CNC-winst verhogen: bewezen strategieën voor High Mix-Low Volume & batchproductie

Wil je meer omzet genereren uit je CNC-werktuigmachines? Overweeg hoe ze ingezet kunnen worden voor de hedendaagse on-demand productiebehoeftes zoals High Mix – Low Volume (HMLV) en Batch Order productie.

Vanaf het begin van de massaproductie-industriële productietijd tot heden, moeten CNC-werktuigmachinefabrikanten zich continu aanpassen en innoveren om tred te houden met de evoluerende trends in de productie.

De industrie heeft drastische veranderingen en ontwikkelingen gezien in de vraag naar geproduceerde onderdelen. Ze variëren van éénmalige enkelvoudige onderdelen, gedefinieerd en specifiek aantal onderdelen, tot massaproductie, en terug naar batchproductie.

Deze dagen heeft de productievraag verschoven naar "made-to-order" en "on-demand" productie zoals High-Mix Low-Volume (HMLV) productie alsmede Batch Order productie.

In HMLV-productie worden lage voorraadniveaus (van één stuk tot een maximum van 50 onderdelen) gewenst, terwijl batch orders herhaalde productieorders van 1 of 10 onderdelen tot 500 tot 1.000 onderdelen omvatten.

High Mix – Low Volume Productie (HMLV): Wat je moet overwegen bij CNC-bewerking

Ook aangeduid als make-to-order productie, is High Mix – Low Volume (HMLV) productie het proces van het maken van een grote varietà aan producten in kleine batches. Vaak wordt HMLV-productie gebruikt in industrieën die unieke en complexe items met specifieke kwaliteitseisen vereisen.

Factoren die de vraag naar HMLV-productie drijven

Steeds populairder bij fabricanten van halfgeleiderproducten en andere snel bewegende sectoren, helpt High Mix – Low Volume productie fabricanten om hun voorraad te verminderen of nul voorraad te hebben terwijl ze inspelen op wisselende vraag.

Dit helpt hen om hun middelen beter te beheren — voorraad is immers liggend geld. Dat gezegd hebbende, heeft de huidige pandemie getoond dat het niet hebben van voorraad op hand ook rampzalig kan zijn. Zou de logistieke toeleveringsketen breken, dan zijn Just-In-Time (JIT) productiepraktijken misschien niet haalbaar. Met kleinere on-demand productie is HMLV-productie perfect voor dergelijke situaties.

HMLV-productie is ook nuttig gegeven de verkorte houdbaarheid van producten dezer dagen.

Laten we kijken naar de elektronica markt, bijvoorbeeld. In het verleden konden onderdelen 10 jaar of langer bewaard worden. Deze dagen ligt de maximale houdbaarheid van elektronische componenten tussen drie en vijf jaar op zijn best. Tijdens deze tijd zouden productontwerpen en gebruikte technologie radicaal veranderd zijn — mobiele telefoons die 12 maanden oud zijn worden deze dagen als "oud" gezien!

Beide punten (lage of geen voorraad; snellere productcycli) hebben de productie radicaal veranderd en beïnvloed. Ze maken het haalbaar en praktisch voor onderdeelleveranciers om HMLV-productietechnieken te implementeren.

HMLV voor Kleine tot Middelgrote Onderdelenfabrikanten

Vandaag de dag is het gebruikelijk voor kleine tot middelgrote productiebedrijven om kleinere batchorders te ontvangen. Deze orders kunnen herhaaldelijk in de tijd worden herhaald. Alternatief kunnen ze veel orders ontvangen voor onderdelen die verschillen in vorm, specificaties en materialen.

Voor MKB-onderdelenfabrikanten zijn flexibele productie-opstellingen zoals HMLV-productie bevorzugd. Deze productie-opstellingen, die zowel machines als automatiseringssystemen omvatten, zijn ontworpen om een reeks heel verschillende onderdelen tegelijkertijd te verwerken.

Deze onderdeelorders kunnen in enkele cijfers zijn tot een paar dozijnen, of zelfs tot 500 stukken per order. Ze moeten geprogrammeerd worden om in de tijd te herhalen, in dezelfde of verschillende hoeveelheden.

HMLV Productie Casestudy: Luchtvaart- en Halfgeleideronderdelenfabrikant

CEO/Managing Director
Luchtvaart- & Halfgeleideronderdelenproductie, Singapore

Klantprobleem: Tekort aan ruimte en bemanning

Klant A runt een zeer succesvolle onderdeelproductiebedrijf met voornamelijk zelfstandige CNC-bewerkingscentra en een paar CNC-draaicentra. De productie draait in twee shifts van 10 uur elk.

Echter, na verloop van tijd, liep het bedrijf tegen grote beperkingen aan in zowel ruimte als gekwalificeerde arbeid. In Singapore is het moeilijk om getrainde CNC-machine-operators aan te werven en te behouden. Dit was met name frustrerend voor de CEO/Managing Director gegeven de boom in vraag naar halbgeleiderbewerkte onderdelen door zijn klanten.

Oplossing: Hwacheon's D2-5AX met Automatische Werkstukwisselaar AWC 20

Om zijn uitdagingen op te lossen, besloot Klant A te investeren in een Hwacheon 5-As Bewerkingscentrum D2-5AX met Automatische Werkstukwisselaar AWC 20. Zo'n opstelling is ideaal voor High Mix – Low Volume (HMLV) productie alsmede andere flexibele productiebehoeftes.

Met deze nieuwe opstelling kan Klant A 20 onderdelen van hetzelfde ontwerp of 20 totaal verschillende onderdelen in één opstelling draaien. Hij kan de CNC-werktuigmachines ook praktisch 24/7 laten draaien, wat de productiviteit en winstgevendheid aanzienlijk verhoogt.

Dat is nog niet alles. Zijn machine-operator kan gelijktijdig aan andere machines werken terwijl Hwacheon's D2-5AX automatisch de benodigde onderdelen maakte. Het niet alleen de overgebleven vier uur per dag overbrugde, maar elimineerde ook de noodzaak voor enige andere downtime door gebrek aan operators.

Dankzij deze nieuwe opstelling zijn zowel productiviteit als winsten in het bedrijf toegenomen. Nu, wanneer zijn klant onderdelen dringend nodig heeft, kan Klant A dit onderdeel met prioriteit in het automatiseringssysteem filteren, wat zijn reactietijd voor dringende orders dramatisch verkort. Dankzij de 5-as positioneringscapaciteit kan hij klussen aan die hij in het verleden zou hebben afgewezen.

Tevreden met het resultaat, zoekt Klant A nu naar het volgende grotere 5-As Bewerkingscentrum — D3-5AX met Geautomatiseerd Pallietssysteem APC 7 / 14 of met 21 stations, gemaakt door Hwacheon.

Batch Order Productie: Wat te overwegen bij CNC-bewerking

Batch order is een herhaalde productieorder voor een specifiek aantal onderdelen — dit kan variëren van 1 tot 10 tot zelfs 1.000 onderdelen in een enkele order.

Batchproductie omvat vaak de snelle productie van identieke onderdelen gelijktijdig, waarbij elk onderdeel door afzonderlijke fasen in het productieproces gaat. In dergelijke scenario's kan een batch onderdelen niet beginnen op een nieuwe fase als de vorige batch onderdelen nog in dat deel van de cyclus zit.

In het verleden moesten onderdelenfabrikanten één of meerdere werktuigmachines (zowel CNC-draai- als freesmachines) in verschillende opstellingen instellen met specifiek ontworpen vastzetten. Elk wordt behandeld door één operator op één machine.

Vandaag de dag kunnen dergelijke batchorders met een enkele opstelling worden gedaan — bijvoorbeeld met een 4+1 As Bewerkingscentrum (D2-5AX/ D3-5AX).

Met de hulp van een Automatische Werkstukwisselaar (AWC), kan de operator de machine en het systeem instellen en het zelfstandig laten draaien. De operator hoeft alleen af en toe het proces te monitoren, verse tools te wisselen als nodig, afgeronde onderdelen te verwijderen, of het automatiseringssysteem te laden met verse grondstoffen.

Intussen kan de operator een tweede of zelfs een derde machine/systeem bedienen.

Om een aantal dezelfde onderdelen te draaien — of om een aantal heel verschillende onderdelen te draaien — moet je overwegen of je CNC-bewerkingssysteem kan schakelen naar de juiste snijtools tijdens het productieproces. Hier komt een Automatische Toolwisselaar (ATC) om de hoek kijken, waardoor onderdelen met grotere complexiteit gemaakt kunnen worden.

Hoeveel Stations Heb Je Nodig in een Automatische Toolwisselaar (ATC)?

Voor de meeste klanten kunnen hun vereisten en toepassingen worden afgehandeld met een 60-stations toolmagazijn. Zo'n systeem kan een enkele 5-As Bewerkingscentrum D2-5AX/ D3-5AX met ATC 60 of met een AWC 8 / 20 omvatten.

Zou er een behoefte zijn aan grotere complexiteit in de te maken onderdelen, dan kunnen grotere ATC's met 90, 120 of zelfs 320 stations in spel komen. Echter, aangezien eindgebruikers een beperkt budget hebben, worden dergelijke grotere en flexibele ATC's vaak in grootte of aantal teruggeschaald. Ook, het maakt geen zin om dergelijke toolhouders langere tijd te bewaren omdat stof en vuil op de taper zal neerzinken en de kwaliteit van de run-out beïnvloeden. Een toolmagazijn vullen met, zeg 120 toolhouders en snijtools vereist een zeer hoge investering ook.

In plaats van gewoon uit te geven op een uitgebreide ATC, is het belangrijk dat je met je klanten afstemt over de meest voorkomende te maken onderdelen, of wanneer nieuwe orders voor verschillende onderdelen worden geplaatst. Je kunt dan bepalen of standaardtools gedeeld kunnen worden tussen die onderdelen, en bepalen hoeveel tools nodig zijn — of ze nu gemeenschappelijk of niet-standaard zijn.

Hier is het goede nieuws. Een 5-As Bewerkingscentrum (ofwel 4+1 of 5-As,) laat je standaardtools in je bewerkingsopstelling volledig benutten. Dit is omdat het onderdeel gemakkelijk in de juiste snijpositie kan worden gepositioneerd door de machine.

Zo'n flexibiliteit kan niet worden gevonden op een Verticaal Freescentrum (VMC) of zelfs een Horizontaal Freescentrum (HMC) — in beide gevallen zijn maatwerktools of specifiek ontworpen vastzetten nodig.

Opmerking: Als een CNC-machine is gekocht en geleverd aan de eindgebruiker, is het technisch mogelijk om de aangebrachte ATC te veranderen naar een grotere grootte. Echter, je moet bereid zijn op een hogere kosten alsmede een technisch gecompliceerd proces. Dus adviseren we dat add-ons zoals ATC's geselecteerd moeten worden vóór de orders worden geplaatst.

Batch Productie Casestudy: Halfgeleideronderdelenfabrikant

Hoofdproductiemanager
Halfgeleideronderdelenproductie, Singapore

Klantprobleem: Standaard productieproces kan niet aan

Klant B, de Hoofdproductiemanager van een Halfgeleideronderdelenfabrikant, heeft een probleem met het vervullen van meerdere productieorders uit de halfgeleider- en elektronische industrieën.

Met standaard Verticale Freescentra (VMC's), kon zijn productielijn omgaan met onderdelen met eenvoudige ontwerpen en met slechts een paar maatwerk vastzetten. Voor dergelijke klussen kan het aantal tools voor elke operatie om die onderdelen te bedienen worden bereikt met een standaard ATC-grootte van maximaal 30 stations.

Echter, met het groeiende aantal orders en de toenemende complexiteit van onderdelen, werd het duidelijk voor Klant B dat zijn huidige manier van opereren niet duurzaam was. De standaard manier van productie kon niet aan de eisen van zijn klanten voldoen, wat te veel machines en/of operators vereiste.

Oplossing: Hwacheon's D2-5AX met ATC 60 en AWC 8

Om de uitdagingen van Klant B op te lossen, booden we hem een opstelling ontworpen voor batch order productie — Hwacheon's 5-as bewerkingscentrum D2-5AX met ATC 60 en AWC 8.

Met deze opstelling was Klant B in staat de flexibiliteit, productiviteit en kosteneffectiviteit van zijn productie te verbeteren, waardoor zijn bedrijf zijn winstgevendheid kon verhogen zonder extra machine- of bemanningskosten.

Aangemoedigd door de doorbraken die behaald zijn met Hwacheon's 5-As Bewerkingscentrum en systeem, merkte Klant B op dat hij zeker zal zoeken naar de volgende machineaankoop in een vergelijkbare opstelling.

Conclusie

In de hedendaagse volatile en onzekere productieomgeving, zijn flexibiliteit en aanpasbaarheid de sleutel in CNC-bewerking.

Met de juiste opstelling met betrekking tot multi-as machines, automatische werkstukwisselaars (AWC's) en automatische toolwisselaars (ATC's), kunnen onderdelenfabrikanten hun markten uitbreiden om te voldoen aan hun klanten die complexere onderdelen vereisen met snelle leveringen. Dergelijke opstellingen zijn ideaal voor zowel High Mix – Low Volume (HMLV) als Batch Order producties.

Door een reeks multi-as bewerkingscentra aan te bieden zoals de D2-5AX, kan Hwacheon Machine Tools praktische en kosteneffectieve oplossingen bieden voor onderdelenfabrikanten. Leer hoe je onze oplossingen kunt benutten door ons contactformulier vandaag nog in te vullen!