CNC-automatisering: Essentiële inzichten voor het optimaliseren van productie-efficiëntie

In de huidige snel veranderende productieomgeving is automatisering een cruciaal aspect van CNC-bewerking geworden. Goed uitgevoerd, kan CNC-automatisering uw fabrieksoperaties revolutionair veranderen en de efficiëntie optimaliseren.

Het integreren van automatisering in CNC-bewerking kan echter complex en uitdagend zijn. Het vereist vaak zorgvuldige planning en implementatie om succesvol te zijn.

Bij het automatiseren van uw CNC-werktuigmachines is het essentieel om diverse factoren te overwegen en een weloverwogen strategie te hebben. De grote vraag is niet of u moet automatiseren, maar wat en hoe u effectief moet automatiseren.

Wat is CNC-automatisering?

CNC-automatisering transformeert hoe CNC-werktuigmachines in het productieproces worden gebruikt. Door menselijke interventie te reduceren, verhoogt het uw shopfloor-productiviteit, verlaagt kosten, verbetert de werkomgeving, en versterkt de algehele productkwaliteit.

Het eerste aspect van CNC-automatisering is de overdracht van werkstukken of paletten door het productieproces. Dit omvat het verplaatsen van de ene werktuigmachine naar de andere of naar ondersteunende apparaten zoals wasstations of meetcellen. Hierdoor stroomlijnt u uw productieproces, maakt het soepeler en efficiënter, terwijl u de huidige downtime benut voor productieverhoging.

Een ander sleutelaspect is het beheer van informatie en data. Dit omvat het bijwerken van productie-uitvoeringsplannen, optimaliseren van resource-gebruik en prioriteren van productieorders. Dit vermindert fouten en verbetert de algehele kwaliteit.

Wat te automatiseren in CNC-bewerking

Denkt u aan wat u in uw CNC-bewerkingsproces moet automatiseren? Typisch wordt CNC-automatisering verdeeld in twee hoofdcomponenten: de fysieke verplaatsing van items, en het stroomlijnen van productieplanning en -beheer.

#1 Automatiseren van fysieke verplaatsingen

Eerst overweeg hoe u geautomatiseerde hardware kunt inzetten voor fysieke verplaatsing en operaties op uw shopfloor. Enkele activiteiten:

• Overdracht van onderdelen gemonteerd op paletten of spanningsmiddelen naar en van de machine-werktafel.
• Geautomatiseerd laden en lossen van onderdelen met behulp van robots of mechanische armen op fixaties.
• Directe overdracht van werkstukken naar de machinetafel of span.
• Geautomatiseerde werktuigaanpassingen of -wissels.
• Gripper- en werktuigwissels in robots.
• Werktuigoverdracht naar werktuigmagazijnen.
• Werkstukverplaatsingen naar en van processen als afgraten, wassen, warmtebehandeling, markeren, polijsten, en meten.
• Rauwmaterialenbeheer en -overdracht.
• Half-fabrikaten beheer en overdracht.
• Eenvoudige overdracht naar meetsystemen.

Het belangrijkste voordeel van het automatiseren van deze vervelende en arbeidszware taken ligt in het creëren van een betere werkomgeving voor uw machineoperators. Naast personeelswelzijn, helpt automatisering fouten te reduceren, snelheid en efficiëntie te verbeteren, onderdeelkwaliteit te versterken, en productiecapaciteit te verhogen.

#2 Geautomatiseerde productieplanning

Vervolgens overweeg hoe u automatisering kunt inzetten om uw productieplanningsproces te stroomlijnen. Er zijn diverse aspecten:

a) Informatie-stromen

Automatiseer hoe informatie stroomt tussen uw verschillende datasystemen, machines, en cellen. Dit houdt uw systemen gesynchroniseerd, wat de kans op fouten vermindert en efficiëntie verbetert.

b) Dynamische productieplanning

Automatisering helpt u uw productieplan proactief bij te werken op basis van productieorders en hun prioriteiten. Orders kunnen automatisch worden opgehaald uit een ERP-systeem, wat handmatige invoer reduceert. Dit zorgt ervoor dat productie soepel verloopt met orders die op tijd worden vervuld.

c) Verbeterde machine-operator begeleiding

Voldoende begeleiding kan aan operators worden geboden. Dit helpt hen de juiste acties op het juiste moment te ondernemen, wat menselijke fouten minimaliseert en het productieproces voor operators vergemakkelijkt.

d) Consistente productieafhandeling

Met automatisering kunnen werkstuk-fabricage-instructies consistent worden afgehandeld. Elke productierun kan constant gehouden worden, met kwaliteitsbehoud.

e) Proactief resourcebeheer

Verbeterd resourcebeheer is een andere belangrijke dimensie van automatisering. Dit kan van alles zijn: fixaties, paletten, greifers, grondstoffen, tot NC-programma's, snijgereedschappen, werktuigdata, en offsets. Door uw bewerkingsmiddelen te monitoren en rapporten te leveren over ontbrekende middelen, zal productie niet beïnvloed worden door middelenkortingen.

f) Monitor machine- en productie-KPI's

Automatisering helpt u beter de rapportage en analyse van machine- en productie-KPI's te managen, zoals hun benutting, Overall Equipment Effectiveness (OEE), en beschikbaarheid. Het systeem biedt ook order-voortgangsweergaven, wat het volgen van elke order vergemakkelijkt en zorgt dat productie soepel verloopt. U krijgt ook betere zichtbaarheid op uw voorraad en work-in-progress jobs.

g) Traceer productiegeschiedenis

Ten slotte helpt het juiste automatiseringssysteem uw productiegeschiedenis en traceerbaarheid te registreren. Dit geeft een helder beeld van wat er gebeurd is tijdens elke productierun, wat identificatie en oplossing van eventuele problemen vergemakkelijkt.

Wanneer uw CNC-bewerkingsoperaties automatiseren

Hier zijn belangrijke overwegingen voor productiebedrijven om te bepalen wanneer het tijd is om CNC-machineoperaties te automatiseren:

#1 Hoge werklast

Wanneer de werklast van uw CNC-machines is toegenomen tot het punt dat handmatige operaties overmatig tijdrovend of inefficiënt worden, kan automatisering een oplossing zijn.

#2 Stijgende arbeidskosten

Als uw personeelskosten zoals lonen en werknemersvoordelen te hoog zijn geworden, moet u overwegen automatisering in te zetten om kosten te verlagen.

#3 Betere kwaliteitscontrole

Automatisering kan helpen consistente kwaliteit te garanderen door het potentieel voor menselijke fouten in uw CNC-bewerkingsoperaties te elimineren.

#4 Verbeter productiecapaciteit

Zoekt u uw productiecapaciteit en doorvoer te verhogen? Automatisering kan helpen productie-efficiëntie te verhogen door downtime te reduceren, machinebenutting te verhogen, en cyclus tijden te verkorten. Het benutten van huidige downtime voor productiedoeleinden kan significante voordelen opleveren.

#5 Betere apparatuuronderhoud

Automatisering kan helpen de reparatie- en onderhoudskosten van CNC-machines te verlagen, alsook hun levensduur en prestaties te verbeteren. (Download onze checklist om CNC-machineonderhoud te verbeteren.)

#6 Versterk competitief voordeel

Om voorop te lopen bij de concurrentie en als eerste op de markt te zijn, moet u investeren in de juiste CNC-automatiseringstechnologie. Dit stelt u ook in staat om up-to-date te blijven met de nieuwste trend naar automatisering in de productiesector.

Het automatiseren van CNC-machineoperaties brengt veel voordelen met zich mee voor productiebedrijven, waaronder verhoogde efficiëntie, verlaagde kosten, verbeterde kwaliteitscontrole, en beter competitief voordeel.

Door de bovenstaande factoren zorgvuldig te overwegen, kunt u bepalen wanneer het tijd is om uw CNC-machineoperaties te automatiseren.

Voordelen van CNC-automatisering

Moet u tijd en geld investeren in het automatiseren van uw CNC-bewerkingsprocessen? Overweeg deze voordelen:

#1 Verbeterde onderdeelprecisie

Geautomatiseerde onderdelafhandeling resulteert in consistente nauwkeurigheid. Met de juiste meetsystemen in elke CNC-machine, kunt u elk onderdeel referentiepunt nauwkeurig vinden en de CNC-programma's dienovereenkomstig aanpassen.

#2 Kortere levertijden

Door uw productie continu draaiend te houden met bemande operaties, kunt u kortere levertijden genieten. De flexibiliteit om onderdelen op verzoek te produceren, stelt u in staat om snelle omlooptijden voor dringende orders te halen.

#3 Verminderde insteltijd

Met minder bemanning nodig voor individuele machineoperaties, wordt onderdelafhandeling en instelling gedaan op aangewezen laad/los stations zonder storings van de productielijn.

#4 Verminderde cyclus tijd

Operaties kunnen in overlappende runs gesynchroniseerd worden, waardoor twee of meer verschillende machines simultaan operaties kunnen uitvoeren.

#5 Lagere kosten per onderdeel

Geniet significante kostenbesparingen door de overstap naar 24/7 operatie, alsook verminderde downtime en kortere laad/los processen.

#6 Ruimtebesparing

Consolideren van bewerkingsoperaties met geautomatiseerde oplossingen leidt tot minder vloerruimtegebruik.

#7 Onbemande operatie

Verminder uw bemanningskosten aangezien een enkel systeem door één operator beheerd kan worden.

#8 Verbeterde machinemonitoring

Rapporten over machine-efficiëntie kunnen ontvangen worden en het systeem kan remote gemonitord worden, zelfs tijdens nachturen.

#9 Vereenvoudigde fixaties

Bespaar productiekosten door complexe fixaties te elimineren.

#10 Efficiënt werktuiggebruik

Automatisering helpt u werktuigkosten te besparen door werktuigredundantie te elimineren.

#11 Verhoogde werker veiligheid

De werkomgeving wordt veiliger, met name voor de verplaatsing van zware werkstukken.

CNC-automatisering uitdagingen en oplossingen

Wat zijn de grootste uitdagingen bij het automatiseren van uw CNC-bewerkingsjobs en hoe kunt u ze oplossen?

Laten we kijken naar deze CNC-automatisering uitdagingen en oplossingen.

Uitdaging 1: Behoefte aan verhoogde productiecapaciteit

Elk bedrijf wil productiecapaciteit, bedrijfsvolume en winst verhogen. Productieorders zijn vaak kleinere batch-orders, wat flexibele machines en operaties vereist.

Om dit aan te pakken, kunnen bedrijven slimme planning incorporeren en niet-productieve tijden benutten, zoals pauzes en nachtoperaties, om efficiënter gebruik te maken van machines en bemanning. Dit resulteert in snellere productiecycli en kosten-effectivere operaties.

Daarnaast kan het gebruik van productietechnieken als High Mix – Low Volume productie helpen.

Uitdaging 2: Fabrieksruimte en plafondhoogte beperkingen

Door schaarste aan grond in stedelijke gebieden, liggen meer bewerkingsfaciliteiten in hoogbouw. Dergelijke fabrieken hebben ruimtebeperkingen door zowel beschikbare vloeroppervlakte als plafondhoogte.

Dit wordt gecompliceerd door de noodzaak om machines en apparatuur van de begane grond naar de tweede of derde verdieping of hoger te tillen. Dit kan duur zijn, vaak twee kraanwagens vereisend. Toegang kan ook belemmerd worden door muren. Het afbreken van muren vereist goedkeuring en heropbouw.

Om deze uitdagingen aan te pakken, kan een geïntegreerde CNC-machine opstelling met meerdere kleinere werkstukken een levensvatbare oplossing zijn.

Uitdaging 3: Beperkte stroom- en luchtaanvoer

Wanneer een fabriek meer bewerkingscentra heeft, heeft het meer lucht nodig, wat dure luchtcompressors met hogere capaciteit vereist die nabij de machines geplaatst moeten worden. Bovendien zijn energiekosten significant gestegen sinds Covid-19. Als er een beperking is in stroom- en luchtaanvoer, kan het erg duur zijn om het bestaande stroomniveau van de fabriek te verhogen.

Echter, als een fabriek minder machines gebruikt, kan het investerings- en overheadkosten reduceren. Om deze uitdagingen aan te pakken, overweeg een CNC-bewerkingsopstelling die meer bewerkingsuren kan aan met beperkt energieverbruik.

Uitdaging 4: Bemanningsbeperkingen

Er is een wereldwijd fenomeen van tekort aan beschikbare bemanning, wat ook bedrijven in Azië en Singapore beïnvloedt. Vanwege diverse redenen, zoals wervingsbeperkingen en gebrek aan ervaring voor specifieke jobs, is lokale bemanning niet voldoende beschikbaar. Dit tekort heeft geleid tot stijgende kosten voor bedrijven.

Om deze uitdaging aan te pakken, overweeg flexibele CNC-automatiseringssystemen die de behoefte aan bemanning reduceren.

Oplossingen: Flexibele universele CNC-machines met automatiseringssystemen

De beste manier om productieproductiviteit te verbeteren en menselijke arbeid te reduceren, is investeren in flexibele en universele CNC-machines met effectieve en kostenefficiënte automatiseringssystemen.

Een voorbeeld van zo'n universele CNC-machine is de Hwacheon 5-as bewerkingscentrum D2-5AX. U kunt ook de grotere D3-5AX met AWC 20 (Automatic Workpiece Changer) overwegen die meerdere en individuele werk-opstelling stations toestaat.

Met een werkstukcapaciteit van meerdere onderdelen, die van dezelfde soort of een mix van verschillende onderdelen kunnen zijn, kunt u uw CNC-automatiseringssysteem "mixen-en-matchen" om aan uw unieke shopfloor-behoeftes te voldoen. Dergelijke systemen zijn beschikbaar in 8, 20 of zelfs 40 station capaciteiten. Let op dat de grootte van het werkstukmagazijn geselecteerd moet worden op basis van uw geschatte onderdelen cyclus tijden.

Het aantal in het systeem geladen onderdelen alsook de cyclus tijd voor elk individueel onderdeel definieert de capaciteit van uw CNC-machine om zonder menselijke hulp te werken. Typisch wordt een 4-tot-8-uur dekking aanbevolen om alle in het AWC magazijn geladen onderdelen te voltooien.

Door de Hwacheon 5-as bewerkingscentrum D2-5AX of D3-5AX te integreren met AWC 8, 20 of 40, kunnen productiecyclus tijden verbeterd worden, wat resulteert in kortere leveringsschema's, mogelijkheid om meer orders aan te nemen, verhoogd bedrijfsvolume en winst.

Andere CNC-machine automatiseringscombinaties omvatten VESTA-660 / 1000+ met AWC (Automatic Workpiece Changer), VESTA 1300, M3-5AX, SIRIUS UM+ / SIRIUS-UL+ met MPS (Multi Pallet System), CUTEX 180 series en Hi-TECH 230 series met Gantry Systeem GR5 of GR10.

Een andere oplossing voor het verbeteren van productie- en logistieknauwkeurigheid is het gebruik van robots. Robots kunnen aan elk type CNC-machine worden toegevoegd, of het nu een freesmachine of een draaibank/draaicentrum is. Of robots geschikt zijn hangt af van diverse factoren, zoals vorm, grootte, en gewicht van de te produceren onderdelen, alsook het aantal benodigde onderdelen. Let op dat robots meestal niet geschikt zijn voor "High Mix – Low Volume" productieruns.

CNC-machine automatisering biedt tal van voordelen voor productiebedrijven. Door uw operaties te automatiseren, kan uw fabriek verbeterde onderdeelnauwkeurigheid, snellere levertijden, verminderde insteltijden, kortere cyclustijden, lagere kosten per onderdeel, en efficiënter gebruik van vloerruimte en productietijd bereiken.

Daarnaast, met onbemande operatie en betere monitoring systemen, kunnen fabrieken bemanningskosten minimaliseren en machinebenutting verbeteren, wat leidt tot verhoogde productiviteit en winstgevendheid. Het automatiseren van CNC-machines helpt verder de veiligheid op de werkplek te verhogen, aangezien het de noodzaak voor handmatige afhandeling van zware werkstukken elimineert.

Begin met uzelf de grote vraag te stellen – wat en hoe effectief automatiseren? Neem contact op als u mogelijkheden wilt bespreken of vragen heeft.