Hogyan növeli az automatizálás a termelékenységet CNC esztergálási műveletek során

Fő termelékenység-növelő tényezők: CNC forgácsológép Automatizálás

Embermentes üzemeltetés és csökkentett állási idő

A teljesen automatizált CNC esztergagépek folyamatosan működhetnek a kör, mivel nem igényelnek személyzetet váltásokhoz, alkatrészek kezeléséhez vagy azokhoz a rendszeres ellenőrzésekhez, amelyeket általában az emberek végeznek. Amikor a gyárak robotkarokat telepítenek alkatrészek betöltéséhez és kirakodásához, valamint gyors szerszámcserélő rendszereket alkalmaznak, jelentősen javul a gépek üzemideje. A számok is elég beszédesek: a legtöbb üzem 30–50 százalékkal több termelési időt ér el, mint amikor a dolgozóknak manuálisan kell minden beállítást elvégezniük. Az okos karbantartási rendszerek jelenleg figyelemmel kísérik az orsóterhelést, a rezgések mértékét, valamint azt, hogy mikor kezdődik el a szerszámok kopása. Ezek a rendszerek problémákat jeleznek még mielőtt komolyabb hibák lépnének fel, csökkentve az előre nem látható leállásokat akár kétharmaddal is, néhány tanulmány szerint. És amikor ezek a gépek visszacsatolási hurkokkal párosulnak, amelyek stabil méretmegőrzést biztosítanak, akkor felügyelet nélkül is működhetnek, óránként körülbelül 18 dollárt megtakarítva a munkaerőköltségeken. Ugyanakkor hosszú termelési ciklusok során is megőrzik a szigorú tűréshatárokat, plusz-mínusz 0,005 milliméteren belül.

Gyorsított ciklusidők és rövidebb gyártási sorozatok

A megmunkáló műveletek tekintetében az automatizálás valóban minden területen gördülékenyebbé teszi a folyamatokat. Az adaptív szabályozó rendszerek folyamatosan módosítják az előtolási sebességeket és a szerszámok anyagba hatolási mélységét, attól függően, hogy mi akad a gép útjába a feldolgozás során. Ugyanakkor szinkronban dolgozó robotok végzik az alkatrészek behelyezését és kivételét, így nincs elvesztegetett idő a műveletek között. Mi a végeredmény? A ciklusidő átlagosan körülbelül 22 százalékkal csökken, még akkor is, ha összetett, több lépésből álló alkatrészekkel dolgoznak. A beállítások is sokkal gyorsabbá váltak a gyors csere-szerszámozók és szabványos rögzítőmegoldásoknak köszönhetően. Egyes gyártók azt tapasztalták, hogy beállítási idejük majdnem kéttizedére csökkent, ami új lehetőségeket nyit a kisebb gyártási sorozatok számára. Ami korábban csak ezres nagyságrendű tételszámok esetén volt gazdaságos, most már hasonló költségek mellett lehetséges ötven darabos rendeléseknél is. A gyárigazgatók egyöntetűen jelentik, hogy a teljesen automatizált rendszerek kb. negyven százalékkal nagyobb termelékenységet biztosítanak a félig automatizált CNC esztergáló berendezésekhez képest, különösen az olyan iparágakban, ahol a pontosság a legfontosabb, mint például az orvosi eszközök vagy az űrrepülési alkatrészek gyártása.

Robotikai integráció és intelligens gépkezelés CNC esztergagépekhez

Kézi anyagmozgatás korlátainak kiküszöbölése alkatrészek behelyezése és eltávolítása során

Amikor a dolgozók kézzel kezelik az anyagokat, akár 15-től egészen 30 százalékig is elveszhet a potenciálisan produktív gépidő. Gondoljon bele az összegyűlt percekre az ebédszünetek, műszaváltások és az új alkatrészekre való felkészülés miatt. Itt jön képbe a robotizáció. Manapság az adaptív fogókarok képesek nyersen érkező billeteket elvenni, illetve lefoglalt darabokat eltávolítani pontosan akkor, amikor a gép erre szüksége van, így folyamatosan, leállás nélkül működhet minden. Mi ennek az eredménye? A gyári berendezések ténylegesen hatékonyabban dolgoznak, a kihasználtsági ráta 20 és 35 százalékkal emelkedik. És tudja, mi a legjobb? Több termék kerül ki ugyanabból a gépből anélkül, hogy új berendezéseket kellene vásárolni vagy bővíteni a létesítményeket. Csak az okosabb automatizálás teszi azt, amiben a legjobb.

Növelt pontosság, ismételhetőség és újrafeldolgozás csökkentése

Ezek az intelligens kezelőrendszerek rendkívül nagy pontossággal, körülbelül ±0,02 mm-es tűréssel képesek pozícionálni az alkatrészeket, ami messze túlszárnyalja azt, amit a legtöbb ember ismételten el tud érni. Ezek a rendszerek szenzorokkal is rendelkeznek, amelyek folyamatosan figyelik a problémákat, például amikor a rögzítők elkezdenek elmozdulni a helyükről, vagy az eszközök kopni kezdenek, mielőtt teljesen elhasználódnának. Ha valami hiba történik, a rendszer automatikusan korrigál, vagy jelez az operátornak, hogy ideje lecserélni az elhasználódott szerszámokat, így minden alkatrész méretintegritása megmarad akkor is, ha több ezer darabot gyártanak. A termelési adatok elemzése azt mutatja, hogy körülbelül 90 százalékkal kevesebb hulladék és újrafeldolgozás keletkezik, mivel az alkatrészek már nem csúsznak el, illetve nem sérülnek meg rossz befogás miatt. A sikeres első menet aránya nagy sorozatgyártás során is meghaladja a 98 százalékot, ami azt bizonyítja, hogy az automatizálás nem csupán az időmegtakarításról szól, hanem a termékminőség valódi javulását is eredményezi.

Valóságban elért javulások mérése: OEE, átbocsátóképesség és megtérülés CNC esztergagépek automatizálásánál

Esettanulmány: GUANGDONG FUTUER GROUP COLTD — Mérhető hatékonyságnövekedés

A GUANGDONG FUTUER GROUP COLTD bevezette a robotizált automatizálást CNC forgácsoló műveleteiknél, és már fél év alatt valós javulásokat észleltek. Az emberi felügyelet nélkül működő gépek közel 85 százalékkal csökkentették a kézi munkaerő-igényt. Ennek eredményeként az eszközök teljes hatékonyságának (OEE) mutatója körülbelül 32 ponttal emelkedett, elsősorban azért, mert a gépek hosszabb ideig elérhetők voltak, és jobban teljesítettek futás közben. A rövidebb gyártási ciklusidők és az intelligens szerszámkezelés majdnem 28 százalékkal növelték a termelés volumenét. Ugyanakkor a gyártási folyamatok pontosabb szabályozása kevesebb hibás alkatrész előállítását eredményezte, így a selejtszint körülbelül 19 százalékkal csökkent az automatizálási projekt megkezdése óta.

Az ROI számítás során három fő megtakarítási tényezőt vettek figyelembe:

• Munkaerőköltség-megtakarítás a manuális behelyezés/kivezetés megszűnéséből
• Energiatakarékossági nyereség az intelligens orsóterhelés-kezelés révén
• Csökkentett újrafeldolgozás és selejt a folyamatos pontosság révén

Az automatizálási csomag 2,7 év alatt teljesen megtérült – felülmúlva az iparági 3,5–4 évvel meghatározott referenciaértéket. A 30–40% közötti fenntartható termelékenység-növekedés összhangban van a Gyártási Kiválósági Társaság és az NIST Fejlett Gyártási Sorozat tanulmányaival, megerősítve az automatizálás stratégiai értékét nagy választékú, nagypontosságú CNC esztergálási műveletek esetén.

GYIK szekció

Mik az előnyei a CNC esztergagépek automatizálásának?

A CNC esztergagépek automatizálása jelentős előnyökhöz vezet, beleértve a leállások csökkentését felügyelet nélküli üzemeltetés révén, a ciklusidők felgyorsítását, rövidebb gyártási folyamatokat, valamint javult pontosságot és ismételhetőséget. Az automatizálás csökkenti a kézi munkaerő-igényt is, így mérsékli a munkaerőköltségeket.

Mennyivel javíthatja az automatizálás a gyártási időt a CNC-megmunkálás során?

Gyári jelentések szerint a CNC-megmunkálás automatizálása akár 30–50 százalékos termelési idő-növekedést eredményezhet a kézi beállításokhoz képest.

Milyen hatással van az automatizálás a ciklusidőre és a gyártási sorozatokra?

Az automatizálás körülbelül 22 százalékkal csökkentheti a ciklusidőt, és jelentősen lerövidítheti az átállási időket, így kisebb gyártási sorozatok is hasonló költségek mellett megvalósíthatóvá válnak, mint a nagyobb tételű gyártás.

Segíthet-e az automatizálás a pontosság javításában és az újrafeldolgozás csökkentésében?

Igen, az automatizálás fokozza a pontosságot és ismételhetőséget érzékelők és intelligens rendszerek segítségével, amelyek folyamatosan figyelik és szabályozzák a folyamatokat. Ennek eredményeként akár 90 százalékkal kevesebb hulladék keletkezik és keletkezhet újrafeldolgozás, miközben a magas minőségű gyártás fenntartható.