Ako ste vlasnik radnje koja vodi aHorizontalni obradni centar velike brzine— ili tražite da ga kupite kako biste povećali proizvodnju — već znate da čak i mala kašnjenja u djelomičnom utovaru ili istovaru mogu pojesti ogromne prednosti koje ove mašine nude u vremenu vretena. Proveo sam posljednjih sedam godina radeći s radnjama kao predstavnik tehničke podrške za dobavljača obradnog centra, provodeći timove kroz sve, od osnovne operacije do rješavanja problema. Jedina najčešća bolna tačka koju vidim je da prodavnice ne optimizuju svoje metode utovara/istovara za horizontalne mašine velike brzine. Većina ljudi pretpostavlja da je punjenje horizontalnog glodala isto kao i vertikalnog, ali orijentacija vretena, način na koji strugotine otpadaju i brzine brzog hoda zahtijevaju specifične, prilagođene pristupe.
Hajde da ovo podijelimo na pouzdane, dokazane metode, plus prednosti i nedostatke svake od njih, tako da možete odabrati ono što odgovara vašoj mješavini poslova, obima i veličine osoblja. Prvo, kratko osvježenje zašto se horizontalne mašine razlikuju: njihovo vreteno je paralelno s podom, tako da strugotine padaju direktno u korito ispod, a ne na dio. To znači da mogu raditi duže bez ručnog čišćenja strugotine, ali područje opterećenja je često sa strane vretena, a ne ispred — tako da vaš radni tok učitavanja mora biti u skladu s tim fizičkim rasporedom.
Ručno utovar i istovar dijelova: Za male serije i serije malih količina
Ručno učitavanje je upravo ono što zvuči: operater rukuje svakim dijelom, učvršćuje ga u škripac ili nadgrobni spomenik, pokreće ciklus i uklanja ga kada je gotov. To je najjednostavniji metod i odlično radi za radnje koje izvode serije od 1 do 50 dijelova, ili poslove prototipa gdje promjene dizajna mogu zahtijevati ponovno učvršćivanje u hodu.
Najveća pobjeda ovdje je fleksibilnost. Operater može podesiti pričvršćivanje za nekoliko minuta ako se dimenzije dijela mijenjaju, prebacivanje između materijala (aluminij, čelik, titanij) bez rekonfiguracije automatizacije i uhvatiti greške usred rada prije nego što cijela serija bude otpadna. Ali za velike vožnje, ručno punjenje udara o zid. Horizontalni obradni centri velike brzine mogu da iseku deo za 2 do 5 minuta, tako da operater koji utovaruje/istovaruje jednu mašinu ne može da prati korak — ili će požuriti i izazvati greške u delu, ili će ostaviti mašinu u stanju mirovanja čekajući deo. Radio sam sa prodavnicom automobila po narudžbini prošle godine koja je prešla na ručno učitavanje za njihovu liniju prototipa malih serija, skraćujući njihovo vrijeme postavljanja po novom poslu za 40% u poređenju sa njihovim starim automatiziranim sistemom. Ulov? Njihovo korištenje strojeva za proizvodnju velikih količina palo je za 25% jer operater nije mogao postići brzinu vretena.
Malo podešavanje za ručno utovar koji radi iznenađujuće dobro: prethodno učvrstite dijelove na stege za brzo mijenjanje ili palete izvan stroja. Operater može postaviti 3 do 4 dijela odjednom na obližnjem radnom stolu, a zatim ih zamijeniti dok mašina radi. To skraćuje vrijeme zastoja između ciklusa na 1 do 2 minute umjesto na 5 do 8, znatno povećavajući iskorištenje bez dodavanja troškova automatizacije.
Poluautomatsko punjenje: balansiranje fleksibilnosti i efikasnosti
Ako ste spremni da pređete dalje od ručnog učitavanja, ali ne želite da investirate u potpuni sistem automatizacije, poluautomatski je prava tačka. Ova metoda koristi osnovne pneumatske hvataljke, jednostavne transportere ili ručne izmjenjivače paleta za pomicanje dijelova između područja za izvođenje i stroja. MnogiObradni centar sa dvostrukim vretenommodeli su napravljeni sa poluautomatskim postavkama na umu, jer njihova dvostruka vretena znače da možete opteretiti jednu stranu dok druga seče - nije potrebno ručno prebacivanje.
Poluautomatski najbolje radi za serije od 50 do 500 dijelova, ili poslove koji su dovoljno konzistentni da održe jednostavan sistem u radu, ali ne toliko stabilan da bi potpuna automatizacija imala smisla. Uobičajena postavka ovdje je izmjenjivač s dvije palete (APC, ili automatski izmjenjivač paleta): jednu paletu utovara/istovaruje rukovalac dok mašina seče na drugu, mijenjajući ih za nekoliko sekundi. Neke poluautomatske postavke dodaju transporter za male dijelove koji ubacuje sirove odljevke ili gredice direktno u škripac, tako da je jedini ručni rad obnavljanje zaliha transportera svakih nekoliko sati.
Ovdje je kompromis trošak. Poluautomatski APC sistem košta samo delić pune robotske ćelije, ali je sporiji — vremena zamene paleta su obično 10 do 15 sekundi u poređenju sa 2 do 3 za robotsku ćeliju. Također, ako pokrenete mješavinu veličina dijelova, fiksni transporter možda neće odgovarati dijelovima neparnog oblika, tako da ćete morati prilagođavati fazu svaki put kada promijenite posao. U prošlom tromjesečju smo instalirali poluautomatski sistem za radnju koja koristi nosače za vazduhoplovstvo: oni prelaze od malih aluminijumskih prototipa do velikih čeličnih nosača u jednom danu, a APC im omogućava da zamene palete dovoljno brzo da zadrže iskorišćenost na 80% bez vezivanja osoblja za 12-časovne smene.
Potpuno automatizirano robotsko učitavanje: za proizvodnju velike količine, bez svjetla
Kada pokrećete serije od 500+ identičnih dijelova ili želite da pokrenete mašinu tokom druge i treće smjene bez osoblja na podu, potpuno automatizirano robotsko utovar je pravi način. Ova postavka koristi robota sa 6 osi (ponekad dva robota ako imate veliku mješavinu dijelova) koji se bavi izradom sirovog materijala, utovarom dijelova, istovarom, pa čak i inspekcijom dijelova za točnost dimenzija ili završnu obradu. Integriše se direktno sa kontrolerom mašine, tako da robot zna kada je ciklus završen, hvata gotov deo, učitava novi i čisti strugotine između ciklusa — sve bez ručnog unosa.
Moderne robotske postavke savršeno se uklapaju s visokobrzinskim horizontalnim obradnim centrima jer horizontalna orijentacija znači da nema rizika od pada dijelova tijekom utovara, a strugotine automatski otpadaju tako da robot mora samo da rukuje dijelovima, a ne i čišćenje strugotine. MnogiHorizontalni obradni centar visokih performansimodeli dolaze unaprijed ožičeni za integraciju robota, tako da ne morate raditi prilagođeno ožičenje koje može uzrokovati greške ili zastoje.
Najveća prednost robotskog utovara je korištenje mašine. Vidio sam da radnje pokreću svoje horizontalne mašine velike brzine na 90% ili više sa robotskim punjenjem, u poređenju sa 50-60% ručnim punjenjem. Prodavnica medicinskih uređaja s kojom smo bili u partnerstvu prošle godine prešla je s ručne na ćeliju s dvostrukim robotom za svoje hirurške šrafove: izrađivali su 1.000 dijelova dnevno ručnim radom, a s robotom su proizvodili 2.500 dijelova dnevno, radeći 18 sati dnevno bez osoblja. Kvaka je ovdje cijena unaprijed i postavljanje. Potpuna robotska ćelija može koštati 50 do 150 hiljada dolara, ovisno o broju robota i veličinama dijelova, a za programiranje novog dijela potrebno je 2 do 4 sedmice. Također vam je potreban konzistentan dizajn dijelova — ako svake sedmice prelazite na novi oblik dijela, reprogramiranje robota svaki put će vam uštedjeti.
Hibridne metode učitavanja: prilagođavanje za vaš jedinstveni tok rada
Mnoge radnje se ne uklapaju sasvim u jednu kategoriju, pa koriste hibridnu metodu koja kombinuje najbolje od različitih pristupa. Na primjer, radnja može koristiti ručno punjenje za prototipove, poluautomatske APC za srednje velike serije i robotsko punjenje za velike, stalne narudžbe. Drugi uobičajeni hibrid je „robotski utovar uz pomoć operatera“: robot rukuje teškim, velikim dijelovima (kao što su blokovi motora), dok operater učitava male, osjetljive dijelove koje robot ne može sigurno uhvatiti, balansirajući brzinu i fleksibilnost.
Jedno od mojih omiljenih hibridnih postavki koje sam pomogao u izgradnji prošle godine bilo je za proizvođača komponenti teške opreme: oni pokreću čelične zupčanike od 1000 lb na visokobrzinskom horizontalnom obradnom centru. Robot je dizajniran za rukovanje gotovim i sirovim zupčanicima od 900 lb, ali operater vrši početno pričvršćivanje prilagođenih nadgrobnih ploča. Na taj način ne moraju programirati robota svaki put kada mijenjaju nadgrobni spomenik, štedeći sate vremena za postavljanje, a robot se nosi sa ponavljanjem teških dizanja tokom trčanja.
Ključni savjeti za izbjegavanje skupih grešaka
Bez obzira koji način utovara odaberete, postoji nekoliko uobičajenih zamki koje viđam u trgovinama iznova i iznova. Prvo, uvijek uskladite brzinu utovara s vremenom ciklusa mašine. Horizontalni obradni centar velike brzine može izrezati dio za 3 minute, tako da ako vaš proces utovara/istovara traje 5 minuta, ostavljate mašinu u mirovanju pola vremena. Izračunajte svoje vrijeme ciklusa, a zatim odaberite metodu utovara koja može zamijeniti dijelove u manje od 70% tog vremena ciklusa kako bi iskorištenost bila visoka.
Drugo, investirajte u brzopromjenjive elemente. Čak i ako koristite ručno utovar, viziri ili palete koji se mogu zamijeniti za 2 minute ili manje čine zamjenu zadataka mnogo bržim. Za automatizovane sisteme, standardizovane hvataljke koje rade za više veličina delova eliminišu potrebu za kupovinom novih hvataljki svaki put kada promenite deo.
Treće, ugradite sigurnosni tampon za strugotine i strugotine. Horizontalne mašine su odlične u evakuaciji strugotine, ali ako se strugotine nakupe na strani opterećenja, mogu oštetiti dijelove ili zaglaviti mehanizam za punjenje. Zakažite 5 do 10 minuta vremena za čišćenje strugotine na svakih 50 ciklusa, ili programirajte mašinu da duva vazduh u prostor za punjenje pre postavljanja svakog dela.
Ako ste umorni od niske iskorištenosti na vašem visokobrzinskom horizontalnom obradnom centru ili želite nadograditi svoj proces utovara kako biste povećali proizvodnju, naš tim može vas provesti kroz najbolje opcije za veličinu vaše radnje, mješavinu dijelova i budžet. Nudimo prilagođena rješenja od ručnih postavki za brzu promjenu do potpunih robotskih ćelija, a sve su napravljene da se neprimjetno integriraju s našimHorizontalni obradni centar velike brzineiHorizontalni obradni centar visokih performansilinije. Modeli obradnih centara sa dvostrukim vretenom su također idealni za poluautomatska podešavanja, s dvostrukim vretenima koja održavaju proizvodnju u pokretu dok mijenjate dijelove sa strane. Obratite se našem timu da razgovarate o vašim proizvodnim ciljevima danas.
Reference
- Machining Magazine. "Optimiziranje utovara i istovara za horizontalne obradne centre", 2023.
- Moderna mašinska radnja. "Robotička automatizacija za obradu velikih brzina: najbolje prakse za korištenje", 2022.
- SME (Society of Manufacturing Engineers). "Operacije i optimizacija toka rada horizontalnog centra za obradu", 2021.
- Automotive Manufacturing Solutions. "Poluautomatsko držanje za proizvodnju srednje količine", 2023.
