CNC-automatisering:essentiële inzichten voor het optimaliseren van de productie-efficiëntie

In de snelle productieomgeving van vandaag is automatisering een cruciaal aspect van CNC-bewerking geworden. Als het goed wordt gedaan, kan CNC-automatisering een revolutie teweegbrengen in uw fabrieksactiviteiten en de efficiëntie ervan optimaliseren.

Het integreren van automatisering in CNC-bewerkingen kan echter een complex en uitdagend proces zijn. Het vereist vaak een zorgvuldige planning en implementatie om succes te garanderen.

Als het gaat om het automatiseren van uw CNC-bewerkingsmachines, is het essentieel om verschillende factoren in overweging te nemen en een goed doordachte strategie te hebben. De grote vraag is niet óf je moet automatiseren, maar eerder wat en hoe je effectief moet automatiseren.

Wat is CNC-automatisering?

CNC-automatisering transformeert de manier waarop CNC-bewerkingsmachines in het productieproces worden gebruikt. Door menselijke tussenkomst te verminderen, verhoogt het de productiviteit van uw werkvloer, verlaagt u de kosten, verbetert u uw werkomgeving en versterkt u de algehele kwaliteit van uw producten.

Het eerste aspect van CNC-automatisering is de overdracht van werkstukken of pallets via het productieproces. Dit houdt in dat ze van de ene werktuigmachine naar de andere worden verplaatst of naar ondersteunende apparaten zoals wasstations of meetcellen. Door dit te doen, kunt u uw productieproces stroomlijnen om het soepeler en efficiënter te maken, terwijl u de huidige stilstand kunt benutten om de productie te verhogen.

Een ander belangrijk aspect van CNC-automatisering is het beheer van informatie en gegevens. Dit omvat het bijwerken van productie-uitvoeringsplannen, het optimaliseren van het gebruik van hulpbronnen en het prioriteren van productieorders. Als u dit doet, vermindert u het aantal fouten en verbetert u de algehele kwaliteit.

Wat te automatiseren bij CNC-bewerking

Denkt u erover na wat u moet automatiseren in uw CNC-bewerkingsproces? Normaal gesproken wordt CNC-automatisering opgesplitst in twee hoofdcomponenten:de fysieke verplaatsing van artikelen en het stroomlijnen van de productieplanning en -beheer.

#1 Fysieke bewegingen automatiseren

Bedenk eerst hoe u geautomatiseerde hardware kunt inzetten om te helpen bij fysieke verplaatsingen en activiteiten op uw werkvloer. Enkele van deze activiteiten zijn onder meer:

• Overbrengen van onderdelen die op pallets of op werkbevestigingen zijn gemonteerd van en naar de werktafel van de machine.
• Geautomatiseerd laden en lossen van onderdelen met behulp van robots of mechanische armen op armaturen.
• Direct overbrengen van werkstukken naar de machinetafel of spantang
• Geautomatiseerde toolaanpassingen of wijzigingen
• Grijper- en gereedschapswisselingen bij robots
• Gereedschapsoverdrachten naar gereedschapsmagazijnen
• Werkstukbewegingen van en naar processen zoals ontbramen, wassen, warmtebehandeling, markeren, polijsten en meten.
• Grondstoffenbeheer en -overdrachten
• Beheer en overdracht van halffabrikaten
• Eenvoudige overdracht naar meetsystemen

Het belangrijkste voordeel bij het automatiseren van deze vervelende en arbeidsintensieve taken ligt in het creëren van een betere werkomgeving voor uw machinebestuurders. Naast het welzijn van het personeel helpt automatisering het aantal fouten te verminderen, de snelheid en efficiëntie te verbeteren, de kwaliteit van de onderdelen te verbeteren en de productiecapaciteit te verhogen.

#2 Geautomatiseerde productieplanning

Bedenk vervolgens hoe u automatisering kunt inzetten om uw productieplanningsproces te stroomlijnen. Er zijn verschillende aspecten waarmee u rekening moet houden.

a) Informatiestromen

Automatiseer de manier waarop informatie tussen uw verschillende datasystemen, machines en cellen stroomt. Hierdoor blijven uw systemen gesynchroniseerd, waardoor de kans op fouten wordt verkleind en de efficiëntie wordt verbeterd.

b) Dynamische productieplanning

Automatisering helpt u uw productieplan proactief bij te werken op basis van productieorders en hun prioriteiten. Bestellingen kunnen automatisch worden opgehaald uit een ERP-systeem, waardoor handmatige invoer wordt verminderd. Dit zorgt ervoor dat de productie altijd soepel verloopt en dat bestellingen op tijd worden uitgevoerd.

c) Verbeterde begeleiding van machinebestuurders

Er kan adequate begeleiding worden geboden aan exploitanten. Dit helpt hen om op het juiste moment de juiste acties te ondernemen, menselijke fouten tot een minimum te beperken en het productieproces voor operators eenvoudiger te maken.

d) Consistente productieafhandeling

Met automatisering kunnen de instructies voor de productie van werkstukken consistent worden afgehandeld. Elke productierun kan constant worden gehouden, waarbij de kwaliteit behouden blijft.

e) Proactief hulpbronnenbeheer

Verbeterd resourcebeheer is een andere belangrijke dimensie van automatisering. Dit kan van alles zijn:van spanmiddelen, pallets, grijpers, grondstoffen tot NC-programma's, snijgereedschappen, gereedschapsgegevens en offsets. Door uw bewerkingsmiddelen te monitoren en rapporten te verstrekken over ontbrekende grondstoffen, wordt de productie niet beïnvloed door tekorten aan grondstoffen.

f) Machine- en productie-KPI's bewaken

Automatisering helpt u de rapportage en analyse van machine- en productie-KPI's, zoals hun gebruik, Overall Equipment Effectiveness (OEE) en beschikbaarheid, beter te beheren. Het systeem biedt ook overzichten van de ordervoortgang, waardoor het gemakkelijker wordt om de voortgang van elke order te volgen en tegelijkertijd te garanderen dat de productie soepel verloopt. U kunt ook een beter inzicht krijgen in uw voorraad en onderhanden werk.

g) Traceer de productiegeschiedenis

Tot slot helpt het juiste automatiseringssysteem u bij het vastleggen van uw productiegeschiedenis en traceerbaarheid. Dit helpt om een duidelijk beeld te krijgen van wat er tijdens elke productierun is gebeurd, waardoor het gemakkelijker wordt om eventuele problemen te identificeren en op te lossen.

Wanneer moet u uw CNC-bewerkingsactiviteiten automatiseren

Hier zijn enkele belangrijke overwegingen voor productiebedrijven zoals het uwe om te bepalen wanneer het tijd is om uw CNC-machinebewerkingen te automatiseren:

#1 Hoge werkdruk

Wanneer de werklast van uw CNC-machines zodanig is toegenomen dat handmatige handelingen te tijdrovend of inefficiënt worden, kan automatisering een oplossing zijn.

#2 Stijgende arbeidskosten

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

#3 Betere kwaliteitscontrole

Automatisering kan helpen een consistente kwaliteit te garanderen door de kans op menselijke fouten bij uw CNC-bewerkingsactiviteiten te elimineren.

#4 Verbeter de productiecapaciteit

Wilt u uw productiecapaciteit en doorvoer vergroten? Automatisering kan de productie-efficiëntie helpen verhogen door de stilstandtijd te verminderen, de machinebezetting te verhogen en de cyclustijden te verkorten. Het benutten van de huidige stilstandtijden voor productiedoeleinden kan aanzienlijke voordelen opleveren.

#5 Beter onderhoud van apparatuur

Automatisering kan helpen de reparatie- en onderhoudskosten van CNC-machines te verlagen en de levensduur en prestaties ervan te verbeteren. (Download hier onze checklist om het onderhoud van CNC-machines te verbeteren.)

#6 Concurrentievoordeel versterken

Om uw concurrentie voor te blijven en als eerste op de markt te komen, moet u investeren in de juiste CNC-automatiseringstechnologie. Hierdoor blijft u ook op de hoogte van de nieuwste trend richting automatisering in de productiesector.

Het automatiseren van CNC-machinebewerkingen kan veel voordelen opleveren voor productiebedrijven, waaronder verhoogde efficiëntie, lagere kosten, verbeterde kwaliteitscontrole en een beter concurrentievoordeel. 

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

Voordelen van CNC-automatisering

Moet u tijd en geld investeren in het automatiseren van uw CNC-bewerkingsprocessen? Denk eens aan deze voordelen.

Beste verbeterde precisie van onderdelen

Geautomatiseerde verwerking van onderdelen resulteert in consistente nauwkeurigheid. Met de juiste meetsystemen in elke CNC-machine kunt u elk onderdeelreferentiepunt nauwkeurig vinden en de CNC-programma's dienovereenkomstig aanpassen.

#2 kortere doorlooptijd

Door uw productie voortdurend draaiende te houden met onbemande handelingen, profiteert u van kortere doorlooptijden. Dankzij de flexibiliteit om onderdelen op aanvraag te produceren, kunt u snelle doorlooptijden realiseren voor dringende bestellingen.

#3 Kortere installatietijd

Omdat er minder mankracht nodig is voor individuele machinebedieningen, worden de onderdelen afgehandeld en ingesteld op aangewezen laad-/losstations, zonder enige verstoring van de productielijn.

#4 Verkorte cyclustijd

Bewerkingen kunnen in overlappende runs worden gesynchroniseerd, waardoor twee of meer verschillende machines tegelijkertijd bewerkingen kunnen uitvoeren.

#5 Lagere kosten per onderdeel

Profiteer van aanzienlijke kostenbesparingen door de overstap naar 24/7 gebruik, evenals minder stilstand en kortere laad-/losprocessen.

#6 ruimtebesparing

Het consolideren van bewerkingen met geautomatiseerde oplossingen leidt tot minder vloeroppervlak.

#7 Onbemande operatie

Verlaag uw personeelskosten omdat één enkel systeem kan worden beheerd door één enkele operator.

#8 Verbeterde machinebewaking

Er kunnen rapporten over de machine-efficiëntie worden ontvangen en het systeem kan op afstand worden bewaakt, zelfs tijdens nachtelijke uren.

#9 Vereenvoudigde armaturen

Bespaar uw productiekosten door complexe armaturen te elimineren.

#10 Efficiënt gereedschapgebruik

Automatisering helpt u te besparen op gereedschapskosten door redundantie van gereedschap te elimineren.

#11 Verhoog de veiligheid van werknemers

De werkomgeving wordt veiliger gemaakt, vooral voor het verplaatsen van zware werkstukken.

Uitdagingen en oplossingen voor CNC-automatisering

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

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

Uitdaging 1:noodzaak om de productiecapaciteit te vergroten

Elk bedrijf wil zijn productiecapaciteit, bedrijfsvolume en winst vergroten. Productieorders zijn vaak kleinere batchorders, waarvoor flexibiliteit van machines en operaties vereist is. 

Om dit aan te pakken kunnen bedrijven slimme planning implementeren en niet-productieve tijden, zoals pauzes en nachtelijke werkzaamheden, benutten om efficiënter gebruik te maken van machines en mankracht. Dit resulteert in snellere productiecycli en kosteneffectievere activiteiten. 

Bovendien kan het nuttig zijn om productietechnieken zoals High Mix – Low Volume-productie te gebruiken.

Uitdaging 2:Beperkingen op de fabrieksruimte en plafondhoogte

Door de schaarste aan grond in stedelijke gebieden zijn er steeds meer bewerkingsfaciliteiten in hoge gebouwen gevestigd. Dergelijke fabrieken hebben te maken met ruimtebeperkingen vanwege zowel het beschikbare vloeroppervlak als de hoogte van de plafonds. 

Dit wordt verder gecompliceerd door de noodzaak om machines en apparatuur van de begane grond naar de tweede of derde verdieping of zelfs hogere niveaus te tillen. Helaas kan dit duur zijn, waarbij vaak twee kranen nodig zijn. De doorgang kan ook worden belemmerd door muren die de toegang tot de fabriek blokkeren. Het afbreken van deze muren om toegang te krijgen tot de fabriek vereist goedkeuring en daaropvolgende wederopbouw.

Om deze uitdagingen het hoofd te bieden, kan een geïntegreerde CNC-machineopstelling met meerdere kleinere werkstukken een haalbare oplossing zijn.

Uitdaging 3:Beperkte stroom- en luchttoevoer

Wanneer een fabriek meer bewerkingscentra heeft, heeft deze meer lucht nodig, wat betekent dat dure luchtcompressoren met een hogere capaciteit moeten worden aangeschaft en in de buurt van de machines moeten worden geplaatst. Bovendien zijn de energiekosten sinds Covid-19 aanzienlijk gestegen. Als er een beperking is in de stroom- en luchttoevoer, kan het zeer kostbaar zijn om het stroomvoorzieningsniveau van de bestaande fabriek te verhogen.

Als een fabriek echter minder machines gebruikt, kan deze de investerings- en overheadkosten verlagen. Om deze uitdagingen het hoofd te bieden, kunt u een CNC-bewerkingsopstelling overwegen die meer bewerkingsuren kan verwerken en tegelijkertijd een beperkt energieverbruik gebruikt.

Uitdaging 4:Beperkingen op het gebied van mankracht

Er is een mondiaal fenomeen van een tekort aan beschikbare arbeidskrachten, dat ook bedrijven in Azië en Singapore heeft getroffen. Om verschillende redenen, zoals beperkingen bij de werving en een gebrek aan ervaring voor specifieke banen, is er niet voldoende lokale mankracht beschikbaar. Dit tekort heeft geleid tot stijgende kosten voor bedrijven.

Om deze uitdaging aan te pakken, kunt u overwegen flexibele CNC-automatiseringssystemen te implementeren die de behoefte aan mankracht kunnen verminderen.

Oplossingen:flexibele universele CNC-machines met automatiseringssystemen 

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

Een voorbeeld van dergelijke universele CNC-machines is het Hwacheon 5-Axis Machining Center D2-5AX. U kunt ook de grotere D3-5AX met AWC 20 (Automatic Workpiece Changer) overwegen, die meerdere en individuele werkopstellingsstations mogelijk maakt. 

Met een werkstukcapaciteit van meerdere onderdelen, die van dezelfde soort kunnen zijn of een mix van verschillende onderdelen, kunt u uw CNC-automatiseringssysteem “mixen en matchen” om aan uw unieke behoeften op de werkvloer te voldoen. Dergelijke systemen zijn verkrijgbaar met een capaciteit van 8, 20 of zelfs 40 stations. Houd er rekening mee dat de grootte van het geselecteerde werkstukmagazijn gebaseerd moet zijn op uw geschatte cyclustijden van de onderdelen. 

Het aantal onderdelen dat in het systeem wordt geladen, evenals de cyclustijd voor elk afzonderlijk onderdeel, bepalen het vermogen van uw CNC-machine om zonder menselijke hulp te werken. Normaal gesproken wordt een dekking van 4 tot 8 uur aanbevolen om alle onderdelen die in het AWC-magazijn zijn geladen, af te werken.

Door het Hwacheon 5-assig bewerkingscentrum D2-5AX of D3-5AX te integreren met AWC 8, 20 of 40 kunnen de productiecyclustijden worden verbeterd, wat resulteert in kortere leveringsschema's, de mogelijkheid om meer orders te accepteren, een groter bedrijfsvolume en een grotere winst.

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

Nog een andere oplossing voor het verbeteren van de productie- en logistieke nauwkeurigheid 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 echter af van verschillende factoren, zoals de vorm, grootte en het gewicht van de te produceren onderdelen, maar ook van het aantal benodigde onderdelen. Houd er rekening mee dat robots doorgaans niet geschikt zijn voor productieruns met een “High Mix – Low Volume”.

Automatisering van CNC-machines biedt tal van voordelen voor productiebedrijven. Door uw activiteiten te automatiseren, kan uw fabriek een verbeterde nauwkeurigheid van onderdelen, snellere doorlooptijden, kortere insteltijden, kortere cyclustijden, lagere kosten per onderdeel en een efficiënter gebruik van vloeroppervlak en productietijd realiseren. 

Bovendien kunnen fabrieken, dankzij onbeheerde bediening en betere monitoringsystemen, de personeelskosten minimaliseren en de machinebezetting verbeteren, wat leidt tot een hogere productiviteit en winstgevendheid. Het automatiseren van CNC-machines draagt ​​verder bij aan het vergroten van de veiligheid op de werkplek, omdat het de noodzaak voor handmatige hantering van zware werkstukken elimineert. 

Ga aan de slag door uzelf de grote vraag te stellen:wat en hoe kunt u effectief automatiseren?  Neem contact met ons op als u de mogelijkheden wilt bespreken of eventuele vragen wilt beantwoorden.