RW Screw: Automatisering in Legacy Apparatuur Voorop Lopend

RW Screw gelooft dat het toevoegen van robots aan legacy-apparatuur die nauwkeurig blijft zinvol is. Hier zorgt een cobot voor een Hardinge-draaicenter. Dit robotstation met lades voor voorraad en voltooide onderdelen is aan de vloer gebout om eventueel "wandelen" door robotbeweging te voorkomen, gegeven de precisie positionering vereist om werkstukken in de spankop's collet te installeren.

Massillon, Ohio's RW Screw emploieert momenteel ongeveer 230 mensen. Bill Reeder, president van de 74-jarige contractmachinefabriek, zegt dat een optimale bemanningsniveau gegeven zijn apparatuurcapaciteit ongeveer 265 is. Het bedrijf heeft meer dan 200 machinegereedschappen, inclusief VMCs, Zwitserse-types, enkelspindels, multispindels, rotatie-overdrachtmachines en slijpmachines alsook secundaire bewerkings- en afwerkingsapparatuur. Helaas kunnen er een klein aantal op een gegeven moment stil staan omdat er niemand beschikbaar is om ze te bedienen.

Een reden is dat er veel productiebedrijven in het noordelijke Ohio-gebied zijn die allemaal concurreren om dezelfde mensen. Daarnaast heeft Amazon onlangs een nieuw fulfillmentcentrum in de buurt van Canton geopend dat verwacht wordt 1.000 nieuwe banen te creëren. De personeelsuitdaging is zo ver gekomen dat RW Screw gerealiseerd heeft dat het implementeren van automatisering en technologie die menselijke betrokkenheid in productieprocessen kan reduceren, noodzakelijk is om succes voortgezet te garanderen.

Hier is een ander voorbeeld van een nieuwe cobot effectief een oudere - hoewel precieze - honingmachine tendend.

In feite zegt Reeder dat het bedrijf kansen om processen te automatiseren evalueert niet simpelweg met een oog op efficiënter te worden, maar eerder als een vereiste middelen tot een einde om ervoor te zorgen dat het doorgaat met het leveren van producten op tijd en op specificatie aan zijn klanten zoals verwacht.

Het toevoegen van robots om productieapparatuur te tendens is één deel van de oplossing. Het bedrijf installeerde onlangs zes robots in een tijdspanne van zeven maanden en plant om er nog 10 dit jaar toe te voegen. Dat gezegd, merkt Reeder op dat geen ervan heeft of zal elimineren van iemands baan daar. In plaats daarvan kunnen werknemers heringezet worden om taken uit te voeren die waardiger kunnen zijn dan laden en lossen van machinegereedschappen, bijvoorbeeld.

Door de jaren heen heeft RW Screw ook lessen geleerd over het integreren van automatisering als middel om handmatige operaties te reduceren of te elimineren, zoals Reeder uitlegde tijdens een recent bezoek. Een van deze is dat automatisering meer is dan robots, aanhalend hoe het bedrijf heeft overwogen hoe inspectie, gereedschapsmeting en werkhouderapparaten alsook het type staafvoerders dat het gebruikt, werk op de shopfloor kunnen stroomlijnen.

Maar, tijdens mijn bezoek, wees Reeder ook op drie tactieken die RW Screw toepast met betrekking tot automatiseringsintegratie die ik waard van overweging acht zowel voor fabrieken die nieuw zijn voor automatisering als die die ervaren zijn met het. Die tactieken omvatten: tijd nemen tijdens het integreren van robots, een automatiseringsstuurcomité creëren, en werken aan het ontwikkelen van automatiseringsingenieurs, niet noodzakelijk productieingenieurs.

Robot en Andere Automatisering Toevoegingen

E. Ray Woolley richtte R.W. Screw Products Inc. op in 1948. Nu bekend als RW Screw, heeft het bedrijf een faciliteit met meer dan 18.500 m² productie- en administratieve ruimte.

De shop's eerste significante stap in robotische automatisering was het zelf integreren van een Denso-robot om assen in een spline-vormmachine te laden en lossen. Banden worden gebruikt om zowel nieuwe werkstukken aan de robot te leveren als voltooide onderdelen na bewerking te verzamelen.

RW Screw heeft ook een aantal collaboratieve modellen (ook wel cobots) geïnstalleerd. Bijvoorbeeld, een aantal FANUC CRX-10iA/L zes-as cobots tendens apparatuur zoals draaicentra, honingmachines en slijpmachines, waarvan sommige legacy-apparatuur zijn, maar hoog nauwkeurig blijven.

Reeder zegt dat het bedrijf de cobots' robuustheid waardeert, die een 10-kg draaglast en 1418-mm bereik bieden alsook FANUC's klantenondersteuning. En terwijl deze cobots ontworpen zijn om herimplementeerbaar te zijn van de ene machine naar de andere, heeft de fabriek elk toegewijd aan één specifieke machine. Meesten zijn bevestigd aan tafels/staanders met lades gebruikt om grondmateriaal aan de robot te presenteren en voltooide onderdelen eenmaal bewerkt te verzamelen. De fabriek bout deze staanders aan de vloer om eventueel "wandelen" door robotbeweging te voorkomen.

Wissels voor rotatie-overdrachtmachines, multispindels en andere draaicentra zijn nu sneller met quick-change collets.

Maar de fabriek overweegt ook andere apparatuur die een proces kan automatiseren of de tijd en hoeveelheid menselijke invals kan reduceren. Quick-change werkhouden van Hainbuch is een voorbeeld van het laatste. In feite was het een artikel dat Hainbuch produceerde, delen van welke ik in de volgende alinea's paraphraseer, dat me aanspoorde om RW Screw te bezoeken om meer te leren over de fabriek's verbeteringsinspanningen.

De fabriek gebruikt Hainbuch Hydrok hydraulische stationaire spankoppen in zijn Hydromat en Schutte rotatie-overdrachtmachines. Jason Schoemann, sales engineer bij Hainbuch America, wijst op RW Screw's 12-station Hydromat Eclipse-machine uitgerust met Hydrok SE 65 zeshoekige spankoppen met een spanningsbereik van 3 tot 65 mm. "De Hydrok SE 65 is goed geschikt voor het groottebereik van RW Screw's onderdelenfamilie, en de zeshoekige geometrie biedt optimale bescherming tegen besmetting, verhoogt gereedschapslevensduur en levert 25% grotere spankracht," zegt Schoemann. "Het accommodeert zowel ronde als zeshoekige staafmateriaal met spankoppen die snel en gemakkelijk gewijzigd kunnen worden."

RW Screw's 12-station Hydromat Eclipse rotatie-overdrachtmachine is uitgerust met Hainbuch Hydrok SE 65 zeshoekige spankoppen die gezegd worden 25% grotere spankracht te bieden dan conventionele apparaten. Fotocredits: RW Screw

Voor collet-wissels gebruikt een operator een pistoolgrip-stijl apparaat met pennen die hij of zij in het gezicht van een collet inserteert en de handvat inkneipt. Een vergrendelingsmechanisme in de handvat houdt de fixture ingeklapt tijdens het installeren en verwijderen van de collet. Een trigger indrukken ontgrendelt de wisselfixture en laat de collet los.

"De Hainbuch quick-change functie is essentieel voor het bereiken van onze productiedoelstellingen," legt Reeder uit. "Wat vroeger een of twee dagen nam om tussen onderdelen te wisselen, duurt nu 30 minuten, en we kunnen van een zeshoekige staaf naar ronde staaf in 3 uur gaan. Even belangrijk voor het succesvol houden van toleranties is de hoge herhaalbaarheid van het Hainbuch-systeem door precisieslijpen. Ook, de extra 25% rigiditeit reduceert chatter, wat een kritieke factor is bij het draaien van zeshoekige staafmateriaal."

Voorbeelden van andere apparatuur die de fabriek heeft gevonden om processen te automatiseren buiten het toevoegen van robots omvatten:

• Magazijn staafvoerders. Staafvoerders worden veel gebruikt in de meeste hoog-productie machinefabrieken, maar ze komen in verschillende ontwerpen. RW Screw vindt waarde in magazijn-modellen die grote bundels staafmateriaal toestaan te laden om lange reeksen - misschien drie diensten - van onbemande bewerking te bereiken. Het heeft deze toegevoegd aan rotatie-overdracht en multispindel machines in de vorm van Cucchi BLT en Edge Technologies' FMB merken die 12-voet staven accepteren om onbemande bewerkingstijd verder te verlengen en machinedowntime te reduceren.

  Magazijn staafvoerders die 12-voet staven accepteren verlengen onbemande bewerkingstijd en reduceren machinedowntime bij RW Screw voor apparatuur zoals rotatie-overdrachtmachines.

• Gereedschapvoorinstelmachine. Een gereedschapvoorinstelmachine meet automatisch offsets zodat een operator dat niet aan een machine hoeft te doen tijdens het installeren van nieuwe tooling voor een nieuwe klus. RW Screw gebruikt een Origin gereedschapvoorinstelmachine van Omega TMM, wat het apparaatfabrikant zegt past bij de industriële behoefte aan een entry-level shopfloor optische gereedschapvoorinstellingsapparaat. Tooling voor nieuwe klussen worden dan gekit en geleverd aan een machine's werkcel om installatie te wachten.

  Dankzij een gereedschapvoorinstelmachine kan tooling voor nieuwe klussen gemakkelijk gemeten, gekit en geleverd worden aan een machine's werkcel om installatie voor een nieuwe klus te wachten.

• Visie-inspectieapparaten. Contactloze meetinstrumenten die camera's gebruiken om onderdelen te meten, kunnen inspectieprocessen aanzienlijk versnellen. In één voorbeeld onthulde een tijstudie dat een persoon die twee machines tende, 60% van zijn tijd aan het meten van onderdelen aan de machine besteedde. Nu worden die metingen automatisch genomen op een Keyence visionsysteem om die persoon in staat te stellen drie machines te tendens. De fabriek creëerde ook een cel voor onderdelen die 100% inspectie vereisen die een kommandoveder gebruikt om onderdelen aan een ingesloten visionsysteem en taststation te leveren om ze automatisch te meten terwijl de goede van de slechte gesorteerd worden.

  Op een gegeven moment besteedde een technicus 20 minuten per uur aan het meten van deze complexe as-onderdelen. Nu meet dit Keyence visionsysteem die onderdelen bijna direct automatisch om de technicus vrij te maken om andere waarde-toevoegende taken uit te voeren.

Automatisering Lessen, Advies

Drie praktijken die RW Screw implementeert als onderdeel van zijn benadering voor het toepassen van automatisering vielen me op tijdens mijn gesprekken met Reeder. Hieronder gelist, zouden deze ideeën de overweging waard kunnen zijn zowel als je in de vroege stadia van het automatiseren van processen bent of al enige tijd automatisering integreert.

• Neem tijd tijdens het integreren van robots. Het integreren van zijn eerste robot leerde RW Screw niet deze projecten te haasten, met name in een hoog-productieomgeving. Vandaag de dag creëert de fabriek "mock" machines - jigs die echte machines nabootsen - om te gebruiken tijdens het programmeren van een robot, aanraakpunten identificeren, het proces in te stellen, enzovoort. Het aanpassen van het proces met de robot voor de echte machine kan niet alleen machine-downtime verlengen, maar kan ook werknemers laten twijfelen over de waarde van robotica als ze te maken krijgen met problemen voor een periode na integratie.
• Stel een automatiseringsstuurcomité op. RW Screw creëerde een automatiseringsstuurcomité dat wekelijks bijeenkomt om voorgestelde automatiseringsprojecten te bespreken. Eenmaal per kwartaal kijkt het comité nauwkeurig om projecten te identificeren waarvoor het zinvol is om vooruit te gaan. Als onderdeel van deze inspanningen, maken Reeder en andere managers regelmatig wandelingen op de shopfloor om werknemers te betrekken en te leren over eventuele productiepijnpunten. De oplossing voor een issue kan een robot toevoegen zijn, maar het kan ook een andere technologie toevoegen zijn om een productieknelpunt open te breken dat bestaat vanwege een handmatige operatie.
• Ontwikkel automatiseringsingenieurs. In het verleden focusde RW Screw op het ontwikkelen van productietechnici, experts op hoe een onderdeel te bewerken, hoe een gereedschap of collet werkt, enzovoort. Dat is nog steeds waardevol. Echter, het heeft een beetje gepivoteerd om automatiseringstechnici te ontwikkelen die robots, geautomatiseerde meting en verschillende andere vormen van shopfloor-automatisering begrijpen. Zoals Reeder opmerkt, kan de fabriek het zich niet permitteren om zijn onderhoudspersoneel continu robot-aanraakpuntwijzigingen hun hele dienst te laten maken. Alle personeel moet leren hoe taken zoals die uit te voeren, en de fabriek zal blijven investeren in dat type training voortgaand.

Vroeger vereiste deze hoog-volume klus negen mensen over drie diensten om 100% onderdeelinspectie uit te voeren. Daarom engineerde RW Screw dit proces dat een kommandoveder gebruikt om onderdelen te leveren aan een inspectiecel die een visionsysteem en tasten omvat om alle onderdelen automatisch te meten en de goede van de slechte te scheiden.