I. El diseño determina la tasa de fallos
La respuesta a si la tasa de fallos es alta o baja depende del diseño. Según análisis de la industria, el 80% de los problemas en los que el equipo funciona de forma intermitente y no se puede solucionar cambiando las guías y ajustando los parámetros tienen su origen en la fase de diseño: diseño de restricciones (sobreposicionamiento y subposicionamiento), fenómenos de fricción y deslizamiento, efectos de deformación térmica, vibración e interferencia externa, aceleración/desaceleración y lógica tolerante a fallos. El análisis de modos de fallo (FMEA), las pruebas de vida acelerada y el diseño redundante en la fase de diseño determinan directamente la tasa de fallos en las etapas posteriores de la línea de producción.
II.
Puntos de falla comunes de alta frecuencia
Tipos de fallas comunes y puntos de falla de alta frecuencia.
Según la experiencia de la industria, las fallas comunes en líneas de producción no estándar se dividen en cuatro categorías: relacionadas con sensores (polvo en lentes fotoeléctricas, desviación de alineación, interferencia de luz intensa; funcionamiento intermitente, siete u ocho de cada diez veces es causado por sensores), atasco de material (tamaño que excede el canal, objetos extraños, formación de arcos en la tolva, desajuste de velocidad entre las secciones aguas arriba y aguas abajo), relacionadas con la electricidad (cableado suelto, interferencia entre circuitos de alta y baja tensión, alarmas del inversor, anomalías en la comunicación del PLC) y relacionadas con la transmisión (atascamiento y descarrilamiento de la cadena, tensión insuficiente, deformación del riel guía).
Los sensores y el atasco de material son las causas más comunes de tiempo de inactividad.
III. Comparación de datos sobre la tasa de fallos
Comparación de datos sobre la tasa de fallos.
Según datos del sector, las líneas de producción con cambios de configuración frecuentes (más de 5 veces al día) presentan una tasa de fallos en el sistema de cadena 2,3 veces superior a la de aquellas con cambios de configuración poco frecuentes. Las líneas de producción que subcontratan el ensamblaje sufren de una selección inconsistente de componentes principales y de tolerancias desiguales entre los diferentes lotes de piezas. Tras tres meses de funcionamiento, se producen problemas como la desalineación de la cadena, el atasco de las placas de herramientas y el fallo en el posicionamiento de elevación, lo que resulta en una tasa de fallos por tiempo de inactividad de la línea superior a 8 veces al mes;
la uniformidad de los componentes y la frecuencia de los cambios de configuración determinan la tasa de fallos.
IV. El bajo precio amplifica los fallos
El bajo precio y la mala calidad de la mano de obra amplifican las tasas de fallos. La experiencia del sector demuestra que los servomotores, PLC y pantallas táctiles baratos suelen presentar alarmas y fallos tras seis meses de funcionamiento.
Las soluciones económicas para transportadores de rodillos, como las que tienen paredes más gruesas, bastidores sin tensión y carecen de estructuras de tensado en la transmisión, provocan altas tasas de fallos y mayores pérdidas por inactividad en las etapas posteriores de la operación.
Los componentes neumáticos económicos, que cuestan decenas de yuanes, pueden generar miles de yuanes en costes de posventa in situ;
el ahorro a corto plazo derivado de los equipos de bajo precio se compensa con fallos frecuentes y pérdidas por inactividad en las etapas posteriores.
Cuatro pasos para la reducción de fallos: Según los estándares de la industria, la reducción de la tasa de fallos se basa en cuatro pasos: En la fase de diseño, se utiliza el análisis de modos y efectos de fallos (AMFE) para identificar los procesos de alto riesgo; se realizan pruebas de vida acelerada en los componentes clave; se implementa un diseño redundante de las funciones clave; y se añaden sistemas de monitorización y diagnóstico remotos.
En la fase de fabricación, se lleva a cabo una depuración paso a paso: la depuración de cada estación se completa antes del acoplamiento, y toda la línea se integra y luego se simula para la producción en masa.
En la fase de aceptación, se realizan pruebas de funcionamiento continuo sin carga durante 8 horas, de funcionamiento a plena carga con materiales durante 24 horas y de condiciones extremas. En la fase de operación y mantenimiento, se implementa un mantenimiento preventivo basado en datos, y el desgaste de la transmisión se evalúa mediante las formas de onda de la corriente del motor; cada compuerta filtra un lote de fallas. Conclusión: La tasa de fallas de las líneas de producción no estándar, ya sea alta o baja, depende de cuatro factores: diseño, selección, depuración y mantenimiento. El 80 % de los problemas repetitivos se originan en la fase de diseño (restricciones, deformación térmica, lógica tolerante a fallas).
Las líneas de ensamblaje subcontratadas pueden experimentar más de 8 fallas por mes, y las cadenas de cambio de alta frecuencia tienen una tasa de fallas que se duplica o triplica. Las soluciones de bajo coste y de reducción de gastos comienzan a generar alarmas después de seis meses. Por el contrario, las líneas de producción que se someten a análisis FMEA, selección estandarizada, depuración paso a paso (8 horas de funcionamiento sin carga más 24 horas de funcionamiento a plena carga más condiciones extremas) y mantenimiento preventivo tienen MTBF significativamente más altos. Según la práctica de la industria, cuando se produce un fallo, primero se revisan los sensores (siete u ocho de cada diez veces la causa son los sensores), luego se revisa el aire y, finalmente, se prueba el sistema eléctrico.
Al incluir revisiones de diseño, consistencia de la marca de los componentes y estándares de depuración y prueba en el contrato durante la adquisición, se puede controlar la tasa de fallos.
