Besturingspakket helpt de productie te versnellen

Ontdek hoe het Index C100- en Siemens 840D-besturingspakket de insteltijden verbeterde zonder in te boeten aan cyclustijd, waardoor Task Force Tips de productietijd met een derde kon verkorten.

Hoewel Task Force Tips (TFT) wist dat het implementeren van duurdere bewerkingsopties met hoge snelheid de productiemogelijkheden zou verbeteren, verzette het zich tegen het doen van een dergelijke investering. "Ik had niet echt naar de economie gekeken als het om een ​​Index-machine ging", zegt bedrijfseigenaar en president Stewart McMillan. "Ik had nooit gedacht dat de machines van het bedrijf tot onze klasse behoorden", zegt hij. Hij realiseerde zich echter al snel zijn beoordelingsfout nadat hij een Index-machine had gekocht en deze uiteindelijk van stroom had voorzien met een Siemens-besturingspakket. Met deze combinatie daalde de productietijd van TFT tot 30 procent van wat ze ooit waren. Mr. McMillan zegt dat dit een wake-up call was.

TFT is een fabrikant van geavanceerde brandblustips, straalpijpen en andere apparatuur voor het afleveren van agenten die wereldwijd door brandweerkorpsen wordt gebruikt. Het produceert meer dan 5.000 producten in drie ploegen, zeven dagen per week in zijn 168.000 vierkante meter grote faciliteit in Valparaiso, Indiana. Op de International Manufacturing Technology Show (IMTS) 2008 besloot het bedrijf een C100 automatische productiedraaibank aan te schaffen van Index Corp. (Noblesville, Indiana). Kort daarna realiseerde TFT zich dat het de nieuwe machine verder dreef dan de CNC die hem aandreef. Toen Index ontdekte dat de nieuwe machine ondermaats presteerde, verruilde de machinefabrikant deze voor een model met een 840D-besturingspakket van Siemens Industry Inc. (Elk Grove Village, Illinois).

Het duurde niet lang of de nieuwe machine sneed onderdelen in een derde van de tijd die hij voorheen deed. TFT begon taken uit te voeren met 5.000 tot 6.000 tpm, oplopend van 0 tot 5.000 tpm in minder dan 1 seconde en net zo snel af te bouwen. "We hebben ons nooit eerder gerealiseerd hoeveel tijd we verloren met wachten op de spil om te stabiliseren op een nieuwe commandosnelheid", zegt de heer McMillan. Turret-indexering is ook snel, zegt hij. Meerdere gereedschappen overlappen elkaar om tegelijkertijd met snelle versnellingen te snijden.

De Index C100 maakt ook op nieuwe manieren gebruik van snelheid. Het bedrijf kan bijvoorbeeld meer dan 1.000 onderdelen verwerken zonder een offset te hoeven wijzigen. Bovendien zorgt een geautomatiseerde functie voor het verwijderen van resten ervoor dat de machine continu kan draaien door snel stafmateriaal te herladen zonder aandacht van de machinist. Op de rest van de machines van het bedrijf moeten operators het overblijfsel eruit halen en een nieuwe staaf laden. Hoewel die stap maar een paar minuten zou moeten duren, zegt de heer McMillian dat een machine vaak bijna 6 minuten stil kan staan ​​voordat een operator de machine opnieuw laadt - een proces dat 5 minuten duurt. Deze verloren tijd loopt op, zegt hij.

Een andere snelheidsgerelateerde verbetering was de hoge ijlgang van de machine, die in de ervaring van het bedrijf altijd minder dan snel is geweest. "Veel machines adverteren ijlgangsnelheden bij maximale snelheid, maar het feit is dat, tenzij u 10 of 12 inch reist, de verplaatsingssnelheden voor ons nooit het maximum hebben bereikt", zegt de heer McMillan. Hij schrijft dit toe aan structurele ontwerpkenmerken. De machine gebruikt bijvoorbeeld een set parallellogramstaven in plaats van een conventioneel coördinatensysteem. “De machine heeft een fotolijstbevestiging voor de toren. De toren wordt niet op verschillende manieren gebruikt, zoals de meeste torentjes. Het is dicht bij waar het schuift, dus er is geen grote verhouding tussen lengte en diameter in termen van de gereedschappen van de toren die uit de steunstructuur hangen. Dit geeft de machine veel stijfheid bij het draaien, en je kunt de assen zo snel accelereren dat je echt hogere verplaatsingssnelheden behaalt”, zegt de heer McMillan.

Volgens hoofdprogrammeur Nate Price biedt het parallellogram-coördinatensysteem van de Index C100 extra efficiëntievoordelen omdat metingen en beweging kunnen worden geprogrammeerd op basis van werkelijke numerieke referentiepunten in plaats van willekeurige punten in de ruimte. "Op de Index staat voor elke coördinaat van de machineruimte, elke offset, elke meting die wordt gebruikt om te bepalen hoe de machine werkt, een legitieme verklaring waarom het is wat het is en waar het betrekking op heeft", zegt de heer Price. “Dit maakt het veel makkelijker om deze metingen te automatiseren. Vroeger gingen we handmatig meten omdat er willekeurige punten waren. Op de Index zijn het gedefinieerde, letterlijke punten”, zegt hij.

Met de Siemens 840D die de Index-machine aanstuurde, ondervond TFT kortere insteltijden. De snellere indexeringssnelheid van de turrets droeg bij aan een vermindering van 80 procent van de insteltijden in vergelijking met die van de andere machines van TFT.

Naast eenvoudiger programmeren en snellere instellingen, stelt de heer Price, zegt de Siemens-besturing machinisten in staat te stellen het productiepotentieel van de machine efficiënter te besturen en te benutten. De besturing stelt hen bijvoorbeeld in staat om ruime shortcuts te nemen. "Er is een methode om berichten aan de operator te presenteren die niet aanwezig was in de andere controle", zegt hij. “Er gebeurt zoveel op de machine, het is moeilijk om al die informatie op één scherm vast te leggen, maar de besturing helpt je bij te houden wat alles doet. Het is heel gemakkelijk om meer in detail te treden zonder veel pagina's te hoeven doorlopen", zegt hij.

Als een ander voorbeeld van de operationele efficiëntie van de CNC wijst dhr. Price op de manier waarop de besturing met foutmeldingen omgaat. "De machine wil dat er verschillende voorwaarden zijn voordat hij een cyclus start", zegt hij. De klauwplaten moeten bijvoorbeeld gesloten zijn en het portaal en de subspil moeten zich in een veilige positie bevinden. Als niet aan deze voorwaarden wordt voldaan, leidt de besturing de operators door de wijzigingen die nodig zijn om de cyclus te starten.

Het laden van gereedschap was een ander groot verbeterpunt, zegt dhr. Price. In wezen vertelt de programmeur de besturing welke tools voor de taak zullen worden gebruikt door een miniprogramma in te voeren, zegt hij. Tijdens het instellen presenteert de besturing de stations op de toren en vertelt de machinist welke gereedschappen er in en uit moeten worden gehaald. “Dit begeleide proces is een enorme afwijking van waar we traditioneel mee te maken hebben gehad. Het versnelt de installatietijd echt”, zegt Mr. Price.

De nieuwe bewerkingsmachine en CNC hebben de heer McMillian geholpen om vanuit een ander perspectief naar de cijfers te kijken. Zo zijn er initiële en doorlopende kosten om een ​​winkel te bouwen, van het plaatsen van een dak en vloer tot verwarming en koeling. Al deze kosten komen neer op zo veel per uur, zegt hij. Toen hij overwoog te investeren in een nieuwe machine, begon hij te kijken naar het verschil tussen de aanschaf van een machine van $ 600.000 en een machine van $ 300.000 over een periode van 10 jaar en realiseerde hij zich dat het verschil slechts $ 8 per uur was. "Voor $ 8 meer per uur halen we drie keer zoveel productie uit dezelfde vierkante meters", zegt hij.