能力(生産数)と設計について

Question

お世話になっております。

自動機などを設計する場合
能力(分あたりの生産数)を達成する為に、
どれだけの余裕をみて設計しますか？
(モータ選定や空圧機器などの選定、その他)

例えば、能力：30本/分の場合
そのまま能力：30本/分が達成できる機器を選定するか、
それとも、能力＋1割増しや2割増しで余裕を見た設計をするか。

ちなみに、将来的に能力：30本/分を超える話は聞いていなく、
機械の仕様は、能力：30本/分と謳われています。

よろしくお願いします。

Answer

実際の稼働時間、材料等の供給段取り時間（ダウンタイム）、等々は正確に確認し、

計算時間に入れて、生産能力を計算します。

また、最近はインバーターやステッピングモータ、サーボモータ等々で、速度を容易に可変

できますから、それをどの設定にするか、定格回転数を用いるか、加速性能を如何判断

するか等々も大きな要因です。

空圧機器のシリンダのスピード設定もです。

30本/分の場合は、それに近く下回った2sec/本か、1.95sec/本位でしょうかね。

Answer

私が設計者として同じ立場になり一人だけで結論を出さなければならないっと
いう仮定で考えてみる

設計の仕様は全てを考慮して決める必要があることは周知のことであろう
例えば顧客の要望とか、コスト、安全性、メンテナンス性、市販性などなど
数え上げればもっとあるだろう。従ってケースバイケースとしか言い様がない

ちなみにプラント機械ではモーター選定は 約4倍程度のサービスファクターを
見込むことも珍しくない。稼働時間24時間/dayで年に 1回のみの定期点検など
という条件に縛られれば当然ながら安全率を上げざるを得ないでしょう？
空圧機器メーカー推奨値もあろうが私は 約2倍程度は SFを見込みます
駆動ローラーチェーンなどは破断強度に対し7～10倍が一般的なのものもある

長文になったので止めますが、基本的な仕様は営業や技術部他の皆で考えよう

Answer

＞それとも、能力＋1割増しや2割増しで余裕を見た設計をするか。
常識的にコレでしょう
ただ、３割見るか？５割見るか？それとも８割見るか？

私的には予算が許す限り搭載可能な最大のモータを選定します

具体的には計算上は１００Ｗで十分な能力があったとして
選択肢は↓の１００Ｗ　￥21,000か？
http://www.monotaro.com/p/5840/2696/
さもなくば２００Ｗか？
http://www.monotaro.com/p/5840/2976/
２００Ｗはちょっと高いが￥22,875
能力差と価格差を比べると能力差の方が遥かに大きい
価格差はたかが知れてるし外寸も変わらない

そして、将来コストダウン要求が発生した場合
単純に１００Ｗにするだけ　＜簡単に性能を落とさずにコストダウン可能

これはモータに限らずエアシリンダや、その他機械部品全般に言えると思う

ただ、大きすぎるモータを選択すると
フレーム剛性とかも強くする必要が出てくるが
１００Ｗと２００Ｗでフレーム材質をどれくらい太くするか？
とかの問題は出てくるので、そこは適当に
ただ、市販アルミフレームを使う場合どっちでも変わらない場合も多い

Answer

理想120%以上

このごろ無茶なT/Sを求める
生産技術がいて（3メートル　30kgf　の物体を　3秒で…）
（もちろん向こうは派遣だが）

作ってみたら
誰も怖くて触れない機械ができました
今のサーボやロボットは簡単にできてしまうからね

実際の稼働率は70%　にしないと人間が死にます

Answer

答えを見出せるのは貴方だけ。当然、上司および会社方針も関わる事項。

レベル高い専門家でも与件を取り巻く全てを知ることが出来ないから答えようがない質問。そのような方が意見を言っても参考にならないし、下手に従ったらマズイことが起きる。

その設備の位置づけ、背景を全て知らない限り参考程度にもならないでしょ。
自動車は法規の制約があるのに出せる最高速度は様々あり、寿命の考え方なら桁が違うことも珍しくない。なのに自動車一括りで考え方を聞くようなもの。

売り設備なら仕様を上回る実力があってもリミッタで抑え、増強要求にはリミッタを外し、さも努力した顔をして高く売りつけるとか、、、実際にあることです。

自動機の設計における能力と余裕の考慮