай автоматты және толық автоматты

Шығару көрсеткіштері мен цикл уақытын салыстыру

Жартылай автоматты блок жасаушылар әдетте әр сағат сайын 300-ден 600-ға дейінгі әмбебап блоктарды өндіреді, өйткені жұмысшылар материалдар мен қалыптармен қолмен жұмыс істеуі тиіс. Толық автоматтандырылған нұсқалар мүлдем басқа әңгіме, өйткені олар араластыру, пішіндеу және қаттыру процесстерін біріктіретін ПЛК басқару жүйелері арқасында сағатына 1500-ден 2000 блокқа дейін шығара алады. Шын мәнінде айырмашылықты ететін нәрсе – бұл машиналардың қаншалықты тез жұмыс істеуі. Жартылай автоматты жүйелер цикл сайын шамамен екі минут уақыт алатын болса, автоматтандырылған нұсқалар оны бір минут пен екі секундқа дейін қысқартады. Салалық деректер бұл жалпы алғанда шамамен 40-тан 60 пайызға дейін жоғары өнім шығаруға алып келетінін көрсетеді, сондықтан көптеген өндірушілер бастапқы шығындар қарамастан автоматтандыруға инвестиция салуда.

Жұмыс тоқтату және өндірістің үздіксіздігі

Автоматты жүйелер, әдетте, материалдар немесе механикалық кернеумен байланысты проблемаларды істен шығуынан көп бұрын анықтайтын датчиктері бар болғандықтан, жұмыс істеу уақытының 95%-ын құрайды. Жартылай автоматты машиналар біршама сенімсіз болып табылады, орташа алғанда жұмыс істеу уақыты 80%-дан 85%-ға дейінгі аралықта болады. Айырмашылықтың себебі неде? Бұл машиналарға әлі де адамның араласуы қажет, бұл баптаулар үшін тоқтатуларды күшейтіп, кешіктірулерге әкеледі. Толық автоматтандырылған майлау жүйелерінің жаңа буыны да нақты айырмашылық жасайды. Бұл жүйелер жақтаулардың көпшілік мәселелерін болдырмақшы болады, сондықтан техникалық қызмет көрсету тоқтатулары үшін күніне шамамен 20 минуттың орнына операторлар енді күніне бес минуттан аспайтын уақыт жұмсайды. Уақыт өте қатты жақсарту болып табылады.

Нақты әлемнің жағдайы: типтік зауыттардағы айлық шығарылым

Жартылай автоматты машиналармен жұмыс істейтін орта көлемдегі зауытта олар күніне 8 сағат, аптасына 6 күн жұмыс істегенде айына шамамен 15 мың стандартты блок дайындап тұрды. Алайда толық автоматтандыруға инвестиция салғаннан кейін жағдай радикалды түрде өзгерді. Өндіріс ай сайын 36 мың блокқа дейін артты – бұл бұрын өндіріп тұрған көлемнен екі есе артық плюс тағы 40%. Сонымен қатар қызықтысы, олардың жалақы қоры бұл кезеңде екі үштен бірге дейін азайды. Бұл жай жеке оқиға емес. Өндіріс секторы бойынша көптеген кәсіпорындар үлкен көлемде өндіріс жасау кезінде автоматтандырылған жүйелерге салынған инвестициялар 18-ден 24 айға дейінгі уақыт ішінде өзін-өзі төлеп тұрғанын байқап жатыр.

^{*400x200x200мм бетон блок өндірісі негізінде есептелген өнім шығару көрсеткіштері}

Еңбек ресурстары мен ұзақ мерзімді пайдалану шығындары

Жартылай автоматты блок жасау машинасын пайдалану бойынша қызметкерлерді қамтамасыз ету

Жартылай автоматты блок жасаушыны басқару үшін адамдардың әлі де көп еңбек етуі қажет. Жұмысшылар шикізатты қолмен тиеуі, ылғалды бетон қоспаларын жылжытуы, вибрацияның ұзақтығын қадағалауы, сосын жаңадан жасалған блоктарды кептіру үшін алуы керек. Көбінесе зауыттар әр сменада үштен бес жұмысшыға дейін жұмыс істейді, бірақ тәжірибелі маман әрбір партияның сапасы біркелкі болып тұруын қадағалау үшін қатысуы керек. Жалақыға кететін шығындар осындай кәсіпорындардың ай сайынғы шығындарының басым бөлігін құрайды. Осының салдарынан олар жалақының өзгеруіне немесе жұмысшы күшінің жетіспеуіне өте сезімтал болып табылады. Бизнес көбеюі және өндірісті тез көбейту қажеттілігі пайда болған сайын осындай мәселелер одан сайын үлкен проблемаға айналады.

Толық автоматтандырылған жүйелерде адамның қатысуы азаяды

Роботтар мен тасымалдауыштардың көмегімен автоматты жүйелер қолмен жұмысты азайтады. Бетон қоспаларын қозғалту процесі блоктарға пішін беру мен дайын өнімдерді қабаттау процесінен тұратын барлық процеске қолмен еңбек қажет етілмейді. Программаланатын логикалық басқару блоктары қатты күйде тербелістерді басқару, тығыздық деңгейлерін тексеру және бір уақытта бірнеше өндіріс желісін қадағалау үшін бір ғана техниканы қажет ететін қаттылау процесін басқарады. Қазіргі кезде жұмысшылар машиналарды программалауға, операцияларды қадағалауға және күнделікті жөндеу жұмыстарына уақыт жұмсайды, бұрын бүкіл күні бойы дене еңбегімен айналысуға тура келген еді. Бұл өзгеріс қайталанатын кернеу зақымдануларын болдырмауға және тәулік бойы өндіріс жасауға көмектеседі. Қызмет көрсету санына назар аударсақ, автоматтандырылған зауыттарда жөндеу тобы жалпы жұмысшылар санының шамамен жиырма пайызын құрайды, ал бұл көрсеткіш әлі де қолмен өндіретін кәсіпорындарда әлдеқайда жоғары болып табылады.

Еңбек және техникалық қызмет көрсету шығындарының салыстырмалы талдауы

Толық автоматты машиналар әлбетте күрделі сенсорлар мен басқару жүйелеріне тәуелді болғандықтан, техникалық қызмет көрсету шығындары жоғары болады. Бірақ та жалпы суретке қарағанда, еңбекке жұмсалатын ақшаны үнемдеу көптеген компаниялар үшін осындай машиналарды қарастыруға тұрарлық етеді. Жартылай автоматты жабдықтар өзінің механикалық бөлшектерінің қарапайымдылығына қарамастан, 1000 блок шығаруға 25% артық еңбек шығынын талап етеді. Толық автоматтандыруға ауысқан келісім-шартты өндірушілер жылына 42 000-67 000 доллар аралығында үнемдеуді күтуге болады. Көпшілігі өз инвестицияларының төленіп шығылатынын орнатылғаннан кейін 26-34 ай ішінде байқайды. Дүкен иелері үшін маңызды бір нәрсе: егер олардың жұмыс уақыты жылына 4000 сағаттан асатын болса, 2024 жылдың басындағы құрылыс технологиялары туралы деректерге сәйкес, автоматтандыру арқылы ақылды шешім қабылдау нақты экономикалық мағына береді.

Қазіргі блок өндірісіндегі технологияларды интеграциялау мен автоматтандыру

Жартылай автоматты блок жасау машинасын басқарудағы ПЛК пен АЖИ қызметі

Жартылай автоматты блок жасау машиналары материалдарды араластыру, пішіндерді толтыру және өндіру кезінде тербелістер болуын қоса алғанда, процесстің әртүрлі бөліктерін басқару үшін бағдарламаланатын логикалық басқыштар (ПЛК) және адам-машина интерфейсі (АЖИ) сияқты заттарға сүйенеді. Бұл машиналармен жұмыс істейтін адамдар қысым деңгейін (әдетте шаршы дюймге шамамен 1500-3000 фунт аралығында болады) және цикл ұзақтығын (әдетте 15-25 секунд аралығында) түзету үшін түйсіну панелін пайдаланады. Алайда, сапаны бақылау маңызды болғандықтан, олар өз қолымен әлі де қадағалау керек. Өткен жылы жарияланған зерттеулерге сәйкес, бұл ПЛК жүйелерін интеграциялау толығымен қолмен басқарылатын операциялармен салыстырғанда шикізаттың шығынын шамамен 18 пайызға азайтады. Бұл жүйенің үлкен артықшылығы – бұл барлығын тегіс жұмыс істеуге мүмкіндік береді және қымбат тұратын толық автоматтандыру шешімдерін қажет етпейді.

Толық автоматты машиналардағы күрделі датчиктер мен басқару жүйелері

Қазіргі заманғы толық автоматтандырылған жүйелер өндірістің тегіс жұмыс істеуі үшін интернетке қосылған датчиктерге және жасанды интеллектті талдауға сүйенеді. Ылғалдылықты анықтау құрылғысы цементті су қоспасын жарты пайыз ауытқу шегінде қатты дәл қадағалап отырады. Осындай ақылды жүйелер тербеліс үлгілерін қадағалап, құрылғының үш күн бұрын қате шығаруы мүмкін болатын мезгілді болжай алады. Барлық осындай технологиялар машиналардың көпшілік уақытта жұмыс істеуін қамтамасыз етеді, ал ақаулы уақыт 3% төмен түседі. Зауыттар да өзінен 1 сағат ішінде 2100-ден 2400-ге дейінгі темірбетон блок өндіріп, бәрін қолмен реттеуді қажет етпейді.

Жоғары деңгейдегі автоматтандыру мен білікті еңбек күшінің қажеттілігін теңестіру

Толық автоматты жүйелер еңбек шығындарын тікелей 40-тен 60 пайызға дейін қысқартады, бірақ әлі де мехатроника негізін білетін және деректерді диагностикалау есептерін оқи алатын техниктерге деген сұраныс қалып тұрады. Керісінше, жартылай автоматты нұсқалар өндірістік жұмыстар жүріп жатқан кезде көбірек қызметкерлердің қатысуын қажет етеді, бірақ олар компанияларға өндіріс процесінде болып жатқан жағдайларды түсіну мүмкіндігін береді. Бұл проблемаларды уақытылы анықтау мен тез шешуге көмектеседі. Кейбір алдын ала ойлап тұрған өндірушілер соңғы кезде толықтырылған нақтылықты пайдаланып оқыту бағдарламаларын енгізуге кірісті. Бұл бағдарламалар жұмысшылардың жаңа дағдылар алуына көмектесіп қана қоймай, автоматтандырылған процесстердің артықшылықтарын сақтап қалуға мүмкіндік береді. Нәтижесінде, қайталанатын тапсырмаларды машиналар орындаса, адамдар күтпеген жағдайларға бейімделіп әрекет ете алатын болады.

Қаржылық талдау және Қайтарымның инвестицияға қатынасы (ROI) салыстыру

Бастапқы инвестиция: Жартылай автоматты және Толық автоматты блок жасау машиналары

Жартылай автоматты блок жасау машиналары әдетте 18 000 пен 35 000 доллар арасында болады, бұл әлдеқайда қымбат тұратын толық автоматты аналогтарынан 35-50 пайыз арзан, олардың бағасы 55 000-нан 120 000 долларға дейін жетеді. Бұл үлкен баға айырмашылығы әсіресе автоматтандыру элементтерінің күрделілігіне байланысты. Толық автоматты жүйелерге құрылымдардың өзінен-ақ жоғары робототехника, әртүрлі сенсорлар, сонымен қатар барлық процесстерді автоматты түрде басқаратын күрделі басқару панельдері қажет. Жаңадан ашылған немесе шағын кәсіпорындар үшін жартылай автоматты жабдықтарды таңдау әлдеқайда тиімді шешім болып табылады. Бұл машиналар өндірісті бастауға аса қымбат құралдарсыз мүмкіндік береді, ал кейінгі кезеңде бюджет пен сұраныс артқан сайын жабдықтарды жаңартуға болады.

Жөндеу және Ұзақ мерзімді пайдалану шығындары

Автоматты машиналардың жобасы әр жыл сайын қосымша 20% құрметтеуі мүмкін, себебі олардың ішінде қосымша электроника мен сенсорлар бар. Бірақ бұл жерде бір ерекшелік бар: ұзақ уақыт жұмыс күшін үнемдеуге болады. Бір сменада жартылай автоматты жабдықтарды пайдаланған кезде үштен беске дейінгі адам қажет болса, автоматты жабдықтар үшін тек бір немесе екі адам жеткілікті. Сонымен қатар, мұндай толық автоматтандырылған жүйелер әлдеқайда ұзақ уақыт жұмыс істейді – жұмыс істеу уақытының 95% дейінгі мүмкіндігі бар, ал ескі жүйелерде ол 80-85% құрайды. Компаниялар жалақыдан бастап электр энергиясының шығындары мен қаншалықты материал жоғалысы болып жатқанына дейінгі барлық көрсеткіштерді есептеген кезде, көбінесе инвестицияларының төлеу уақыты болжамдан ертерек келетінін байқайды. Түсімнің шығынға теңелу нүктесі кәдімгі есептеулерде күтілгенге қарағанда 12-18 ай ерте келеді.

Екі түрлі машина үшін түсімнің шығынға теңелу уақыты мен инвестицияның тиімділігі

Қуыс блоктар сияқты танымал өнімдерді шығаратын өндірушілер үшін жартылай автоматты жабдықтар әдетте алғашқы шығындардың төмендігіне байланысты 8-14 ай ішінде өзін-өзі төлейді. Толық автоматты нұсқалар пайдалануды бастау үшін 18-30 ай қажет етсе де, өндіріс көлемі артқан сайын әлдеқайда кәсіпқой болып табылады. Күніне 10 мың бірліктен артық өнім шығаратын зауыттар өнім сапасын бақылау жақсырақ және жол ақауы аз болғандықтан (қолмен жасалған орнатулардағы 6,8% дейінгі ақауға қарсы 2,4%) пайда табу мерзімі шамамен 30% қысқа болады. Нақты ROI модельдеріне қарағанда нақты пайда көрсеткіштеріне негізделе отырып, зауыт басшылары қызметкерлер саны, электр энергиясының тұтынуы және материалдардың қалдықтары сияқты факторлар қандай көлемде жұмыс істейтіндігіне байланысты пайда табуға қалай әсер ететінін анығырақ біледі.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Жартылай автоматты және толық автоматты блок жасау машиналары арасындағы негізгі айырмашылық қандай?

Негізгі айырмашылық автоматтандыру деңгейінде. Жартылай автоматты машиналар жүктеу мен түсіру сияқты тапсырмалар үшін қолмен кіруді талап етеді, ал толық автоматты машиналар роботтар мен тасымалдауыш жүйелерін пайдаланып барлық кезеңдерді тәуелсіз орындайды.

2. Екі түрдегі машиналардың өндіріс қуаты қалай салыстырылады?

Жартылай автоматты машиналар сағатына әдетте 300-ден 600 дейінгі бөлшек шығарады, ал толық автоматты машиналар сағатына 1500-ден 3000-ға дейінгі бөлшек шығарып, өндіріс өнімділігін айтарлықтай арттырады.

3. Әрбір машина түрі үшін еңбек ресурстарының талаптары қандай?

Жартылай автоматты машиналар үшін әр сменада 3-5 жұмысшы қажет, ал толық автоматты машиналарға тек 1-2 қадағалаушы ғана қажет, бұл жұмыс күшінің құнын азайтады.

4. Қай машина түрі ұзақ мерзімді пайдалану құнының тиімділігін ұсынады?

Толық автоматты машиналар жұмыс күшінің азаюы мен өндіріс өнімділігінің артуы арқылы ұзақ мерзімді пайдалану құнының тиімділігін ұсынады, бастапқы инвестициялардың жоғары болуына қарамастан.

5. Жартылай автоматты және толық автоматты машиналардың жөндеу шығындары қалай өзгереді?

Толық автоматты машиналардың жөндеу шығындары әдетте күрделі жүйелерге байланысты жоғары болады, бірақ еңбек шығындарын үнемдеу және үздіксіз жұмыс істеу ұзақ мерзімде оларды шығын тиімді етеді.