您现在的方位:

FANUC数控体系的牢靠性从何而来

复兴数控机床工业,完成产业化是开展我国机械制作业的必经之路:数控体系产业化是到达这个政策的要害之一。数控机床由数控体系控制,它的运动由数控体系的伺服设备驱动,所以数控体系是数控机床的大脑。又是数控机床运动的原动力;并且数控体系不同于家电,它是出产资料,不是消费资料,要耐受各种恶劣工亚环境的检测,所以,数控体系的牢靠性十分重要。别的,数控体系的牢靠比也是用户的要求,特别是在现代化出产线上选用的数控体系更是如此,设想在一条 24h接连作业的出产线上如果有一台不牢靠的数控体系在作业.常常停机修补.因而影响整条出产线的正常作业,用户怎么能受得了?商场要求数控机床长时刻正常作业,这首先就要求数控体系要长时刻地牢靠作业。牢靠性在数控体系产品的研制、规划及制作链中最归纳地表现质量及水平,包含技能及办理水平。现在,世界著各的数控制作商家都十分注重数控体系的牢靠性。本文以日本FANUC公司为例,阐明因为该公司对数控体系牢靠性的注重,因而其产品遭到用户的欢迎。
 
       FANUC
公司是以出产工厂主动化相关产品为主的公司。其首要产品为机床数控体系和机器人。FANUC会集悉数雇员的三分之一致力于研讨和开发作业。当时,与数控机床配套的数控体系的商场占有率,FANUC在日本约占70% ,在世界上约占50%以上。FANUC公司的产品是怎样得到世界机床工业推祟的呢?


1 FANUC公司的开发政策

1 产品开发和验证
    首先,FANUC公司清晰拟定产品开发的政策为:(1)高功能:体系选用最新、最先进的技能,以满意用户对高功能的要求。(2)高质量:首先是高牢靠性,以确保产品能够安全地在世界任何地方作业。(3)低本钱:能够运用户取得很高的经济效益,运用户的产品能够在世界商场上具有竞争力。如图1所示。
 
用户购买FANUC的产品运用在出产线上的意图是为了完成机器的最佳功能,为了更好地满意用户的要求,FANUC把同类的产品也装在自己的出产线设备上,最大极限地运用、检测这些产品,尽量发挥和运用该产品的技能先进性以证明产品牢靠和经用。FANUC信任,在自己的工厂里,因为主动出产进程的机器人化(即出产进程无人化,根本由机器人进行),能够对产品进行高强度的检测,比方,FANUC新的伺服电动机工厂只需43名操作者、288台机器人和1个主动库房,其控制体系根本选用FANUC自己的体系。在该工厂里,一切出产进程从电动机零件的运送、装置、测验、包装到出厂的一切进程,其操作人员与机器人的份额为1:6.7 。在FANUC的重型机械工厂中,运用了FANUC自己的控制体系CELL 60进行出产,它能够接连72h作业,包含星期六和周日。在FANUC的一切工厂里,现共有430名操作者和922台机器人。操作人员与机器人的份额为 1:2.1。一切这些机器人化的工厂都遵照ISO9001世界规范进行出产。为了确保在用户出产线上运用的FANUC产品总处在最佳的状况,FANUC供给了全球规模的修补和服务网络,这些服务包含现场装置、调试、测验、定时修补、毛病诊断和修补,并且供给修补备件。这样,只需用户的出产线在作业,就能够对FANUC产品供给服务。FANUC的修补服务支撑体系称为CS24,它经过计算机与通讯网络连接在一起,该体系所供给的具体服务记载关于改进体系的牢靠性发作了巨大效果。
2
高牢靠性规划的政策
FANUC
在产品开发时,其项目担任人担任对产品的商业化:满意用户的需求、提出产.洁功能层次的方案、评价和挑选元器材,以到达高牢靠性,完成本钱和制作政策。从商场的需求到制作体系的每一件作业,项目开发的担任人都要了解,才干规划制作出高质量和高牢靠性的产品。
 
无庸赘述,在产品开发中,牢靠性的规划是十分重要的。FANUC严厉依照规划规范化的规则,拟定尽量多的规划和出产规范,而关于元器材的挑选,则要于方百计承认它们的牢靠性,比方热、振荡特性等,以便对它们进行全面评价。别的,FANUC提出了削减零件数量,作为每种产品的规划政策以确保产品的牢靠性。在FANUC研讨所的入口处.挂着一条标语“Weniger Teile”,便是要求开发人员在规划产品时要运用较少的零件概念。它也表明,削减元器材的数量也能够进步出产率、下降本钱和削减修补。
 
关于产品的开发,FANUC选用产品的毛病率作为牢靠性的量化政策。比方,CNC体系,包含电动机和伺服体系的政策毛病率是0.01/·月,这个比率表明每月每台CNC 的均匀毛病为0.1次,也便是每100个月有1次毛病。为了更清晰公司对产品担任,FANUC自行开发和制作了独家的首要零配件,如印刷电路板和伺服电动机。虽然FANUC的专用芯片由专门厂家制作,但为了确保功能和牢靠性,FANUC也在公司内进行规划。这便是FANUC对牢靠性进行办理的办法。
3
高牢靠性规划的关键
环境
CNC
体系、与FA有关的产品以及机器人的规划首先要考虑的是环境,经过继续的牢靠性作业让产品在严格的环境(如饱尝温度、湿度、振荡和含有油雾的环境)下安全地运用是十分重要的。在产品规划时,关于产品的牢靠性侧重要对元件和产品自身对环境的耐受力进行评价。
关于FANUC,首要的牢靠性评价项目为对热、冷、湿润、振荡、耐久性、噪声、尘土、切削油和静电的耐受性,也评价电子元件的资料和结构耐受高温切削油浸渍的才能,以承认在加工时腐蚀对暴露在切削油中元件的影响,并且对大多数常用的切削油都进行评价。
最小化
FANUC
产品正朝着CNC小型化工艺开展,一起还充沛重视有关小型化中的牢靠性问题。
电子元件引线距的缩小 一般IC的引线距为2.54mm,现在已减小到0.5mm乃至更小。导电线间的小间隔在恶劣的环境中可能会经过电容发作漏电而使CNC体系呈现毛病,因而在印刷板上涂敷某些绝缘资料作成的涂层就能够避免这种毛病。
印刷板 在选用微细电路元件时,为了确保牢靠性,也采取了一些办法。
挑选耐湿润、耐切削油的最佳资料。
挑选最佳芯片焊接区,确保满足的焊接强度和焊接出产率。
关于大尺度的外表装置元件,要尽量挑选印刷板资料的膨胀系数挨近元件的膨胀系数,以避免因为膨胀系数的不同而引起的焊接接点质量变坏。

因为电子元件的毛病率跟着温度的添加而添加,因而,为了下降因为高密度装置而发作的热量并坚持低的温升,在作业期间对元件周围的温度以及半导体的结点温度设定一个答应的上限,以下降热损耗。
为了避免因触摸器小型化和多引线引起的电气毛病,如外表触摸压力削减、触摸面异物引起的触摸不良,选用2点触摸以确保触摸外表的洁净。


2 FANUC CNC控制器制作进程

4 高牢靠性的制作
在产品开发中,担任人在规划时就要考虑整个出产制作的进程,并且要确保质量。安稳的制作和牢靠性由选用机器人、主动化的设备确保。FANUC对制作进程中的牢靠性十分留意,经过对元部件的老化和功能的实验,消除次品。这样,作业初期失效和毛病在用户的设备上就不会发作。比方在兀器材承受查看期间对元器材在高温下进行老化;在功能实验前以高温对印刷板进行老化,对装置完的CNC 进行高温作业测验,对一切的机械单元,如机器人在出厂前进行100h作业实验等。一切测验和老化的记载都存储在牢靠性的数据库里,运用这些数据,对改进 FANUC产品的牢靠性起了很大效果。图2CNC的制作进程。


3 FANUC体系的毛病率

5 高牢靠性的修补和牢靠性相关作业
修补数据库 FANUC十分注重服务和修补。它把供给给用户的具体服务及支撑的使命按时刻次序存放在修补的数据库里。FANUC存储了发作在用户设备上的有关毛病状况,其总数约刀刃项,如用户称号、接到电话的日期、修补的日期、模块称号、系列号码、毛病单元的标准、修补的内容、毛病的原因等。这个数据库存储的一切毛病信息,已经成为用户查询毛病前史的数据源。这些项意图信息也被用来每月计算器材、单元、部件毛病率的改变状况,用以改进和进步开发和制作部分以及修补部件的牢靠性,一起也被FANUC用以进行质量办理。
牢靠性猜测 以上的数据库也用来进行高牢靠性的规划,例如,猜测新产品的牢靠性等。
ISO9000
认证 FANUC已在19936月取得ISO9002的认证;19977月取得ISO9001的认证。
FANUC
体系的牢靠性发展 FANUC产品的毛病率如图3所示。从图中能够看出,FANUC产品的牢靠性逐年进步。