De waarde van handmatige bewerking in de hedendaagse productie

Wat is de toekomst van handmatige bewerking? Hoe wordt handmatige bewerking tegenwoordig gebruikt om de volgende generatie machinebedieners, CNC-machineprogrammeurs en procesingenieurs te onderwijzen? We vroegen productieprofessionals en instructeurs uit verschillende regio's om erachter te komen.

Bestaat handmatige productie in de toekomst nog? Voor het leren van de basisprincipes zeggen alle professionals uit de industrie die we hebben geïnterviewd dat het nog steeds essentieel is.

Naarmate automatisering steeds meer centraal komt te staan ​​in de productie, spelen technologische vaardigheden een leidende rol. Maar er is dynamiek tussen het maken van fysieke onderdelen, de mogelijkheden van een machine en programmeer- en modelleringssoftware waarvoor nog steeds begrip van handmatige praktijken vereist is.

Maar zal het in de toekomst veranderen? Industrie-analisten zijn van mening dat automatisering de functies en rollen op de lange termijn zal veranderen.

"[F]ewer dan 5 procent van de beroepen kan volledig worden geautomatiseerd door de huidige gedemonstreerde technologie aan te passen", schrijft McKinsey in zijn artikel "Human + Machine:A New Era of Automation in Manufacturing." “Echter, ongeveer 60 procent van hen zou 30 procent of meer van hun samenstellende activiteiten kunnen automatiseren. Met andere woorden, alleen al door de huidige technologie aan te passen en te integreren, zou automatisering de meeste beroepen kunnen veranderen - althans tot op zekere hoogte."

Technische hogescholen, vierjarige opleidingen en fabrikanten zelf willen zich graag aanpassen, maar ze zijn ook nog steeds geworteld in de realiteit van vandaag:de mens staat nog steeds centraal in de maakindustrie. De vraag naar geschoolde arbeidskrachten vereist een hybride set van technologische vaardigheden, waaronder machineprogrammering en kritische kennis van het maken van onderdelen in een machine. Dat gaat niet weg. Zelfs als automatisering kan helpen om processen te verkleinen en hiaten op te vullen, zullen fabrikanten altijd probleemoplossers nodig hebben. En problemen kunnen alleen worden opgelost met een goed begrip van functies en uitkomsten, zeggen experts.

Hoe kun je helpen de vaardigheden te vinden die je nodig hebt? Lees "Deze MFG-dag:verklein de vaardigheidskloof, huur leerlingen in."

Handmatige freesmachines gebruiken om de grondbeginselen te leren

Joe Vanstrom is docent aan de Iowa State University in het industriële productieprogramma en geeft al 12 jaar professioneel les. Hij is een groot voorstander van het leren van de basisprincipes van het maken van onderdelen en hoe machines werken.

“Voor elke leerling laat ik ze een trapje naar beneden draaien”, zegt Vanstrom. “Alleen zodat ze begrijpen hoe ze een diameter moeten doorvoeren of hoe ze van het oppervlak van een onderdeel moeten worden gefreesd, want als je de dynamiek tussen je gereedschappen, je werkstuk en de mogelijkheden van de machine niet begrijpt, ga je veel snappen. van gereedschap voordat je een goede rol krijgt.”

Het is ook belangrijk om de beperkingen te begrijpen van de doorvoerprestaties van een machine en het vermogen om verschillende gereedschapslengtes aan te kunnen - en andere functies voor het maken van onderdelen. Wanneer studenten en leerling-machinisten beter begrijpen hoe machines werken en hoe onderdelen fysiek met de hand worden gemaakt, kunnen ze gemakkelijker rekening houden met de parameters die nodig zijn bij het programmeren en ontwerpen van gereedschapspaden op grotere, meer geavanceerde CNC-machines, legt Vanstrom uit.

Jose Anaya, decaan van gemeenschaps- en studentenvooruitgang aan het El Camino College in Los Angeles, is het daarmee eens. Studenten van tegenwoordig zijn erg visueel ingesteld en neigen naar 3D-modellering en computers en zijn erg geïnteresseerd in de productie van additieve 3D-printen, maar het leren maken van onderdelen en het gebruik van hun handen met gereedschap zijn erg belangrijk om eerst een technicus in de productie te zijn, zegt Anaya.

"Je moet de basis kennen", zegt hij. "Maar we nemen studenten mee op weg naar vooruitgang met machines van een hoger niveau en automatisering."

Daartoe leert El Camino College studenten hoe ze vertrouwd kunnen raken met cobots en robotica die 'pick and pull'-taken uitvoeren - en hoe ze de programmering en procestechniek erachter kunnen beheren. En fabrikanten vragen om deze vaardigheden van leerlingen en nieuwe medewerkers, zegt Anaya. El Camino neemt deel aan het Aero-Flex pre-stageprogramma met Northrop Grumman en vele andere ruimtevaartbedrijven in Zuid-Californië.

“Na enige ervaring kan een machinist de machine anders gaan horen”, zegt Vanstrom. "Ze beginnen op te merken dat een machine niet goed klinkt, wanneer gereedschap verslijt of dat de pH in het koelvloeistofpercentage niet klopt... Deze dingen helpen de machinist te begrijpen hoe hij het meeste uit het werk van zijn machine kan halen."

Deze programma's willen er in de eerste plaats voor zorgen dat hun leerlingen begrijpen hoe ze goede spanen kunnen maken, hoe gereedschap lang meegaat en hoe ze een goede oppervlakteafwerking kunnen bereiken en identificeren.

Maken productieautomatisering en software het te gemakkelijk?

Maken productiesoftware en automatisering dingen te eenvoudig en te druk? Soms kan het, maar er is een balans tussen technologie die nuttig is en overkill.

“Ja, maar dat is een goede en positieve zaak”, zegt Anaya. "Maar de misvatting daarvan is dat je nog steeds moet begrijpen wat je doet - en wat er achter de software gebeurt."

Productiviteitssoftware en andere automatisering zijn niet altijd de exacte oplossing - als u niet weet hoe u ze op de juiste manier moet toepassen op uw exacte zakelijke behoeften. Voorbeeld:een van de productiepartners van El Camino College, een kleine lucht- en ruimtevaartfabrikant in Gardena, Californië, kocht software die niet aan zijn behoeften voldeed - en ging weer dingen handmatig doen. Na met El Camino te hebben samengewerkt, vond het bedrijf de juiste manier om de software toe te passen en uiteindelijk te laten werken. Maar het vergde wat heroverweging en inspanning om de processen goed te krijgen.

"Software maakt het beter, maar ik denk niet dat het het te gemakkelijk maakt", zegt Kyle Lattenhauer, supervisor productietechniek voor twee divisies van Young &Franklin en Tactair in Liverpool, New York. Deze twee divisies maken fluid control-onderdelen voor de segmenten energieopwekking en ruimtevaart. Lattenhauer heeft meer dan 25 jaar productie-ervaring.

“Software is de noodzakelijke verbinding”, zegt hij. "Maar ik kan je vertellen dat er mensen in deze winkel zijn die het niet met me eens zijn ... sommige mensen die de dingen hier al 20 jaar op dezelfde manier doen en niet kunnen zien hoe software [en automatisering] ze niet vervangt."

Dus waarom zou je het gebruiken? Het gebruik van software en automatisering is efficiënter. Je kunt complexere functies een stuk eenvoudiger en redelijker doen, legt hij uit.

"Je hebt veel meer vrijheid als je eenmaal de machine begrijpt om nauwkeurig eenmalige bewerkingen te maken", zegt Lattenhauer. "Vroeger duurde het weken om een ​​rol te spelen... Er waren zo veel opstellingen, vooral in de ruimtevaart, waar er zoveel wordt gebeeldhouwd, zoveel gemengd."

Bovendien zijn er tegenwoordig enkele onderdelen die u gewoon niet kunt maken zonder een CNC-machine. Er zijn radii waar je niet zonder kunt, zegt hij.

Wat is uw ervaring met handmatige en geautomatiseerde bewerking? Deel met je collega's.