Doziranje, također poznato kao lijepljenje, nanošenje ljepila, premazivanje, brtvljenje ili kapanje, postupak je pri kojem se ljepilo, ulje ili druge tekućine nanose, zatvaraju ili kapaju na proizvode kako bi se osigurale funkcije kao što su lijepljenje, brtvljenje, izolacija, osiguranje, i glačanje površina. Ovaj se proces intenzivno primjenjuje i čini integralni aspekt procesa proizvodnje automobila.
Doziranje se može izvesti ručno ili pomoću automatiziranih robota. U proizvodnji automobila, automatizirano robotsko doziranje općenito se preferira zbog velike količine i brzine, bez obzira na veće troškove i značajne tehničke izazove. Automatsko doziranje obično se oslanja na pneumatsku kontrolu za istiskivanje ljepila unutar unaprijed određenih vremenskih okvira, teoretski osiguravajući konzistentnu količinu svaki put. Podešavanjem tlaka zraka, vremena i odabirom odgovarajućih igličastih mlaznica može se regulirati volumen svakog ciklusa točenja. Međutim, tijekom stvarne proizvodnje mogu se pojaviti različiti izazovi, koji predstavljaju kritične tehnološke prepreke.
Istraživanje identificira nekoliko čimbenika koji se smatraju problematičnim tijekom doziranja:
- Konzistentnost doziranja
- Točnost doziranja
- Održavanje opreme
- Povećanje tempa proizvodnje
- Rasipanje ljepila
- Obuka operatera
- Prerada i popravci
- Konzistentnost doziranja
U proizvodnji malih serija nedosljednost je čest i izazovan problem. Otprilike 44% ispitanika navelo je da se zbog maloserijske proizvodnje ručne operacije često preferiraju u odnosu na automatizirane robote. Dosljednost između svakog obratka najveći je izazov s ručnim metodama zbog promjena osoblja koje utječu na dosljednost.
Međutim, korištenje napredne automatizirane opreme donekle ublažava probleme dosljednosti. Među ispitanicima koji koriste stolne dozatore na zračni pogon, njih 37% identificiralo je dosljednost kao izazov. Za one koji koriste sustave pneumatskih ventila, 32% je navelo dosljednost kao izazov, dok je samo 26% ispitanika koji koriste sustave za doziranje s pozitivnim pomakom to smatralo izazovom.
Iako se poboljšanjem opreme za točenje mogu riješiti problemi dosljednosti, pridržavanje jednostavnih smjernica, poput rješavanja problema s mjehurićima zraka, također može postići napredak. Minimiziranje mjehurića zraka u tekućinama prije doziranja ključno je za točno doziranje.
Točnost doziranja
Točnost doziranja još je jedan čest problem. Slično dosljednosti, 41% ispitanika s ručnim upravljanjem i 35% korisnika pneumatskih dozatora identificiralo je točnost doziranja kao izazov.
Pri korištenju sustava pneumatskih ventila, kao što su membranski ventili i sustavi igličastih ventila, problemi s točnošću su manje izraženi. Neki proizvođači koriste napredne sustave mlaznica, kao što su elektronički pneumatski mlazni ventili i piezoelektrični mlazni ventili, kako bi značajno poboljšali točnost.
Napredak u pneumatskim strojevima za doziranje također doprinosi poboljšanoj točnosti. Softverska poboljšanja omogućuju mnogim strojevima izvođenje operacija doziranja u više točaka, ubrzavajući brzinu proizvodnje.
Mjehurići zraka u ljepilima također utječu na točnost nanošenja. Uklanjanje zraka iz tekućina prije točenja ključno je za točno točenje.
Održavanje opreme
Održavanje opreme uvijek je bilo izazovno, uključujući rastavljanje, čišćenje, podmazivanje i održavanje u zastoju. Za razliku od gornjih točaka, automatizirane metode doziranja povećavaju poteškoće u održavanju opreme.
U 2017. i 2018. godini, 46% odnosno 45% ispitanika smatra da je održavanje sustava za istiskivanje glavni izazov.
Dodatno, 39% odnosno 33% ispitanika 2017. odnosno 2018. smatralo je održavanje sustava pneumatskih ventila izazovom.
Nadalje, 35% ispitanika u 2018. smatra da je održavanje opreme sustava pneumatskih mlaznih ventila posebno teško.
U usporedbi s pneumatskim ventilima i sustavima mlaznih ventila, više ispitanika smatra da su distribucijski sustavi s pozitivnim pomakom problematičniji zbog složenijih komponenti koje zahtijevaju više vremena za rastavljanje i čišćenje. Međutim, prednost sustava s pozitivnim pomakom leži u njihovoj sposobnosti da osiguraju kontinuirano, ponovljivo doziranje bez obzira na viskoznost tekućine ili promjene tijekom vremena.
Najnoviji napredak u tehnologiji doziranja, uključujući pneumatske ventile i piezoelektrične mlazne ventile, smanjuje vrijeme održavanja kroz inovativni dizajn proizvoda. Stezaljke za brzo otpuštanje integrirane u dizajn ventila omogućuju operaterima brzo uklanjanje tekućine tijekom ugradnje ventila u sustav automatizacije, eliminirajući potrebu za rastavljanjem radi čišćenja i restauracije, čime se značajno štedi vrijeme održavanja. Zapravo, besprijekorno prebacivanje između više tekućina može se postići pravilnom pripremom, smanjujući vrijeme zastoja na samo nekoliko minuta.
Ubrzavanje tempa proizvodnje
Za neke dobavljače komponenti povećanje brzine proizvodnje glavni je prioritet zbog velike potražnje koja osigurava prodaju proizvoda čim se proizvedu. Svaki zastoj izjednačava se s gubitkom prihoda. U 2018. približno 44% ispitanika navelo je da im je ubrzanje tempa proizvodnje glavni izazov. Među ispitanicima koji koriste stolne automatizirane sustave, 43% izrazilo je hitnu potrebu za povećanjem brzine proizvodnje.
Obično, kada su potrebne veće količine proizvodnje, korištenje stacionarnih automatiziranih sustava omogućuje robotima šaržno doziranje tekućina, zamjenjujući načine jedan na jedan i značajno povećavajući brzinu proizvodnje.
Ispitanici smatraju da je brzina proizvodnje bolna točka automatiziranih sustava za doziranje, vjerojatno zato što proizvođači namjerno dizajniraju brzine kretanja robota tako da budu spore, da ne prelaze sigurnosne pragove, čime se izbjegava potreba za njihovim zatvaranjem u sigurnosne sustave zaštite.
Najnoviji stolni roboti za točenje dizajnirani su posebno za skraćivanje ciklusa točenja. Ovi novi roboti koriste pogone s kuglastim vijkom umjesto pogona s remenom za brže i preciznije pozicioniranje. Neki modeli mogu postići ponovljivost položaja od ±0,003 milimetara.
Rasipanje i obuka
Konačno, značajni problemi uključuju rasipanje ljepila, obuku operatera, preradu i otpad.
Iako se gubitak ljepila može činiti beznačajnim, on se nakuplja tijekom vremena, što rezultira značajnim troškovima. Uobičajena metoda za smanjenje rasipanja ljepila je korištenje jednokratnih komponenti za doziranje, kao što su cijevi štrcaljke i klipovi, dizajnirani da spriječe ostatke ljepila nakon nanošenja. Neki su dijelovi posebno dizajnirani za smanjenje otpada. Kraći dovodni vodovi između spremnika tekućine i ventila za točenje također mogu pomoći u smanjenju otpada. Korištenje specijaliziranih ventila za doziranje također može pomoći u optimalnoj raspodjeli ljepila, smanjujući gubitak.
Obuka radnika uvijek je bila izazov za bilo koju opremu ili procesnu primjenu, a doziranje nije iznimka, posebno za složene sustave mlaznica i stacionarne robote. Jedan od načina da se to prevlada je suradnja s dobavljačima opreme za točenje kako bi se osigurala obuka zaposlenika tijekom nabave opreme, testiranja i otklanjanja pogrešaka, generiranje dokumentiranih parametara tijekom testiranja koji će poslužiti kao smjernice za obuku operatera. Softverske nadogradnje također mogu značajno smanjiti vrijeme obuke operatera. Neki dobavljači opreme ulažu velika sredstva u razvoj intuitivnih softverskih sučelja kako bi se pojednostavilo postavljanje i programiranje robota za točenje, čime se smanjuje potreba za obukom operatera.
