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

Қалай Жартылай автоматты блок жасау машинасы жұмысы және оны пайдалану керек адамдар

Жартылай автоматты блок жасау машинасы дегеніміз не

Жартылай автоматты блок жасаушылар қолмен жұмысты машина автоматтандырумен ұштастырып, цехтан тиімді шығыс алады. Машиналар қоспаларды араластыру, блоктарды пішіндеу және сығу кезінде қысым қолдану сияқты процесстің маңызды бөліктерін автоматты түрде орындайды. Бірақ жұмысшылар бастапқы кезде шикізатты өнімдерді өңдеуі және жолақтан шыққан дайын блоктарды алуы әлі де қажет. Бұл жүйелердің танымалдылығының себебі олар екі шеткі жағдайдың ортасында тұрады: бірінде барлығы қолмен орындалады, бұл өте ұзақ уақыт алады, ал екіншісінде қымбат роботтар барлығын орындаса да, алғашқы кезде орнату өте қымбат тұрады.

Жартылай автоматты жүйелердің негізгі ерекшеліктері мен жұмыс процесстері

Осындай машиналардың көпшілігі блоктарды тығыз және біркелкі ұстап тұру үшін гидравликалық қысымға сүйенеді, ал механикалық тербелістер ауа қапшықтарын шығарып, қысу нәтижелерін жақсартады. Оператордың жұмысы шикізатты құрғақ дайындаумен басталады, сосын машина формалаумен айналысып, блоктарды күту процесіне апарып тастайды. Structures Insiderдің өткен жылғы деректеріне сәйкес, жартылай автоматты модель күніне орташа есеппен 1500 блок шығарады. Бұл қолмен жұмыс істейтін адамдардың көрсеткішінен екі есе артық, сондықтан бастапқы шығындарға қарамастан көптеген компаниялар өз араларында ауысып жатыр.

Жартылай автоматты өндірістегі еңбекке тартылу мен автоматтандыру деңгейі

Бұл машина компрессиялау мен ыдыстау сияқты қызық емес қайталанатын жұмыстармен айналысады, ал адамдар материалдарды дайындау, сапаны тексеру және палеткаларды тасымалдау сияқты мәселелермен шұғылданады. Қазіргі кезде жартылай автоматты желіні басқару үшін екі немесе үш адамның болуы жеткілікті, бұл бұрын 5-7 жұмысшының қолмен орындайтын жұмысынан әлдеқайда аз. Қызметкерлер санын азайту жалақы бойынша шығындарды үнемдеуге көмектеседі, бұл кәсіпорындарды қымбат тұратын біліктілікті арттыру бағдарламалары мен күрделі машиналар туралы арнайы білімсіз де бастауға мүмкіндік береді.

Кіші және орта көлемдегі жобалар үшін өндіріс қуаты мен әсер етудің типтік көрсеткіштері

Тәулігіне шығарылатын өнімнің көлемі 800-ден 2000 блокқа дейін , жартылай автоматты машиналар шағын және орта көлемді құрылыс қажеттіліктеріне, мысалы тұрғын үй құрылыстарына, ауылдық инфрақұрылымдарға немесе бірнеше жобаны басқаратын мердігерлерге сәйкес келеді. Бұл масштабта, кәсіпорындар көбінесе 12-18 ай ішінде инвестициядан қайтарым табады, толық автоматтандырудың күрделі капиталды шығыстарысыз өнімділігін арттырады.

Толық автоматты блоктар жасау машиналары: жобалау, жұмыс істеу және өнеркәсіптік қолдану

Толық автоматты машиналарда негізгі құрамдас бөліктері мен автоматтандыру технологиясы

Қазіргі блок жасау машиналары жұмыс істеу үшін бағдарламаға сәйкес келетін логикалық контроллерлерге, гидравликалық престерге және материалдарды басқаруға байланысты бөлшектерге байланысты. Шикізатты қоректендіруден бастап соңғы үйіруге дейінгі бүкіл процесс адам үлесін қажет етеді, көбінесе өндірушінің мәлімдеуінше 1% -дан аз. Жоғары сапалы машиналар SIEMENS PLC жүйелерімен жабдықталған, олар операторларға операцияларды бақылауға, проблемаларды ертерек анықтауға және өлшемдерді қатаң бақылауға мүмкіндік береді. Көптеген өнеркәсіптік блоктар плюс немесе минус жарты миллиметр шамасында төзімділік сақтай алады, бұл құрылыс жобалары үшін мыңдаған блоктарда тұрақтылық қажет болған кезде маңызды.

Өндірістік тиімділік және жоғары көлемді өнім шығару қабілеті

Бір ғана толық автоматты машина өндіре алады сағатына 1500 блокқа дейін (Structures Insider 2024), бұл 9 сағаттық сменада зауыттардың 108 000 стандартты бетон блогын шығаруына мүмкіндік береді. Бұл жартылай автоматты жүйелерге қарағанда 400–600% өсуге сәйкес келеді және ISO-мен куәландырылған тұрақтылықты және әрбір миллион бірлікке 3,4-тен төмен дефект пайызын талап ететін ірі ақпараттық жобаларды қолдайды.

Автоматты араластырғыш пен палетті жеткізу жүйелері қолмен жұмыс істеумен салыстырғанда

Бұл машиналар материалдарды шамамен 98% тұрақтылықпен араластыратын вибралық араластырғыштармен жабдықталған, яғни әрбір партия біркелкі беріктікпен шығады. Роботтық қолдар әр он екі секунд сайын бір блоктан қалау жылдамдығымен жасалынған блоктарды қабаттап отырады. Енді жұмысшылардың ауыр жүк көтеруіне қажеттілік жоқ. Бұл автоматтандыру шын мәнінде не нәрсені білдіреді? Біріншіден, компаниялар еңбек шығындарынан шамамен үштен екі бөлігін үнемдей отырып, барлық қатысушылар үшін жұмыс орындарын қауіпсіз етеді. Қазіргі кезде көпшілік операторлар жұмысты бақылауға және өнім сапасын тексеруге уақыттарын жұмсайды, ал ауыр жүк көтеруге емес.

Тікелей салыстыру: Автоматтандыру деңгейі, шығарылым, еңбек ресурстары

Өндіріс қуаты: Сағатына блоктар саны жартылай және толық автоматты машиналарда

Жартылай автоматты машиналар әдетте әр сағат сайын 600-дан 800 блокқа дейін жасайды, өйткені жұмысшылар оларды қолмен қоректендіруі керек және сапаны тексеру үшін кездейсоқ тоқтатуы керек. Ал бүгінгі автоматты жүйелер басқаша жұмыс істейді. Олар қоректендіруді қажет етпейтін және өзін-өзі бейге салатын ақылды басқару жүйелері бар тұрақты тәртіпте жұмыс істейді. Бұлар сағатына 1800-ден 2400 блокқа дейін шығарып беруі мүмкін. Күні мен түні бойы үзіліссіз жұмыс істесе, жартылай автоматты орнатылымдар тәулігіне шамамен 4000-нан 6000 блокқа дейін өндіреді. Бірақ толық автоматтандырылған жолдар тәулігіне 15000 блоктан астам өнім шығарады. Бұл толық автоматтандыру қолданатын зауыттар жартылай автоматты нұсқаларға қарағанда шамамен үш есе көп өнім шығаратынын білдіреді, өндіріс қуатында үлкен айырмашылық жасайды.

Екі жүйедегі оператордың рөлдері мен қызмет көрсету қажеттіліктері

Жартылай автоматты машиналарды жүргізу әдетте қалыптағы майлау, материалдарды салу және күркіту процесстері сияқты жұмыстарды орындау үшін әр сменада үштен беске дейінгі жұмысшыны талап етеді. Ал толық автоматтандырылған жүйелерге ауысқан кезде компанияларға бір немесе екі техникадан тұратын аз ғана адам саны қажет болады, олар үлкен түйіспелі панельдерді бақылап, машиналардан шыққан ескертулерді түзетіп отырады. 2023 жылы өндірісте автоматтандыру тенденциялары туралы жасалған соңғы зерттеу қызықты нәтиже көрсетті: толық автоматтандыру шешімдеріне ауысқан ондағы жеті өндіруші оннан жедел жұмысшыларды сапа бақылау орындарына ауыстырған.

Машина операторларының біліктілік талаптары мен дайындалуы

Жартылай автоматты машиналармен жұмыс істейтін адамдар блок күту процесстеріне қатысу арқылы және негізгі техникалық қызмет көрсету тапсырмаларын орындау бойынша білім алу арқылы пайда көреді. Көпшілік осындай дағдыларды 20-30 сағаттық оқыту сессияларынан кейін меңгереді. Ал автоматты жүйелер туралы айтқанда, дағды деңгейі біршама жоғары болады. Операторлар PLC-бағдарламалау және жүйеге түсетін деректерді түсінумен таныс болуы керек. Мұндай жүйелерді игеру үшін әдетте 50 сағаттан астам теориялық және практикалық дайындық қажет болады. Ал машина жартылай немесе толық автоматты болмасын, өндірістің қалыпты жүргізілуі барысында қысу сынақтарын жүргізгенде бәріне ASTM C90 нұсқаулықтарын сақтау міндетті. Егер компаниялар өнімдері саладағы талаптарға сай келуін қаласа, бұл талаптарды орындау міндетті.

Құн талдауы және Қайтарым салымы: Толық автоматтандыру тиімді ме?

Бастапқы баға және тұрақты шығындар: Жартылай автоматты және Толық автоматты

Жартылай автоматты машиналардың құны $25,000–$50,000–35–60% толық автоматты модельдерге қарағанда арзан, олардың бағасы $80,000-дан $150,000-ға дейінгі аралықта болады. Жартылай автоматты орнатулар үшін әр сменада 3–5 жұмысшы қажет болса, автоматтандырылған жүйелер тек 1–2 техник қызмет көрсетеді. Толық автоматты машиналар 18% артық қуат тұтынса да, олар киловатт-сағатына 2,5 есе артық өнім шығарады, сонымен үлкен көлемде энергия тиімділігін арттырады (Global Construction Automation Report 2023).

Қызмет көрсету, Электр энергиясын пайдалану және Ұзақ мерзімді операциялық шығындар

Толық автоматты жүйелерді жыл сайын пайдалану 4-6 пайызын, ал жартылай автоматты құрылғылар жыл сайын 2-3 пайызын құрайды. Бірақ осындай автоматтандырылған жүйелер әлдеқайда аз қалдықтарды 40 пайызына дейін дәл дозалау есебінен қысқартады. Электр энергиясын пайдалану тұрғысынан автоматтандырылған кәсіпорындар әдетте сағатына 15 киловатт, ал жартылай автоматтандырылған нұсқалар үшін 9 киловатт құрайды. Бірақ сонымен қатар, қазіргі заманғы автоматтандырылған жүйелерде әдетте қосымша электр энергиясын тарту айырмашылығының 22 пайызын толтыруға болатын энергияны қалпына келтіру технологиясы орнатылған.

Әртүрлі кәсіпорындар үшін өзара төлем мерзімі мен табыс қайтарымы

Үлкен көлемді өндірушілер әдетте 24/7 өндіру мүмкіндіктерін пайдалана отырып, 18–24 ай ішінде автоматтандыруға кеткен шығындарын өте алады. Жартылай автоматты машиналарды пайдаланатын кіші кәсіпорындар ROI-ді 2–3 жыл ішінде алады. 2024 Construction Tech ROI Index толық автоматтандырылған жүйелер үшін орташа бес жылдық табысты 210%, ал жартылай автоматты нұсқалар үшін 140% құрайды деп хабарлайды.

Кәсіпкерлік масштабы мен өндірістік мақсаттарға сәйкес дұрыс машина таңдау

Жобаның көлемі мен өсу жоспарларына сәйкес машина түрін таңдау

Блок өндіруге келсек, жартылай автоматты машиналар күніне шамамен 10 мың блок өндіретін операциялар үшін ең жақсы жұмыс істейді. Бұл жүйелер модульдік конструкциялармен келеді, сондықтан компаниялар қажеттілігіне қарай біртіндеп кеңейе алады. Мысалы, әр жылы 20 пайызға өсетін небольшой компания сағатына 800 блок өндіретін орнатыммен бастап, кейін сілтемелер мен түрлендіргіштерді ғана ауыстырып, тіпті жабдықты толық ауыстырмай-ақ, сағатына 1200 блокқа шығуға болады. Бұған ұқсас нәрсені 2023 жылы Construction Tech Review басып шығарған болатын. Ал еңбек сіңіруді қажет ететін жағдайда, күніне 25 мыңнан астам блок өндіретін ірі операциялар толық автоматтандырылған орнатымдардан жақсы пайда алады. Осындай күрделі жүйелерге роботтық палетті ауыстырушылар мен әртүрлі дәлдікті қамтамасыз ететін ПЛК басқармалы өлшегіш құрылғылар енеді.

Тиімділік пен Құнының ара қатынасы стартаптар, КМҚ және ірі өндірушілер үшін

Көптеген жаңа компаниялар бастапқы шығындары аз болғандықтан (18000-35000 доллар) жартылай автоматты машиналарды таңдайды, әйтсе де оларды бір уақытта үш немесе төрт адам жұмыс істеуі қажет. Орта кәсіпорындар үшін нұсқалар арасында шешім қабылдау өте қиын. Өткен жылғы сала деректеріне сәйкес, жартылай автоматты жабдықтар қолмен жұмыс істеуге қарағанда еңбек шығындарын шамамен 40 пайызға үнемдейді. Бірақ күніне сегіз немесе одан да көп сағат жұмыс істесеңіз, толық автоматтандыру блок басына энергия шығындарын екіден төрт центке дейін азайтады. Үлкен көлемде өндіріс жасайтын компаниялар автоматтандыру жүйелеріне 120000-ден 250000 долларға дейін ақша жұмсайды. Олар оның құнын олардың машиналары үздіксіз жұмыс істейтіндігі және өндіріс процесстері кезінде материалдардың тек алты пайызын ғана шығындауы мүмкін болғандықтан өте алады. Бұл компаниялар қажетті алғашқы үлкен инвестицияларға қарамастан ұзақ мерзімді үнемдеуді көреді.

Жиі қойылатын сұрақтар

Жартылай автоматты блок жасау машинасы дегеніміз не?

Жартылай автоматты блок жасау машинасы қол еңбекті автоматтандырумен ұштастырып, блоктарды шығарады. Ол араластыруды, пішіндеуді және сығылуды автоматты түрде орындаса, адам жұмысшылар шикізатты құюға және дайын блоктарды алып тастауға қатысады.

Жартылай автоматты машиналардың өнім шығаруы автоматты машиналармен қалай салыстырылады?

Жартылай автоматты машиналар сағатына әдетте 600-800 блок, ал толық автоматты машиналар үздіксіз және өзін-өзі реттеу жұмысы арқасында сағатына 1800-2400 блок шығарады.

Жартылай және толық автоматты машиналар арасындағы бағалар айырмашылығы қандай?

Жартылай автоматты машиналардың құны 25 000-50 000 АҚШ доллары аралығында, ал толық автоматты машиналардың құны 80 000-ден 150 000 АҚШ долларына дейінгі аралықта. Бастапқы шығындар жоғары болса да, толық автоматтандырылған жүйелер жоғары өнімділік пен еңбек үнемдеу мүмкіндігін ұсынады.

Кім жартылай автоматты блок жасау машиналарын пайдалануы керек?

Жартылай автоматты машиналар күніне 10 000 блокқа дейінгі өндіріс қажеттіліктері бар кіші және орта көлемдегі операциялар үшін идеалды. Олар толық автоматтандырылған жүйелерге қарағанда бастапқы қаржы салымдарын азайтады және кезеңді түрде кеңейтіп береді.