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喷涂/清洗/表面工程 |
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自动化电镀技术的改进加剧表面处理商全球竞争力 |
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作者：Timothy J. Kurcz 来源：Ringer |
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随着互联网的出现以及全球竞争日益激烈，整个表面处理业承受着采购压力，同时还受到另外两方面的压力：提高质量以及降低成本。
这种状况同样对工业薪资最高的北美就业现状以及半成品工厂带来负面影响。尽管要求苛刻，但是他们仍可以通过先进的电脑控制和新型自动化技术提高的运营效率实现这些目标。
幸运的是，对于所有表面处理商来说，这种改进来得及时，可以满足客户增加的要求。通过对集成系统自动化设备的投资，可在降低劳动力的情况下实现产品交付。
正如精确的质量与低成本还不足够一样，准时交付也已成为今天部件供应链中的法规要求。以前配备手动或半自动机器的车间不仅遭受运行效率不高以及质量变化之苦，而且一般还要雇用高技术高薪资人员。在这些地方，材料、能源与废弃物处置相应增加，利润率萎缩最大。
投资新型自动化、运行更快、更有效的机器，及时交付产品，质量重复性高并大大降低劳动力，因此所有表面处理车间可受益。
随着劳动力的降低以及电脑控制、制作材料和涂料、通风系统与化学物品管理设备的大力提高，喷涂自动化对于今天的金属表面处理商极具吸引力。
由于美元疲软，现在正是考虑购买北美制造喷涂设备的良机。
但是仍存在一些替代品。不论如何美观，新机器需要花费资金，必须慎重考虑投资回报。在生产新型电镀自动化之前，我们需要确定金属表面处理商所需的喷涂系统功能。
图1：电脑控制起重机自动化振动中间贮槽内的篮及内嵌干燥器
以下是一些首要要求：
● 结构结实耐用
● 耐腐蚀
● 生产力扩展性
● 快速安装和启动
● 控制操作直观、简便
● 工艺周期选项调节简便
● 用水与化学物品消耗最低
● 有效的使用能源与自动关闭功能
● 零劳动力、零故障停机时间与零维护
● 随时可用现货元件
是否可以达到以上要求？除了零劳动力与故障停机时间以外，其他的要求绝对可以达到！
含有不间断电源(UPS)的工业电脑(PC)取代可编程逻辑控制器(PLC)的机器控制等。另外还有变频电机驱动器(VFD)等外围设备，提高能源、化学物品与水管理技术，质量监控、记录与报告，TS数据储存、输出与报告，班次生产力监控、记录与报告，预置维护报警，实时故障监控，系统诊断以及联机故障处理梯、记录与报告。
正确配置软件时，需提供质量声明或合格证数据，可触摸屏幕进行查看，可以上载至您的数据高速公路供客户服务使用。
不要受“由于技术原因而使用新技术”的理念影响。复杂电子化学加工机器具有比满足观瞻更多的意义。简洁的设计、结实的结构以及可靠的运行是保证长期可跟踪性与利润率的关键因素。我们仔细看看每个重要要求及其对表面处理商的影响。
结构结实耐用
采用定制配置机器设计，可安装在现有机器或建筑周围。材料选择、尺寸以及结构元件加工正确，为系统结构提供35年的使用寿命，表面处理商可以受益。
耐腐蚀
若检查到腐蚀会影响机器正常运行时间、质量以及管理，甚至会降低其使用寿命。使用环氧树脂喷涂钢材、不锈钢以及聚合物或玻璃纤维元件可大大影响价格与使用寿命的期望值。在考虑长期使用机器时，在腐蚀防护方面切勿节俭。
生产力扩展性
需确定所采用的机器可满足目前和未来的生产需要。还需知道所使用的机器设计是否能够得以延伸，以及在未来延伸时需要多少成本。您的机器制造商应乐意开展额外的周期分析，以帮助您做决策。
最初的设计包括额外加工罐、冲洗槽或干燥器；或者，可以微微扩展工作增强其能力。
整体来说，与要求增加另一台机器的成本与空间相比，将您的资金用来增加单台机器的长度或宽度更为划算。
快速安装与启动
安装速度与质量会在维持生产方面产生重大差异。模块化可以在使您的安装时间降低大约50%，成本通常微微低于现场制造系统，质量更高。经验丰富的安装人员、熟练的控制工程师以及有效启动和现场操作人员的培训对于及时生产以及您的收入回报十分关键。
正确的制造商已经管理成百上千的复杂安装、启动并支持持续生产运营。这些经验促使其高效安装，可以使您最佳地开展工作：部件表面处理不会间断。
图2：模块化可在生产车间缩短大约50%的安装时间，
成本通常低于现场制造系统，一般质量更高。
控制操作简便
机器运行必须直观。用户友好的多语言触摸屏人机界面(HMI)在今天的表面处理环境中越来越受欢迎。MS Windows易于识别开放式架构控制软件，为机器的PLC（可编程逻辑控制器）提供最有效的界面，不要求具备特殊编程技术。
可通过多级安全编码触摸屏界面方便调节各种精馏器、化学物品、液位、温度、通风和废水管理功能。还应嵌入自动关闭与启动功能以降低能耗。
还应通过HMI方便获取机器和关键元件的示意图与操作手册；不应通过文档或电气柜寻找图纸或手册。这些功能可为自动化用户节约时间与资金。
工艺周期选项调节简便
经验丰富的周期专业人员平衡工艺重复性与生产力的能力价值是无法估量的。预制件周期设计可确保质量、生产力和利润率。
虽然电脑制定工艺周期的决策可能具有吸引力，但是，这种方法通常需要付出产量代价。实际上，在人工状态中，组合特定作业中的电物理化学及机电运动控制设备是一种艺术设计。由于采用预制件周期设计，可通过有效设计的界面创建无需编程人员的菜单并保存简单的工艺修改。
耗水量及化学剂量最低
迫于现今成本以及节约资源的压力，充分利用水以及化学剂特别关键。液体控制装置与管理技术的进步可大大降低消耗。自然，电脑控制是补给水化学品的关键。这些改进结合了最新的废水处理技术，大大降低工业废水处置，在几乎所有的表面处理中可达到零排放，且价格合理。
能源有效使用及自动关闭功能
再次说明，硬件选择与电脑控制组合可以更好利用能源。当集成于工艺或其它控制系统时，各种精馏器与控制器不仅可降低能耗，而且提高加工效率和部件质量。另外，预编程的结束或周末自动停机或关闭与自动重启功能进一步降低能耗，确保您的自动电镀系统在运行恢复时预热并准备运行。
零劳动力、零故障停机时间与零维护
虽无法真正达到零劳动力，但几乎接近于零。今天优良自动化电镀系统的定义是使用的劳动力成本只用于加载和卸载全自动表面处理机器。滚镀操作受益最多，唯一需要的操作人员是叉车驾驶员。使用更低成本的非熟练劳动力可以完成手动堆架与叉车功能，同时您的自动化工作性能优良。
同样，不可能达到零故障停机时间，但是，可达到2%。顶级设备制造商乐意向您展示可提供正常运行时间性能的机器样品。前沿的服务设计供应商理念与基于客户的备件供应可大大降低故障停机时间。
随时可用现货元件
声誉良好的供应商尽力使客户独立维护其机器。免维护材料选择与关注服务的布置和安装对于维护十分重要。
只要有可能，最佳设计机器通过使用市场元件实现这一目标，最低限度降低定制(MTO)元件。每台机器安装应附有机器的特殊易腐元件列表。如果元件失效，客户的关键部件库存对于维持最低故障停机时间十分重要。这些工作可以降低或消除面临的生产损失，同时获得MTO元件。
图3：即可投入使用的喷涂生产线包括多重起重机、处理罐、内嵌干燥器以及自动化负载与卸载设备，
例如便携式倾倒机、振动进料机以及自动桶盖处理装置。
如何开始？
可以看出，通向成功的道路充满细节。了解需要什么之后，您应确切知道如何开始？采购过程始于完全了解您的化学与工艺参数。然后，您必须深入了解当地废水与空气质量要求，并纳入您的生产产量要求与业务增长计划。
您可以从这一信息开发机器规格，包括您所需资料。接着更为重要的问题是：谁来制造？在提供报价期间应询问自动化供应商的一些问题：
● 您从事该行业多久？
● 目前您的年销售额是多少？
● 您曾经申请过破产吗？
● 您已制造的机器数量？
● 您曾经制造过有类似要求的机器吗？
● 您的服务团队位于何地？
● 一般实现服务的时间是多长？
● 您会融入通风与废水处理吗？
● 您的控制工程师位于何地？
● 谁将开展您的安装工作？
● 所含哪种类型培训？
● 您的保修政策是什么？
● 您完全负责即可投入使用安装吗？
这些问题可能很难回答，资质程序看似有许多工作，但是考虑到资本设备的成本与复杂性——完成这些工作极有意义。
加工期间，您也有机会判断您的供应商团队的反应性、理念与文化。在每次交流中学会倾听并提出您的需求，展示有帮助的自信态度以及确切专业性。当然需要您的供应商的运行与示例机器的全面信息。如果没有检查制造商以前的工作或仅会见一两位客户，那么，您无需考虑花费上百万以上的资金购买一个新家！
图4：桶处理操作可为表面处理商提供许多优点，尤其是与劳动力相关的应用。
在此，其唯一的操作人员是叉车驾驶员。
结论
总之，自动化技术的进步使得全球市场的竞争更为激烈，目前的汇率是购买北美自动化供应商的机器的有利时机。
无论你是金属表面处理行业中的一个加工车间或是处理商，其采购程序是相同的。检查您的产出、制品以及质量要求，确定可用空间。评审您的商业模式和利润率要求，以确定哪种程度的自动化适合于您。开发机器规格包，然后在整个报价期间确定您的业务合作伙伴资质。
由于表面处理自动化使用寿命较长，您需选择可为您的投资带来长期价值的产品。您的目标是采购最简单、结实和可靠的机器。操作简便、生产力、能效高以及可维护性对于您目前和未来利润率极其重要。
作者简介
Timothy J. Kurcz是美国密歇根州Rochester Hills市Jessup Engineering公司销售总监，同时负责市场与产品开发。Kurcz加入表面工程协会已有30多年，曾荣获劳伦斯理工大学理学和文学学士学位，在汽车与工业集团旗下Loctite公司从业26年，后来创建了集成设备解决方案部。他因“表面预处理装置”获得美国专利#6292973，并为汽车、轮船与航空业撰写技术论文。Kurcz还拥有KC Jones电镀公司电镀（电子与化学镀）、聚合物喷涂与盐浴槽氮碳共渗方面四年经验。他的专长包括应用开发、装配工艺以及机器自动化。Kurcz联系电话是248-853-5600，电子邮件是 tkurcz@jessupengineering.com。
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(12/24/2010) |
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