การจ่ายหรือที่เรียกว่าการติดกาว การติดกาว การเคลือบ การปิดผนึก หรือการหยด เป็นกระบวนการที่ใช้ ปิดผนึก หรือหยดลงบนผลิตภัณฑ์โดยใช้กาว น้ำมัน หรือของเหลวอื่น ๆ เพื่อทำหน้าที่ต่างๆ เช่น การยึดเหนี่ยว การปิดผนึก การเป็นฉนวน การรักษาความปลอดภัย และพื้นผิวเรียบ กระบวนการนี้ถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางและถือเป็นส่วนสำคัญของกระบวนการผลิตรถยนต์
การจ่ายสามารถทำได้ด้วยตนเองหรือด้วยหุ่นยนต์อัตโนมัติ ในการผลิตรถยนต์ โดยทั่วไปนิยมใช้การจ่ายหุ่นยนต์อัตโนมัติเนื่องจากมีปริมาณและความเร็วที่สูง แม้ว่าจะมีต้นทุนที่สูงขึ้นและความท้าทายทางเทคนิคที่สำคัญก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว การจ่ายแบบอัตโนมัติจะต้องอาศัยการควบคุมแบบนิวแมติกในการดันกาวออกมาภายในกรอบเวลาที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ตามทฤษฎีแล้ว จะทำให้มั่นใจได้ถึงปริมาณที่สม่ำเสมอในแต่ละครั้ง การปรับความดันอากาศ เวลา และการเลือกหัวฉีดแบบเข็มที่เหมาะสมจะสามารถควบคุมปริมาตรของแต่ละรอบการจ่ายได้ อย่างไรก็ตาม ความท้าทายต่างๆ อาจเกิดขึ้นในระหว่างการผลิตจริง ซึ่งก่อให้เกิดอุปสรรคทางเทคโนโลยีที่สำคัญ
การวิจัยระบุปัจจัยหลายประการที่ถือว่าเป็นปัญหาระหว่างการจ่ายยา:
- ความสม่ำเสมอของการจ่ายยา
- ความแม่นยำในการจ่ายยา
- การบำรุงรักษาอุปกรณ์
- เพิ่มก้าวการผลิต
- สิ้นเปลืองกาว
- การฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงาน
- ทำใหม่และซ่อมแซม
- ความสม่ำเสมอของการจ่ายยา
ในการผลิตในปริมาณน้อย ความไม่สอดคล้องกันเป็นปัญหาที่พบบ่อยและท้าทาย ผู้ตอบแบบสอบถามประมาณ 44% ระบุว่าเนื่องจากการผลิตในปริมาณน้อย การดำเนินการแบบแมนนวลจึงมักนิยมใช้มากกว่าหุ่นยนต์อัตโนมัติ ความสม่ำเสมอระหว่างชิ้นงานแต่ละชิ้นถือเป็นความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของวิธีการแบบแมนนวล เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงบุคลากรที่ส่งผลต่อความสม่ำเสมอ
อย่างไรก็ตาม การใช้อุปกรณ์อัตโนมัติขั้นสูงช่วยบรรเทาปัญหาความสม่ำเสมอได้ค่อนข้างมาก ในบรรดาผู้ตอบแบบสอบถามที่ใช้เครื่องจ่ายแบบตั้งโต๊ะแบบใช้ลม 37% ระบุว่าความสม่ำเสมอถือเป็นความท้าทาย สำหรับผู้ที่ใช้ระบบวาล์วนิวแมติกส์ 32% ระบุว่าความสม่ำเสมอถือเป็นความท้าทาย ในขณะที่มีเพียง 26% ของผู้ตอบแบบสอบถามที่ใช้ระบบจ่ายแบบ Positive-displacement มองว่าเป็นปัญหา
แม้ว่าการปรับปรุงอุปกรณ์การจ่ายสามารถแก้ไขปัญหาความสม่ำเสมอได้ แต่การปฏิบัติตามแนวทางง่ายๆ เช่น การแก้ไขปัญหาฟองอากาศ ก็สามารถสร้างความก้าวหน้าได้เช่นกัน การลดฟองอากาศในของเหลวให้เหลือน้อยที่สุดก่อนการจ่ายถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการจ่ายที่แม่นยำ
ความแม่นยำในการจ่ายยา
ความแม่นยำในการจ่ายเป็นอีกหนึ่งปัญหาที่พบบ่อย เช่นเดียวกับความสม่ำเสมอ ผู้ตอบแบบสอบถามที่ดำเนินการด้วยตนเอง 41% และผู้ใช้การจ่ายแบบนิวแมติก 35% ระบุว่าความแม่นยำในการจ่ายเป็นสิ่งที่ท้าทาย
เมื่อใช้ระบบวาล์วนิวแมติก เช่น วาล์วไดอะแฟรม และระบบวาล์วเข็ม ปัญหาด้านความแม่นยำจะเด่นชัดน้อยลง ผู้ผลิตบางรายใช้ระบบฉีดน้ำขั้นสูง เช่น เจ็ทวาล์วนิวแมติกอิเล็กทรอนิกส์และเจ็ทวาล์วเพียโซอิเล็กทริก เพื่อปรับปรุงความแม่นยำอย่างมาก
ความก้าวหน้าในเครื่องจ่ายแบบนิวแมติกยังช่วยเพิ่มความแม่นยำอีกด้วย การปรับปรุงซอฟต์แวร์ช่วยให้เครื่องจักรจำนวนมากสามารถดำเนินการจ่ายแบบหลายจุดได้ ซึ่งช่วยเร่งความเร็วในการผลิต
ฟองอากาศในกาวยังส่งผลต่อความแม่นยำในการจ่ายอีกด้วย การไล่อากาศออกจากของเหลวก่อนการจ่ายเป็นกุญแจสำคัญในการจ่ายที่แม่นยำ
การบำรุงรักษาอุปกรณ์
การบำรุงรักษาอุปกรณ์เป็นสิ่งที่ท้าทายมาโดยตลอด ซึ่งรวมถึงการถอดชิ้นส่วน การทำความสะอาด การหล่อลื่น และการบำรุงรักษาการหยุดทำงาน วิธีการจ่ายแบบอัตโนมัติต่างจากข้อข้างต้น ทำให้การบำรุงรักษาอุปกรณ์ทำได้ยากขึ้น
ในปี 2017 และ 2018 ผู้ตอบแบบสำรวจ 46% และ 45% ตามลำดับพบว่าการบำรุงรักษาระบบการจ่ายแบบ Positive Displacement เป็นความท้าทายสูงสุด
นอกจากนี้ 39% และ 33% ของผู้ตอบแบบสอบถามในปี 2017 และ 2018 ตามลำดับมองว่าการบำรุงรักษาระบบวาล์วนิวแมติกส์ถือเป็นความท้าทาย
นอกจากนี้ 35% ของผู้ตอบแบบสอบถามในปี 2018 พบว่าการบำรุงรักษาอุปกรณ์ระบบเจ็ทวาล์วนิวแมติกเป็นเรื่องยากเป็นพิเศษ
เมื่อเปรียบเทียบกับวาล์วนิวแมติกและระบบเจ็ทวาล์ว ผู้ตอบแบบสอบถามจำนวนมากมองว่าระบบการจ่ายแบบ Positive displacement มีปัญหามากกว่า เนื่องจากมีส่วนประกอบที่ซับซ้อนกว่า ทำให้ต้องใช้เวลาในการถอดแยกชิ้นส่วนและทำความสะอาดมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ข้อดีของระบบการแทนที่เชิงบวกอยู่ที่ความสามารถในการจ่ายอย่างต่อเนื่องและทำซ้ำได้ โดยไม่คำนึงถึงความหนืดของของเหลวหรือการเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไป
ความก้าวหน้าล่าสุดในเทคโนโลยีการจ่าย รวมถึงวาล์วนิวแมติกและวาล์วไอพ่นเพียโซอิเล็กทริก ช่วยลดเวลาการบำรุงรักษาด้วยการออกแบบผลิตภัณฑ์ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ แคลมป์แบบปลดเร็วที่รวมอยู่ในการออกแบบวาล์วช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถเอาของเหลวออกได้อย่างรวดเร็วในขณะที่ติดตั้งวาล์วเข้าสู่ระบบอัตโนมัติ ทำให้ไม่จำเป็นต้องถอดแยกชิ้นส่วนเพื่อทำความสะอาดและฟื้นฟู จึงช่วยประหยัดเวลาในการบำรุงรักษาได้อย่างมาก ในความเป็นจริง การสลับระหว่างของเหลวหลายๆ ชนิดได้อย่างราบรื่นสามารถทำได้ด้วยการเตรียมการที่เหมาะสม ช่วยลดเวลาหยุดทำงานให้เหลือเพียงไม่กี่นาที
เร่งอัตราการผลิต
สำหรับซัพพลายเออร์ส่วนประกอบบางราย การเพิ่มความเร็วในการผลิตถือเป็นสิ่งสำคัญสูงสุดเนื่องจากมีความต้องการสูง ซึ่งจะทำให้มั่นใจได้ว่าผลิตภัณฑ์จะขายได้ทันทีที่มีการผลิต การหยุดทำงานใดๆ เท่ากับการสูญเสียรายได้ ในปี 2018 ผู้ตอบแบบสอบถามประมาณ 44% ระบุว่าการเร่งการผลิตเป็นความท้าทายหลักของพวกเขา ในบรรดาผู้ตอบแบบสอบถามที่ใช้ระบบอัตโนมัติแบบตั้งโต๊ะ 43% แสดงถึงความจำเป็นเร่งด่วนในการเพิ่มความเร็วในการผลิต
โดยทั่วไป เมื่อต้องการปริมาณการผลิตที่สูงขึ้น การใช้ระบบอัตโนมัติแบบตั้งโต๊ะจะช่วยให้หุ่นยนต์สามารถจ่ายของเหลวเป็นชุด แทนที่โหมดแบบตัวต่อตัว และเพิ่มความเร็วในการผลิตได้อย่างมาก
ผู้ตอบแบบสอบถามพิจารณาว่าความเร็วในการผลิตเป็นจุดที่ยุ่งยากของระบบจ่ายอัตโนมัติ อาจเป็นเพราะผู้ผลิตตั้งใจออกแบบความเร็วในการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ให้ช้าและไม่เกินเกณฑ์ด้านความปลอดภัย ดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการปิดล้อมไว้ในระบบป้องกันความปลอดภัย
หุ่นยนต์จ่ายแบบตั้งโต๊ะรุ่นล่าสุดได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อลดรอบการจ่ายให้สั้นลง หุ่นยนต์ใหม่เหล่านี้ใช้การขับเคลื่อนบอลสกรูแทนการขับเคลื่อนด้วยสายพานเพื่อการวางตำแหน่งที่รวดเร็วและแม่นยำยิ่งขึ้น บางรุ่นสามารถบรรลุความสามารถในการทำซ้ำตำแหน่งได้ ±0.003 มิลลิเมตร
การสูญเสียและการฝึกอบรม
สุดท้ายนี้ ข้อกังวลที่น่าสังเกต ได้แก่ การสิ้นเปลืองกาว การฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงาน การทำงานซ้ำ และเศษซาก
แม้ว่าการสิ้นเปลืองกาวอาจดูเหมือนไม่มีนัยสำคัญ แต่ก็สะสมอยู่ตลอดเวลา ส่งผลให้เกิดต้นทุนจำนวนมาก วิธีการทั่วไปในการลดการสูญเสียกาวคือการใช้ส่วนประกอบในการจ่ายแบบใช้แล้วทิ้ง เช่น กระบอกฉีดยาและลูกสูบ ซึ่งออกแบบมาเพื่อป้องกันสารยึดเกาะตกค้างหลังจากการจ่าย บางส่วนได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อลดของเสีย เส้นป้อนระหว่างถังเก็บของเหลวและวาล์วจ่ายที่สั้นลงสามารถช่วยลดของเสียได้เช่นกัน การใช้วาล์วจ่ายแบบพิเศษสามารถช่วยกระจายกาวได้อย่างเหมาะสม และลดการสูญเสียให้เหลือน้อยที่สุด
การฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานถือเป็นความท้าทายเสมอมาในอุปกรณ์หรือการใช้งานกระบวนการใดๆ และการจ่ายก็ไม่มีข้อยกเว้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับระบบฉีดน้ำที่ซับซ้อนและหุ่นยนต์แบบตั้งโต๊ะ วิธีหนึ่งที่จะเอาชนะสิ่งนี้ได้คือการร่วมมือกับซัพพลายเออร์อุปกรณ์จ่ายยาเพื่อให้การฝึกอบรมพนักงานในระหว่างการจัดหาอุปกรณ์ การทดสอบ และการแก้ไขจุดบกพร่อง การสร้างพารามิเตอร์ที่บันทึกไว้ในระหว่างการทดสอบเพื่อใช้เป็นแนวทางสำหรับการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงาน การอัพเกรดซอฟต์แวร์ยังช่วยลดเวลาการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานได้อย่างมาก ซัพพลายเออร์อุปกรณ์บางรายลงทุนมหาศาลในการพัฒนาอินเทอร์เฟซซอฟต์แวร์ที่ใช้งานง่าย เพื่อลดความซับซ้อนในการตั้งค่าและตั้งโปรแกรมหุ่นยนต์จ่ายยา ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงาน
