عندما الروبوت الصناعي " المشترك " يبدأ " الحمى " : شنغهاي هو جين تاو يي كسر درجة الحرارة - تحميل تقلب الحياة كلمة السر

في ورشة عمل لحام من الطاقة الجديدة للسيارات مصنع في دلتا نهر اليانغتسى ، 20 ستة محور الروبوتات الصناعية الانتهاء من دقة لحام الجسم الأبيض مع دقة تحديد المواقع المتكررة 0.1 مم . هذه " المفاصل " - الدقة مبطئ ، محرك سيرفو ، مع الجمعيات التي تدور في 200 دورة في الدقيقة في سرعة عالية ، تحمل الأحمال الدورية ( لحظة عزم الدوران عند لحام تصل إلى 120 في المائة من التقييم ) و استمرار الحرارة ( المحرك والاحتكاك الحرارة تراكب ، درجة حرارة مشتركة تصل إلى 80 درجة مئوية ) .

ومع ذلك ، يبدو أن عملية مستقرة وراء " الخسارة الخفية " يحدث : ارتفاع درجة الحرارة يؤدي إلى انخفاض لزوجة زيوت التشحيم ، التمدد الحراري للمواد يؤدي إلى تغيير في الفجوة ، تحميل تقلب يزيد من تركيز الإجهاد الاتصال - مثل " القوة الحرارية " سيف ذو حدين ، هو الآن أكثر من عامل واحد من التسارع ، وتقصير الحياة المشتركة . ووفقا للاحصاءات ، بسبب فشل مشترك من الروبوتات الصناعية إلى التوقف عن الصيانة ، تمثل أكثر من 35 ٪ من خط الانتاج غير المخطط لها ، الروبوت تكاليف الصيانة السنوية زيادة 15 مليون دولار - 30 مليون دولار .

كيف تقيم بدقة الحياة المشتركة تحت تأثير التآزر من ارتفاع درجة الحرارة تحميل تقلب ؟ هذا الصندوق الاسود من الموثوقية ، التي تعاني منها صناعة الروبوت العالمية ، هو كسر من قبل شركة التكنولوجيا الصينية ، شنغهاي hexiaoyi ، التي وضعت بشكل مستقل من قبل " متعدد مجال اقتران نظام تقييم الحياة " .

صناعة الألم : ارتفاع درجة الحرارة والحمولة ، لماذا هو مشترك " الموت " ؟

فشل المكونات الأساسية من الروبوت الصناعي المشترك ( على سبيل المثال ، كما الدائري عجلة RV المخفض ، مرنة عجلة متناسق المخفض ، واضعة من محرك سيرفو ) هو في جوهره الضرر التدريجي من المواد في إطار العمل من اقتران الحرارية الميكانيكية .

" عامل واحد عزو " سوء الفهم : في الماضي غالبا ما تعزى ببساطة إلى مشكلة الحياة " تحميل عالية جدا " أو " سوء تبديد الحرارة . على سبيل المثال ، بعض الشركات قد تسبب تآكل تأليب التروس المشتركة بسبب الحمل الزائد ، ولكن إهمال تأثير ارتفاع درجة الحرارة على المدى الطويل ( فيلم النفط الفشل ) على سطح الأسنان الاتصال الإجهاد التضخيم . مشروع آخر هو تثبيت زعانف التبريد ، ولكن بسبب تقلبات الحمل الناجمة عن الإجهاد الحراري الدوري ، مما أدى إلى الترباس فضفاضة ، وختم الفشل .

الحد من " ساكنة " اختبار : اختبار الحياة التقليدية تتم في المختبر في درجة حرارة ثابتة ( 25 ℃ ) ، تحميل ثابتة ( تصنيف 80 ٪ ) ، و " نظرية الحياة " و ظروف العمل الفعلية أكثر من 50 ٪ من الانحراف . الروبوت التعاونية المصنعة لم تنظر في " لحظية الزائد + ارتفاع درجة الحرارة المحلية " المشهد في محطة النقل ، مما أدى إلى الكثير من المفاصل كسر في غضون 3 أشهر ، وفقدان أكثر من 10 مليون يوان مباشرة .

في الواقع ، تأثير التآزر بين ارتفاع درجة الحرارة وتحميل تقلب أكثر من " 1 + 1 = 2 " :

اقتران الميكانيكية الحرارية تسريع ارتداء : تحميل تقلب يؤدي إلى تكرار الضغط والاسترخاء في منطقة الاتصال ، والاحتكاك توليد الحرارة يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة ( المحلية تصل إلى 120 درجة مئوية أو أكثر ) .

" تأثير مضاعف " تدهور خصائص المواد : المعادن يمكن خففت في درجة حرارة عالية ( على سبيل المثال ، صلابة من تحمل الصلب بنسبة 15 في المائة في 80 ℃ ) ، في حين أن البديل الإجهاد من تحميل تقلب يمكن تكبير هذا تليين ، مما يؤدي إلى بداية مبكرة من التعب الكراك .

" التعشيق فشل نظام الختم : ارتفاع درجة الحرارة يؤدي إلى الشيخوخة وتقلص من الأختام المطاطية ، والاهتزاز الناجم عن تقلبات الحمل يزيد من احتكاك سطح الختم ، وأخيرا زيادة خطر تسرب النفط أكثر من 40 ٪ .

هذا النوع من التفاعل المعقد يجعل من الصعب على طريقة التقييم التقليدية للتنبؤ بدقة الحياة المتبقية من المفاصل تحت ظروف العمل الفعلية .

شنغهاي كفاءة نظام واحد : من " نقطة واحدة اختبار " إلى " حقل متعدد اقتران " اختراق كامل

تواجه هذه الصناعة نقطة مؤلمة ، شنغهاي hexiaoyi يعتمد على أكثر من عشر سنوات من تراكم التكنولوجيا في مجال انتقال الميكانيكية ، والإدارة الحرارية ، والتعب من المواد ، جنبا إلى جنب مع معهد الروبوتات من معهد هاربين للتكنولوجيا ، كلية الهندسة الميكانيكية والطاقة من جامعة جياوتونغ فى شانغهاى ، يبني " ارتفاع درجة الحرارة تحميل تقلب الحياة التعاونية نظام التقييم التقني " ، ويدرك سلسلة كاملة من الضرر الجزئي آلية تطبيق الهندسة .

التكنولوجيا الأساسية 1 : محاكاة منصة متعددة اقتران المادية الميدانية

المحاكاة التقليدية يمكن أن تحاكي سوى مجال واحد المادية ( مثل التوصيل الحراري أو الهيكلية الإجهاد ) ، في حين أن t-life اقتران متعدد مجال محاكاة منصة وضعت من قبل شركة شنغهاي hexiyi يمكن أن تتكرر في الفضاء الافتراضي في 1 : 1 من خلال دمج المواد الحرارية الميكانيكية نموذج متعدد الأبعاد .

تحميل - ارتفاع درجة الحرارة اقتران النمذجة : استنادا إلى مسار الروبوت ( على سبيل المثال ، توقف في حالات الطوارئ أثناء اللحام ، صدمة أثناء النقل ) ، مدخلات تحميل الطيف ( عزم الدوران ، سرعة دوران البيانات في السلسلة الزمنية ) ، جنبا إلى جنب مع خصائص مشتركة تبديد الحرارة ( تبريد الهواء / تبريد المياه كفاءة الاتصال المقاومة الحرارية ) ، في الوقت الحقيقي حساب توزيع درجة الحرارة من الأجزاء الرئيسية ( على سبيل المثال ، كما الدائري والعتاد ، مع القناة ) ؛

دينامية تدهور خصائص المواد : درجة الحرارة الإجهاد الوقت إلى جانب نموذج التأسيسي هو عرض لوصف تليين المعادن في درجة حرارة عالية ( على سبيل المثال ، معامل مرونة يتناقص مع زيادة درجة الحرارة ) ، والحد من قوة التعب ( على سبيل المثال ، من أجل النمو المتسارع الكراك معدل النمو في درجة حرارة عالية ) ، و درجة الحرارة لزج خصائص زيوت التشحيم ( على سبيل المثال ، اللزوجة يتناقص باطراد مع زيادة درجة الحرارة ) ؛

الحياة التنبؤ والإنذار المبكر بالمخاطر : من خلال محاكاة مونت كارلو ( مع الأخذ في الاعتبار كلمة تقلب الحمل وعدم اليقين من ارتفاع درجة الحرارة تقلب ) ، الحياة احتمال توزيع الناتج المشترك تحت ظروف عمل مختلفة ، وسم مناطق عالية المخاطر ( على سبيل المثال ، ذروة الاتصال الإجهاد تحت مسار معين + ارتفاع درجة الحرارة المحلية عتبة ) .

وقد تم التحقق من صحة هذا المنهاج في بعض السيارات لحام الروبوت المشروع : الطريقة التقليدية للتنبؤ الحياة المشتركة هو 20000 ساعة ، في حين أن t-life منصة جنبا إلى جنب مع ظروف العمل الفعلية ( تحميل تقلب ± 30 ٪ ، ذروة ارتفاع درجة الحرارة 95 ℃ ) ، تصحيح الحياة هو 12000 ساعة ، مع 5 ٪ فقط من البيانات المقاسة . وبناء على ذلك ، فإن العملاء ضبط وتيرة الإنتاج و دورة التشحيم ، وتكاليف الصيانة السنوية بنسبة 40 في المائة .

التكنولوجيا الأساسية 2 : تسارع الحياة اختبار النظام -- التحقق السريع تحت " الوقت للطي "

من أجل حل مشكلة فترة طويلة من التحقق من صحة المشروع ، شنغهاي hexiaoyi ابتكر " درجة الحرارة تحميل مجمع اختبار تسارع النظام " . من خلال التحكم في درجة الحرارة - تحميل - الوقت ، آلاف الساعات من التجارب تحت ظروف طبيعية يتم ضغطها إلى مئات الساعات دون تغيير الضرر الآلية .

متعدد مستوى الإجهاد تراكب : اختبار الدائرة يمكن أن تطبق في وقت واحد متغير تحميل ( على سبيل المثال ، 0-150 ٪ تصنيف عزم الدوران دورة ) و متغير درجة الحرارة ( على سبيل المثال ، 25-120 ℃ التقلبات الدورية ) ، محاكاة الروبوت النقل ، واللحام ، منصات نقالة ، وغيرها من المشاهد .

على الخط رصد الأضرار : دمج الانبعاثات الصوتية الاستشعار ( التقاط microcrack إشارة ) ، الأشعة تحت الحمراء الحرارية تصوير ( رصد ارتفاع درجة الحرارة المحلية غير طبيعي ) ، والنفط الجسيمات المضادة ( تحليل الحطام البالية ) ، في الوقت الحقيقي جمع 20 + تلف البيانات ؛

بيانات مدفوعة نموذج التكرار : بيانات الاختبار يتم إدخالها تلقائيا إلى محاكاة منصة ، نموذج التدهور المادي وعدم تعديل المعيار ، حلقة مغلقة من " اختبار محاكاة الأمثل " هو المشكلة ، وبالتالي ضمان أن نتائج التقييم في اتفاق جيد مع ظروف العمل الفعلية .

بعد اعتماد هذا النظام ، دورة حياة التحقق من الروبوت التعاونية هو تقصير من 12 شهرا إلى 3 أشهر ، المنتج الجديد هو 6 أشهر في وقت مبكر ، والتي تحتل 30 ٪ من تقسيم حصة .

التكنولوجيا الأساسية 3 : إدارة الصحة دورة الحياة بأكملها

شنغهاي hexiaoyi ليس فقط يوفر " تقييم الحياة " ، ولكن أيضا يخلق " التقييم - التحسين - تشغيل وصيانة " حل متكامل :

مرحلة التصميم : من خلال محاكاة منصة عالية المخاطر هيكل ( على سبيل المثال ، نقطة الاشتباك بين دائري عجلة دبوس الأسنان ، انتقال فيليه من الحلقة الداخلية والخارجية تحمل ) تم تحديدها .

مرحلة التصنيع : تحسين عملية المعالجة الحرارية ( مثل ضبط درجة حرارة التبريد للحد من الإجهاد المتبقية ) ، وتجميع الدقة ( مثل التحكم في إزالة الأسنان للحد من تأثير الحمل ) جنبا إلى جنب مع تسارع بيانات الاختبار .

مرحلة التشغيل والصيانة : استنادا إلى بيانات الرصد في الوقت الحقيقي ، الحياة المتبقية ( دقة ± 50 ساعة ) يمكن التنبؤ بها من خلال منظمة العفو الدولية الخوارزمية ، شذوذ يمكن التنبؤ بها في وقت مبكر ( على سبيل المثال ، 30 ٪ زيادة مفاجئة في معدل ارتفاع درجة الحرارة يمكن أن تشير إلى فشل التشحيم ) ، وتوجيه المستخدمين لضبط توزيع الحمولة أو جدولة الصيانة .

بعد إدخال هذا النظام في 3C مصنع للالكترونيات ، معدل الفشل المشترك سكالا الروبوت انخفض من 8 ٪ إلى 1.2 في المائة ، oee خط الانتاج بنسبة 18 في المائة ، وتوفير التكاليف السنوية أكثر من 2 مليون يوان .

من المختبر إلى خط الانتاج : فلسفة التكنولوجيا الهبوط

في حديقة سوتشو الصناعية مختبر في شنغهاي ، hexiaoyi ، تشغيل ستة محور الروبوت المشترك مغطى بالشفافية الدرع . " لدينا كل التكنولوجيا ، يجب أن تمر من خلال " محاكاة - مقاعد البدلاء اختبار - تركيب نموذج التحقق من " الثلاثي اختبار " ، وقال وانغ لي ، المدير العام في شنغهاي hexiaoyi روبوت شعبة .

هذا النهج العملي ، شنغهاي hexiaoyi التكنولوجيا ليس فقط البقاء في هذه الورقة ، ولكن أيضا في عمق التكامل في مجال التصنيع : من خط لحام السيارات الثقيلة روبوت ، 3C خط التجميع الالكترونية الدقيقة روبوت من صناعة المواد الغذائية ، روبوت تنظيف منصات نقالة في صناعة الخدمات اللوجستية ، شنغهاي hexiaoyi " ارتفاع درجة الحرارة - تحميل تقييم الحياة التعاونية " البرنامج قد غطت 20 + تقسيم المناطق ، بما في ذلك خدمة العملاء ، شركة ، فانوك ، ايستون ، وغيرها من الشركات الرائدة في الداخل والخارج ، مثل الروبوت ، نينغده ، Gree . . . . . . .

الخلاصة : جعل الروبوت الصناعي " المشترك " أكثر " حياة طويلة " ، وجعل الصين أكثر ذكاء " موثوق بها "

في موجة من " آلة تغيير الناس " و " التصنيع الذكية " ، والموثوقية من الروبوتات الصناعية أصبحت الدعامة الأساسية في تطوير الصناعة التحويلية . شنغهاي hexiaoyi يأخذ " ارتفاع درجة الحرارة تحميل تقلب الحياة التعاونية التقييم " باعتبارها نقطة ارتكاز ، حدق ليس فقط تحسين الحياة المشتركة ، ولكن أيضا القفز من " يمكن أن تستخدم " إلى " سهلة الاستخدام ودائم " الصينية الروبوتات الصناعية .

في المستقبل ، جنبا إلى جنب مع ظهور أشكال جديدة من التعاون الروبوت ، الروبوت ، وما إلى ذلك ، عمل مشاهد من المفاصل سوف تكون أكثر تعقيدا ( على سبيل المثال ، تحميل متغير عند الناس تنصهر ، تبديد الحرارة الحد من مساحة صغيرة ) . شنغهاي hexiaoyi وقد تم تصميم " الوسائط المتعددة الاستشعار + التكيف " التكنولوجيا ، ملتزمة الجيل الجديد من الروبوتات لتوفير " المشهد بأكمله ، دورة كاملة " موثوقية الضمانات .

لأن فهم الآلات ، لذلك فهم أكثر موثوقية . لأن الهبوط مرة أخرى ، حتى أكثر قيمة . شنغهاي hexiaoyi هو محرك الابتكار التكنولوجي ، والروبوتات الصناعية في " مفاصل صغيرة " ، كتابة الحكمة الصينية التي تنتمي إلى أسطورة موثوق بها .