Lights-Out-productie:5 essentiële elementen die u nodig hebt om uw fabriek te automatiseren

"Lights-out"-productie maakt gebruik van industrie 4.0-technologie om uw activiteiten te automatiseren, zodat ze zonder menselijke arbeid kunnen worden uitgevoerd. Het stelt bedrijven in staat om machines ook buiten kantooruren te laten draaien, ondanks een tekort aan talent. Hier zijn vijf factoren die ervoor zorgen dat de light-out-productie voor u werkt.

De afgelopen maanden hebben productiebedrijven te maken gehad met verstoringen van de toeleveringsketen, sluitingen van fabrieken en beperkte beschikbaarheid van personeel als gevolg van de COVID-19-pandemie.

Als gevolg hiervan zijn automatiseringsoplossingen zoals robotica en softwarebesturing aantrekkelijker geworden. De belofte van light-out-productie is ook gegroeid en het zou een belangrijke factor kunnen zijn om bedrijven te helpen op volle capaciteit te werken.

Geautomatiseerde fabrieken die gebruik maken van lights-out productie zijn volledig geautomatiseerd en vereisen geen tussenkomst van mensen. Het betekent dat in plaats van machines en gereedschappen stil te laten staan, het management van een winkel ze 's avonds en in het weekend kan gebruiken, wanneer werknemers thuis zijn of wanneer werknemers niet beschikbaar zijn.

Er zijn kanttekeningen. Er moet voldoende werk zijn voor de machines en apparatuur om de investering te rechtvaardigen. Niet alle onderdelen die worden gemaakt, zijn geschikt voor bewerking zonder toezicht, hoewel de meeste met de juiste aanpak en uitvoering.

Maar zelfs met die beperkingen, hoe meer je weet over het automatiseren van fabrieken, hoe meer potentiële output er is om de bottom line te helpen. Hier zijn vijf essentiële elementen die nodig zijn om light-out productie mogelijk te maken.

1. De juiste deelmix

Je zou kunnen denken dat productie zonder licht alleen mogelijk is voor winkels die duizenden onderdelen produceren met relatief eenvoudige, losjes getolereerde onderdelen, bij voorkeur van aluminium of ander vrij bewerkingsmateriaal.

Niet zo. Tal van winkels hebben het licht uitgedaan op zeer complexe titanium- en Inconel-componenten met een nauwe tolerantie, zelfs in eenmalige hoeveelheden.

Het recept voor succes in deze omgevingen is niet zozeer gebaseerd op het metaal dat u snijdt of de toleranties die u vasthoudt. Het gaat meer om de stappen die u neemt om de variabelen van bewerking te overwinnen.

Als het proces stabiel en voorspelbaar is, komen de meeste onderdelen in aanmerking voor een bepaald niveau van automatisering als het volgende intact is:

• Chip-control mechanica
• Tool life management
• In-proces metrologie

Een familie van onderdelen of een onderdeel dat vaak wordt herhaald, is een uitstekende plek om te beginnen met elk licht-uit-initiatief.
 

Bekijk een definitieve gids voor productie zonder verlichting:

2. De juiste machinefuncties en -hulpmiddelen

Elke CNC-bewerkingsmachine kan worden geautomatiseerd, hoewel het met bepaalde soorten apparatuur beslist eenvoudiger is.

Zo worden draaibanken standaard geleverd met hydraulische werkstukopspanning, een voorwaarde voor elke automatisering. Velen zijn ook uitgerust met spanentransporteurs en hogedrukkoelsystemen die ervoor zorgen dat eigenzinnige spanen 's nachts geen probleem vormen.

Bevestig een staafaanvoer in magazijnstijl en een in-process tastend systeem om een ​​oogje in het zeil te houden, en de kans is groot dat u de machine een extra dienst of twee onbeheerd kunt laten draaien.

Het gebruik van een verticaal bewerkingscentrum vergt meer inspanning. Je hebt nodig:

• Een robot om onderdelen te laden en te lossen
• Een transportband om grondstof naar binnen en bewerkte onderdelen naar buiten te verplaatsen
• Een geautomatiseerd bankschroef- of palletsysteem
• Een effectieve manier om chips uit het werkgebied te krijgen

Horizontale bewerkingscentra zijn het meest automatiseringsvriendelijk van allemaal. Een HMC elimineert veel VMC-tekortkomingen, vooral wanneer uitgerust met een palletpool of lineair palletsysteem.

Wat het machinetype of merk ook is, het moet het spindelvermogen hebben dat nodig is om metaal effectief te verwijderen, nauwkeurig genoeg zijn om aan onderdeeltoleranties te voldoen zonder te hoeven babysitten en uiterst betrouwbaar zijn.

Nieuwere machines zijn ook uitgerust met op Ethernet gebaseerde netwerkmogelijkheden. Ze worden ook vaak geleverd met geavanceerde sensoren die het gemakkelijker maken om de bewerkingsomstandigheden te bewaken en gebeurtenissen te analyseren die zich 's nachts hebben voorgedaan.

3. Automatiseringsvriendelijke gereedschappen en werkstukopspanning

Een machine moet voldoende extra gereedschapsstations hebben en een soort van functie voor het beheren van de standtijd van het gereedschap om de lichtuitvalmogelijkheden te maximaliseren.

Dit maakt het voor CNC-machineprogrammeurs gemakkelijk om vervangende snijgereedschappen op te roepen met vooraf bepaalde intervallen of wanneer het meetsysteem aangeeft dat een gereedschap is versleten. Dit is minder belangrijk bij het snijden van materialen zoals zacht staal of aluminium, maar wordt steeds belangrijker bij roestvrij staal en superlegeringen.
 

Dit is nog een sterk argument voor een HMC:de meeste machinebouwers bieden opties voor enorme gereedschapsmagazijnen en gecentraliseerde gereedschapsopslagsystemen. Een multitasking-draaibank met gereedschapswisselmogelijkheden is een veel betere keuze voor licht werk dan een standaard revolverdraaibank.

Wat is het juiste gereedschap? Vanuit automatiseringsperspectief is het enigszins irrelevant, hoewel investeren in dual-contact Capto-, HSK-, KM- of gelijkwaardige gereedschaphoudersystemen altijd een goed idee is voor winkels die waarde hechten aan uptime en efficiëntie van machines.

Andere soorten gereedschap die van belang zijn voor productie zonder licht, zijn onder meer:​​snelwisselbare klemming in nulpuntstijl, snelwisselbare kaken en klemmen, en hydraulische of pneumatische bankschroeven. Al deze gereedschapsgebieden zullen de flexibiliteit op de werkvloer vergroten en de uitvaltijd van de machine verminderen.

4. Bewaking op afstand, software en machinisten op afroep

Op een spindel of revolver gemonteerde taster is van cruciaal belang voor de detectie van gereedschapbreuken, de validatie van de plaatsing van het werkstuk en de meting tijdens het proces. Deze systemen zijn nu standaard op veel werktuigmachines.

Voorbij zijn de dagen van complexe macroprogramma's. De monitoringsystemen en software van vandaag zijn veel gemakkelijker te gebruiken dan ze ooit waren.

Sonderen is een noodzakelijk onderdeel van elke licht-uit-bewerkingsstrategie, maar winkels moeten ook een zekere mate van bewaking op afstand hebben. Dit kan zoiets simpels zijn als een melding van de CNC naar de mobiele telefoon van de machinist van wacht voor de week over een machine die uitvalt.

U kunt ook camera's in elke machine monteren en deze bewaken via het virtuele privénetwerk van het bedrijf.

Het is vermeldenswaard dat een licht-uit-benadering nog steeds enige menselijke tussenkomst vereist, zoals wanneer een machine onverwacht stopt of een gereedschap uitvalt. Het laatste wat een winkel wil, is een volledige werkonderbreking die de productie overdag beïnvloedt. Het doel is tenslotte om downtime te voorkomen.

5. Een investering van tijd en kapitaal

Lights-out fabricage vereist een inspanning in procesontwikkeling en validatie, instelling en beheer van de tasterroutines, beheer van de standtijd, robots en grijpers, en bewakingssystemen op afstand.

Bovendien moeten de werktuigmachines zelf in uitstekende staat worden gehouden. Besteed speciale aandacht aan routinematig onderhoud van machines en gereedschappen, koelvloeistofbeheer en organisatie op de werkvloer, zodat verrassingen 's avonds laat tot een minimum worden beperkt.

Licht uit gaan is een allesomvattende reis. Het maximaliseert de beschikbare bewerkingsuren en het potentieel van een winkel.

Werkt u met lights-out productie? Welke uitdagingen ben je tegengekomen? Deel uw mening in de onderstaande opmerkingen.