Hoe de cyclustijd in de auto-industrie te verbeteren?

De uitdaging om de cyclustijd in machine- en snijbewerkingen te verbeteren, zorgt er vaak voor dat machinisten op zoek zijn naar nieuwe oplossingen. Zo gaan winkels om met grote volumes, strikte procescontroles en de hoge kwaliteit die de auto-industrie vereist.

Er is een visie verbonden aan het machinaal bewerken van auto's, een die speciale gereedschapswerktuigen omvat die stalen en gietijzeren onderdelen met gazillions uitzwenken.

Die visie is de afgelopen tien jaar enigszins veranderd, omdat autofabrikanten en hun leveranciers zijn overgestapt op flexibele productiesystemen en geavanceerde materialen.

Maar het feit blijft dat de productiehoeveelheden in de auto-industrie aanzienlijk hoger zijn dan in andere industrieën.
 

Winkels die dergelijk werk willen nastreven, kunnen het beste hun potloden extreem scherp hebben, hun kwaliteitsborging in onberispelijke staat, hun tijdige leveringsgegevens precies dat - op tijd - en bovendien, wees voorbereid op een scheerbeurt elk jaar een paar procentpunten van hun stukprijs af.

Om dat allemaal te bereiken, zijn onder andere de juiste snijgereedschappen nodig, samen met de toepassingskennis die nodig is om de kortst mogelijke cyclustijden en de best mogelijke standtijd te realiseren.

Uw snijgereedschap consistent houden 

Deze kennis is waardevol voor elke fabrikant, zelfs voor degenen die gespecialiseerd zijn in het high-mix, low-volume werk dat typisch is voor de meeste jobshops. De vraag wordt dan:wat zijn die snijgereedschappen en welke attributen hebben ze die hen onderscheiden van meer algemene gereedschappen?

Adam Glover, districtmanager bij OSG USA Inc., legt uit dat fabrikanten van grote volumes op zoek zijn naar consistentie in hun boren en vingerfrezen in plaats van naar een specifieke geometrie, kwaliteit of coating.

"Het ontwerp en de bewerkingskenmerken van autogereedschappen zullen vrij gelijkaardig zijn aan die van jobshops, maar als je een miljoen per jaar van iets draait, kun je geen verrassingen tolereren", zegt Glover.

"Je hebt een voorspelbare standtijd nodig, en als het tijd is om een ​​boor of ander rond gereedschap te vervangen, of wat voor frees dan ook, wil je het erin steken en de cyclus starten", voegt hij eraan toe. "Dat heeft de hoogste prioriteit en daarom kiezen autofabrikanten altijd voor de beste beschikbare tools, ongeacht de prijs."

Budget in evenwicht

Maar wacht even - iedereen die machinaal bewerkte onderdelen voor de auto-industrie aanbiedt, weet dat de inkooporder meestal naar de leverancier gaat die de laagste stukprijs kan bieden. Suggereert dat dan niet dat winkels zuinig moeten zijn bij het plannen van hun gereedschapsbudgetten? Niet echt, zegt Brent Marsh, business development manager voor de Noord-Amerikaanse automobielsector bij Sandvik Coromant Inc.

"De repetitieve aard van het machinaal bewerken van grote volumes in de automobielindustrie vereist dat variatie in de processen, de werktuigmachines, het werkstuk, de meters en vooral de snijgereedschappen over een langere periode tot een minimum worden beperkt", zegt Marsh.

"Alles vereist een goede procescapaciteit, met minder afhankelijkheid van de operators die handmatig moeten ingrijpen om de gewenste eindresultaten te bereiken", voegt hij eraan toe. "Het zijn deze factoren die de laagste stukprijs bepalen, ongeacht wat u bewerkt."

Dat is allemaal goed en wel voor autofabrikanten met hun affiniteit voor gietijzer, staal en aluminium, maar hoe zit het met alle anderen? Werkwinkels bewerken alles, van roestvrij staal tot Inconel, composieten tot zeer sterke legeringen. Voorspelbaarheid is hier zeker ook belangrijk, maar het betalen van een premium prijs voor premium ronde gereedschappen is misschien minder smakelijk gezien de behoefte aan frequentere omschakelingen - in deze omgeving worden snijgereedschappen soms gebruikt voor een fractie van hun potentiële standtijd en vervolgens aangezet de plank of in de gereedschapskist van een machinist. Is premium tooling nog steeds de moeite waard?

LEES MEER:Lees de verschillen tussen cyclustijd en takttijd.
 

Voorbij gietijzer gaan

Chad Hefflinger denkt van wel. Als senior applicatie-ingenieur bij Kennametal Inc. is hij gespecialiseerd in gereedschappen voor polykristallijn diamant (PCD) en polykristallijn kubisch boornitride (PCBN), en besteedt hij veel van zijn tijd aan het ondersteunen van OEM's (Original Equipment Manufacturers) en Tier I-autoleveranciers.

Hefflinger is het ermee eens dat de laagste kosten per onderdeel vaak worden geleverd met de duurste snijgereedschappen.

"Vanwege de lange levensduur die deze gereedschappen bieden en de veeleisende aard van autowerk, is het heel gemakkelijk om de hogere kosten van PCD en PCBN te rechtvaardigen", zegt hij.

Maar vergeet carbide niet, voegt Hefflinger toe. Hoewel PCD-gereedschap vaak wordt gebruikt voor het frezen en boren van gegoten aluminium motorblokken, koppen en transmissiebehuizingen, en PCBN een go-to is voor gietijzeren en geharde stalen componenten, blijft carbide een populaire keuze voor sommige van de nieuwere materialen, waaronder verdicht grafiet ijzer (CGI) en hoogwaardig gelegeerd staal, die beide steeds meer worden gebruikt in de automobielsector.

Adam Glover van OSG merkt op dat roestvrij staal en andere legeringen ook in opkomst zijn, en dat carbide nog steeds de boventoon voert voor iedereen die deze metalen verspant.

"Ik werk met vier winkels die brandstofrailcomponenten maken, die meestal roestvrij 316 zijn, maar ik zie ook 304 roestvrij staal, 2205 duplex, 4140 en 8620 gelegeerd staal - het is vrijwel over de hele linie", zegt hij. “We zien zelfs wat composietgebruik, zoals bij het binnenframe voor de bumper van de nieuwe Corvette. Welke autofabrikanten ook machinaal bewerken, de vereisten zijn in principe hetzelfde:een lange standtijd, hoge productiviteit en consistente kwaliteit.”

Als seconden tellen 

Elk van de experts die voor dit artikel zijn geïnterviewd, zegt dat aangepaste gereedschappen vrij gebruikelijk zijn in automobieltoepassingen.

"We zien veel vraag naar de verstelbare ruimers in bladstijl die worden gebruikt in superfinishing-toepassingen, combinatiestappenboren en portingtools, geaderde PCD-frezen en tal van andere aangepaste oplossingen", zegt Brent Marsh van Sandvik Coromant. "Seconden tellen in deze omgeving, dus autofabrikanten zullen er alles aan doen om de kortste cyclustijd te leveren, wat op zijn beurt leidt tot de laagste kosten per onderdeel."

Kennametal's Hefflinger sluit zich aan bij dat laatste punt en voegt een waarschuwing toe:"Het is zeer gespecialiseerd, waar, maar er zijn ook enkele overeenkomsten", zegt hij. "Elke motor heeft inlaat- en uitlaatspruitstukken, brandstofinjectiepoorten, bougiegaten - dat zijn allemaal uitstekende toepassingen voor aangepaste boren en ruimers, omdat dezelfde gereedschapsontwerpen voor veel verschillende onderdeelnummers kunnen worden gebruikt."

Dit alles is goed voor autofabrikanten, maar wat betekent dit voor winkels die niet miljoenen onderdelen per jaar maken? Misschien niets, behalve één ding:de ingenieurs die bij Ford, Chevy, GM en de rest werken, weten dat het de taak is om in elk productieproces een zo stabiel mogelijk proces te ontwikkelen.

Verrassingen zijn moordend, zullen ze u vertellen, en de beste manier om de resulterende productievertragingen en kwaliteitsproblemen te voorkomen, is door gereedschap van de hoogste kwaliteit te kopen, ongeacht de hoeveelheid onderdeel of het machinaal bewerkte materiaal.

Met welke uitdagingen bent u geconfronteerd bij het bewerken van automaterialen? Welke unieke oplossingen heb je gevonden?