Hoe een flexibel productiesysteem te bouwen met CNC-bewerkingsmachines?

Wilt u de productiviteit van uw fabriek verbeteren met behulp van een flexibel productiesysteem? Wilt u uw eigen flexibele productieoplossing bouwen met uw CNC-bewerkingsmachines?

In dit artikel leert u hoe deze geautomatiseerde en semi-geautomatiseerde productieoplossingen werken, begrijpt u de voordelen van flexibele productie en leert u vijf manieren om een ​​flexibele productieoplossing te bouwen met behulp van de juiste CNC-bewerkingsmachines en -technologieën.

Wat zijn flexibele productiesystemen?

Een Flexibel productiesysteem (FMS) omvat het opzetten van een productiesysteem dat enige flexibiliteit biedt om het aan te passen aan veranderingen in productieonderdelen of -processen. Er zijn twee soorten flexibiliteit in dergelijke systemen: 

• Flexibele routering die kijkt naar het veranderen van het vermogen van het systeem om nieuwe onderdelen of producttypes te produceren; en 
• Machineflexibiliteit waarmee verschillende machines dezelfde bewerking op een onderdeel kunnen uitvoeren.

In een onderdelenfabriek kan een FMS twee of meer CNC-bewerkingsmachines, geautomatiseerde materiaalbehandeling en oplossingen voor gereedschapsbehandeling integreren. Door dit te doen, heeft een FMS de flexibiliteit om herhaalde maar gevarieerde bewerkingen uit te voeren of de volgorde van bewerkingen die op een onderdeel worden uitgevoerd te wijzigen met behulp van een vooraf bepaald schema met minimale handmatige tussenkomst.

Een subset van een FMS is wat we een Flexible Manufacturing Cell (FMC) noemen. – dit omvat over het algemeen één machine en een pallet of ander geautomatiseerd systeem om materialen of onderdelen te verwerken. Vaak komen dergelijke oplossingen vaker voor vanwege hun lagere initiële investering en doorlopende operationele kosten in vergelijking met het gebruik van meerdere CNC-machines in een volwaardige FMS.

Wat zijn de voordelen en kenmerken van flexibele productiesystemen of -cellen?

Steeds meer fabrikanten kiezen voor flexibele oplossingen in hun productiefaciliteit. Net als deze fabrikanten kunt u genieten van meerdere voordelen als u ervoor kiest om dit te doen.

De eerste is het vermogen van deze systemen om de verschillende onderdelen die door het systeem worden verwerkt, te identificeren en te onderscheiden. Dit zorgt voor een snelle omschakeling van bedieningsinstructies en van het ene onderdeel naar een ander tijdens het maakproces.

Ten tweede zorgen Flexible Manufacturing Systems (FMS) en Flexible Manufacturing Cells (FMC's) ervoor dat productielijnen 24/7 bewerkingsstrategieën kunnen gebruiken.

FMS- en FMC-gebaseerde faciliteiten zorgen er ook voor dat uw bedrijf de uitdagingen van "High Mix - Low Volume"-productie aan kan. Door dit te doen, kunt u beschikbare middelen zoals ruimte en mankracht effectiever gebruiken.

Flexibele fabricage vermindert ook niet-productieve uren, wanneer een machine moet worden geladen met een nieuw onderdeel of materiaal.

Hoewel flexibele systemen al vele jaren bestaan ​​in ontwikkelde landen, hebben hun voordelen ze nu populairder gemaakt in productielanden met lagere kosten. Dergelijke automatiseringsoplossingen verbeteren de productiviteit van machinebedieners aanzienlijk - een belangrijke overweging gezien de stijgende arbeidskosten en de schaarste aan geschoolde arbeidskrachten.

Met FMS en automatisering moet u mogelijk meer gekwalificeerde operators inhuren om uw productiefaciliteit te ontwerpen, beheren en runnen. Deze gekwalificeerde operators zullen echter effectiever en productiever zijn - een win-winsituatie voor de eigenaar en werknemers van het bedrijf.

5 kenmerken van flexibele CNC-productiesystemen met geautomatiseerde oplossingen

Tegenwoordig is er een breed scala aan flexibele oplossingen voor productieautomatisering beschikbaar voor elke behoefte, ruimte of budget. Maar wat moeten deze oplossingen voor uw CNC-bewerkingssysteem hebben?

Dit zijn hun vijf andere belangrijke functies.

#1 uitwisselbaarheid en flexibiliteit van CNC-bewerkingsmachines

Ten eerste moet uw productiesysteem ervoor zorgen dat uw werkstukken of gereedschappen flexibel kunnen worden uitgewisseld.

U kunt een automatische werkstukwisselaar (AWC) gebruiken om verschillende gereedschappen, die zich in de machine ATC (automatische gereedschapswisselaar) bevinden, aan uw verschillende onderdelen te laten werken. Een voorbeeld is het D2-5AX 5-assig bewerkingscentrum van Hwacheon, dat verkrijgbaar is met een AWC met 8 of 20 stations en met maximaal 60 gereedschapsstations ATC.

Als alternatief kunt u een Multi Pallet System (MPS) gebruiken, zoals Hwacheon Multi Pallet (HMP), dat verkrijgbaar is in twee palletformaten:400 x 400 mm of 500 x 500 mm pallets. Deze kunnen als volgt beschikbaar zijn voor een of twee machines met verschillende instelniveaus:

1 machine:    1 Tier / Level heeft 7 pallets

2 Tier / Levels heeft 14 pallets

3 Tier / Levels heeft 21 pallets

2 machines:   1 Tier / Level heeft 4 pallets

2 Tier / Levels heeft 8 pallets

3 Tier / Levels heeft 12 pallets

Voor elk HMP-systeem is normaal gesproken een station voor één opstelling inbegrepen op niveau één van uw bewerkingsmachine-instellingen. Dergelijke multipalletsystemen zijn beschikbaar voor de volgende Hwacheon CNC-bewerkingsmachines:

• VESTA-660 / VESTA-850B / VESTA-1000+ / VESTA-1050B / VESTA-1300 / VESTA-1300B / VESTA-2000
• SIRIUS-UM+ / SIRIUS-UL+ / SIRIUS-UZ / SIRIUS-UX
• M3-5AX / M4 -5AX

Ze zijn ook beschikbaar om te werken met twee geselecteerde machines met één HMP in het midden. Dit wordt de versie voor twee machines met een beperkt aantal pallets. U kunt indien nodig ook één 3-assige CNC-machine combineren met één 5-assige CNC-machine.

Dergelijke systemen worden geleverd bij aanschaf van een Hwacheon machine en een Hwacheon Automation systeem.

#2 Consistente en herhaalbare bewerkingsprocessen

Het tweede kenmerk van de FMS- en FMC-oplossing is hun vermogen om consistente en herhaalbare productie te realiseren. Ze kunnen worden aangepast om variaties in High Mix – Low Volume beter aan te kunnen producties zoals wijzigingen in de procesvolgorde, wijzigingen in het productievolume, ontwerpwijzigingen en vele andere wijzigingen.

#3 Flexibel beheer van gereedschap- en armatuurinstellingen

Dankzij hun grotere modulariteit kunnen flexibele en uitwisselbare gereedschappen en opspanningen vóór de daadwerkelijke productie worden ingesteld. Het is echter belangrijk dat de interne software van uw CNC-machine de status van uw gereedschap bewaakt - er moet tijdig worden gewaarschuwd als de levensduur van uw gereedschap eindigt, zodat u uw gereedschap handmatig kunt wijzigen of dit automatisch kunt doen met behulp van een "zustergereedschap".

Effectieve gereedschapsvoorbereiding is een belangrijke discipline in een FMS. Hierdoor kunt u uw verschillende armaturen met nieuwe grondstoffen of onderdelen op een tijdige, systematische en probleemloze manier organiseren. Door verbinding te maken en te coördineren tussen uw gereedschaps- en opspanafdelingen, evenals de operators van de machines, kunt u een beter georganiseerd materiaalstroom en snijgereedschapbeheerproces ontwerpen. De tijdige toewijzing van opspanningen, nieuw materiaal of onderdelen en snijgereedschappen helpt u ook om stilstand in uw FMC / FMS-systeem te voorkomen.

Een voorbeeld van een gereedschapsbewakingssysteem is de M-Vision van Hwacheon. Ontwikkeld en geperfectioneerd door Hwacheon's jarenlange gebruik van onze eigen FMS-systemen in onze fabriek, kan het een breed scala aan FMS-systemen bedienen, zoals het bewerken van een brede selectie van verschillende gietstukken of de productie van grote volumes voor auto-onderdelen. Bovendien kunt u Hwacheon M-Vision gebruiken om de status van afzonderlijke machines of meerdere FMS/FMC-gerangschikte eenheden te bewaken.

#4 Algemene programmeernormen

Om interoperabiliteit te garanderen, moet u het gebruik van gestandaardiseerde beschikbare software overwegen, zodat uw technici en operators dezelfde bestanden kunnen openen of delen. Het hebben van standaard bedrijfsparameters en coderingsprocedures zorgt ervoor dat dezelfde tools op dezelfde manier kunnen worden gebruikt voor herhaalbare resultaten. Dit betekent ook dat u de beschikbare gereedschappen moet kennen en deze in grotere magazijnen in uw machine moet bewaren.

Opmerking:houd er rekening mee dat u een te groot ATC-gereedschapsmagazijn hebt - deze zijn niet alleen duur, maar kunnen ertoe leiden dat gereedschappen te lang worden bewaard zonder goed onderhoud. Dit kan resulteren in vuile gereedschapshouders die na verloop van tijd de nauwkeurigheid van uw spil negatief beïnvloeden. Om dit te voorkomen, zorgt u voor een regelmatig reinigingsprogramma.

#5 Regelmatig preventief onderhoud

Een van de beste praktijken bij flexibele productie is om een ​​regelmatig preventief onderhoudsprogramma op te nemen.

Eenvoudige taken zoals het regelmatig reinigen van blootgestelde bewegende mechanische onderdelen, het verwijderen van spanen en het controleren van oliepeil, koelvloeistof of luchtstroom worden vaak genegeerd. Op de lange termijn zal dit een negatief effect hebben op uw flexibele bewerkingsprocessen en de algehele efficiëntie van uw machines en systeem verminderen. Kortom, reinigen, aanvullen en vervangen – u kunt meer besparen dan de initiële kosten van uw machines door hun productiviteit en nauwkeurigheid op de lange termijn te garanderen.

Samenvatting en conclusie

Een flexibel productiesysteem biedt een kosteneffectieve manier om uw productiviteit op de werkvloer te verbeteren en kwaliteitsonderdelen op tijd en altijd te produceren. Het stelt u ook in staat om vele variaties van onderdelen in kleine hoeveelheden te vervaardigen - van enkelvoudige onderdelen, kleine en middelgrote series tot serieproducties - waardoor High Mix – Low Volume mogelijk is. productie.

Door een FMS- en FMC-systeem op te nemen, kunt u de efficiëntie van uw productieschema verhogen en de uitvaltijd minimaliseren. Na verloop van tijd kunt u uw productiesystemen dupliceren en uitbreiden en uw concurrentiepositie verbeteren.

Hierdoor kunnen fabrikanten zoals u niet alleen meer en nieuwere bestellingen accepteren, maar ook een grotere verscheidenheid aan bestellingen verwerken, waardoor de bedrijfsresultaten verbeteren.