Index C100 & Siemens 840D: Productietijd met 33% verminderd

Ontdek hoe de combinatie van de Index C100 en het Siemens 840D-besturingspakket de insteltijden verbeterde zonder in te boeten op cyclus­tijd, waardoor Task Force Tips de productietijd met een derde kon verkleinen.

Hoewel Task Force Tips (TFT) wist dat hogere, snellere bewerkingsopties de productiemogelijkheden zouden verbeteren, weigerde het bedrijf initieel te investeren. “Ik had de economie van een Index-machine niet echt bekeken,” zegt eigenaar en president Stewart McMillan. “Ik dacht nooit dat de machines van het bedrijf binnen ons bereik lagen.” Dat inzicht veranderde na de aankoop van een Index-machine, uiteindelijk aangedreven door een Siemens-besturingspakket. Met deze combinatie daalde de productietijd tot 30% van de oorspronkelijke waarde – een waakroep voor McMillan.

Over Task Force Tips

TFT produceert hooggeëngineerde brandblusmondstukken, spruitkoppen en andere toedieningsapparatuur voor brandweerkorpsen wereldwijd. Het bedrijf fabriceert meer dan 5.000 producten in drie shifts, zeven dagen per week, in een faciliteit van 15.600 m² in Valparaiso, Indiana.

Van onderprestatie naar doorbraak

Op de IMTS 2008 besloot TFT een C100 automatische productietoebank van Index Corp. (Noblesville, Indiana) aan te schaffen. Spoedig blijkt dat de nieuwe machine de mogelijkheden van de aansturende CNC overschreed. Toen Index onderprestatie constateerde, werd de machine vervangen door een model met een Siemens 840D-besturingspakket (Elk Grove Village, Illinois).

Kort daarop sneed de machine onderdelen in een derde van de oorspronkelijke tijd. TFT draait taken nu op 5.000 tot 6.000 toer/min, met versnelling van 0 naar 5.000 toer/min in minder dan 1 seconde – en even snel afremmen. “We realiseerden ons nooit hoeveel tijd we verloren door te wachten tot de spil gestabiliseerd was op een nieuwe commando-snelheid,” aldus McMillan. De revolver-indexering is eveneens razendsnel; meerdere tools snijden simultaan met hoge versnellingen.

Slimme snelheidsvoordelen

De Index C100 benut snelheid op nieuwe manieren. Zo kan het bedrijf meer dan 1.000 onderdelen draaien zonder offset-wijziging. Een geautomatiseerde reststukverwijdering laat de machine continu draaien door staafmateriaal snel te herladen zonder operatoringrijp. Op de overige machines moeten operators het reststuk handmatig verwijderen en nieuwe staaf laden – een proces dat officieel enkele minuten duurt, maar in de praktijk vaak leidt tot 6 minuten wachttijd voordat de operator de machine (5 minuten) herlaadt. Deze verlies tijd loopt op.

Een ander verbeterpunt: de snelle snelverplaatsingen. “Veel machines adverteren maximale snelverplaatsingen, maar tenzij je 25 tot 30 cm aflegt, worden die maxima bij ons nooit bereikt,” zegt McMillan. Hij wijst op structurele ontwerpkenmerken: de machine gebruikt parallellogramstaven in plaats van een conventioneel coördinatensysteem. “De machine heeft een lijstframe-bevestiging voor de revolver. De revolver is niet afgestuurd op een set geleiders zoals bij de meeste revolverkoppen. Het zit dicht bij de glijvlakken, dus er is geen grote lengte-diameterverhouding van tools die uit de ondersteuningsstructuur steken. Dit geeft veel stevigheid voor draaien, en je kunt de assen zo hard versnellen dat je echt snellere snelverplaatsingen bereikt.”

Parallellogram-coördinatensysteem: programmeerefficiëntie

Volgens hoofdprogrammeur Nate Price biedt het parallellogram-coördinatensysteem extra efficiëntievoordelen: metingen en bewegingen worden geprogrammeerd op basis van echte numerieke referentiepunten in plaats van willekeurige ruimtepunten. “Op de Index heeft elke machine-ruimtecoördinaat, elke offset, elke meting die definieert hoe de machine werkt, een legitieme verklaring waarom het is wat het is en waar het zich op verhoudt. Dit maakt automatisering van metingen veel makkelijker. vroeger maatten we handmatig omdat er willekeurige punten waren. Op de Index zijn het gedefinieerde, letterlijke punten.”

Siemens 840D: kortere insteltijden, betere bediening

Met de Siemens 840D aan de stuur ervaarde TFT een vermindering van 80% in insteltijden ten opzichte van andere machines, dankzij de snellere revolver-indexering.

Naast makkelijkere programmering en snellere instellingen stelt de Siemens-besturing machinisten in staat de productiepotentie van de machine efficiënter te benutten. De besturing biedt slimme shortcuts: “Er is een methode om berichten aan de operator te presenteren die niet aanwezig was in de andere besturing. Er gebeurt zoveel op de machine dat het moeilijk is al die informatie op één scherm te vangen, maar de besturing helpt je bijhouden wat alles doet. Het is heel makkelijk om in meer detail te duiken zonder door veel pagina's te hoeven bladeren.”

Een voorbeeld van operationele efficiëntie: foutmeldingen. “De machine wil diverse voorwaarden zien voordat een cyclus start,” legt Price uit. Bijvoorbeeld: de spankoppen moeten dicht zijn, de portal en subspil in een veilige positie. Zo niet, dan leidt de besturing de operator door de benodigde wijzigingen om de cyclus te starten.

Tool-laden was een ander groot verbeterpunt. De programmeur vertelt de besturing welke tools voor de taak worden gebruikt via een mini-programma. Tijdens instelling toont de besturing de stations op de revolver en geeft aan welke tools erin en eruit moeten. “ Dit begeleide proces is een enorme afwijking van wat we traditioneel kenden. Het versnelt de insteltijd enorm.”

Nieuwe perspectieven op investeringsrendement

De nieuwe machine en CNC lieten McMillan de cijfers anders bekijken. Er zijn initiële en lopende kosten voor een werkplaats: dak, vloer, verwarming, koeling – alles uitgedrukt in kosten per uur. Bij de vergelijking van een machine van $600.000 versus $300.000 over 10 jaar bleek het verschil slechts $8 per uur. “Voor $8 meer per uur krijgen we driedubbele productie uit dezelfde vierkante meters,” concludeert McMillan.