Productie-efficiëntie Verhogen: Opstellingen Automatiseren En Repetitieve Belasting Elimineren In Productie

"Het wordt niet beter," legt John Hicks, eigenaar van Kilgore Manufacturing, uit over de skills delta die zijn bedrijf heeft gezien in een artikel.

Job shops kunnen het moeilijk vinden om te concurreren met grotere machinewinkels voor meer ervaren en dure talent. Maar automatisering, in theorie, kan de impact van een tekort aan vaardigheden verminderen door de meest saaie, handmatige taken te verminderen — en de machine-naar-persoon verhouding te verhogen waar mogelijk.

Een robot kan vaak meerdere machines bedienen. In sommige gevallen kan een enkele operator meerdere robots bedienen — en elke robot kan meerdere machines tegelijkertijd aansturen.

"Dat maakt operators vrij om secundaire operaties uit te voeren, zoals ontgraten van onderdelen, monteren of meer tijd besteden aan kwaliteitscontroles," legt Steve Alexander, vice president operaties bij Acieta, een automatiseringsintegrator, uit in het SME artikel "Job Shops Automatiseren? Zeker!"

Video: Zie hoe Augustine Die & Mold automatisering gebruikt om zijn processen te versterken — en helpen een skills delta managen.

Het Top Use Case Voor Automatisering In Job Shops: Wissels

Er is geen toverstaf voor het geautomatiseerd raken. Er zijn ook verschillende en nieuwe vaardigheden in het managen van automatiseringssystemen — inclusief verschillende software, sensoren en veiligheid. Vaak is het meest effectieve gebruik van automatisering het focussen op pre-onderdeel en post-onderdeel wissel- en opstellingsactiviteiten.

"Automatisering het beste geschikt voor job shop behoeften zal niet alleen snelle en gemakkelijke opstellingen benadrukken en job wissel-tijden reduceren tot 15 minuten of minder, maar ook aanpasbaar zijn voor gebruik van het ene type machine naar het andere, met name voor wissel-taken," schrijft Chris Felix, editor in chief van Production Machining, in het artikel "Job Shop Automatisering: Snel, Simpel en Wendbaar."

Ervaren werktuigkundigen zouden het kunnen appreciëren om minder tijd te besteden aan wissels en blanks laden — en meer tijd gefocust op het voltooien van grote klussen en het oplossen van precisieproductiekwesties.

In 2018 gebruikte Hicks van Kilgore Manufacturing een geautomatiseerde productiecel die acht uur per dag onbeheerd draaide en hielp om 3.500 eenheden van een flensonderdeel elke week te verzenden — maar het was alleen voor één onderdeel. Om geautomatiseerder te raken en tijd vrij te maken voor meer senior werktuigkundigen, voegde Hicks een laadassistentmachine toe.

Het laadsysteem verbindt een robotarm met een draaitafel voor het stagen van werkstukken binnen een enkele werklaadeenheid die naast en verplaatsbaar is naar elke CNC draaibank of freesmachine.

Hicks schetst uit hoe de verhoogde automatisering een impact heeft gemaakt inclusief:

• Meer werk krijgen van Kilgore's bestaande klantenbasis.
• Belangrijke ruimte besparen op een krappe winkelvloer.
• Een toename in onderdeelkwaliteit zien omdat werktuigkundigen meer tijd hadden om te besteden aan kwaliteitscontroles.

De mogelijkheid om meer zakelijk te winnen uit competitieve bieding voortkwam uit meer voorspelbare machineschema's.

Hoe Automatisering In Productie Te Benaderen: Onderdelenvolume Maakt Er Toe Uit

Zal automatisering werken in een omgeving waar onderdeelenvolume enorm varieert? Het kan, betwist Ed Sinkora van SME.

Stel u een middelmatig-volume onderdeelproductie-omgevingsscenario voor waar wissels een paar keer per week gebeuren. "Met correcte planning zou een cel op de bemande shift gewisseld kunnen worden, wat toelaat voor een mooie hoeveelheid onbeheerde productie op de volgende shift," legt John Lucier, automatiseringsmanager voor Methods Machine Tools, uit in een SME artikel.

SME zegt dat de vereiste snelheid van de robot zou afhangen "van de bewerkingscyclus-tijd van de geproduceerde onderdelen. Hoe korter de cyclus-tijd, hoe sneller de robot moet zijn en hoe minder waarschijnlijk één robot meerdere machines kan ondersteunen."

Maar winkels met lagere volumes kunnen ook goede kandidaten zijn voor automatisering, legt Lucier uit.

"De meest belangrijke overweging is wissel-tijd reduceren of zelfs volledig opstel-tijd elimineren. Mensen raken vastgeklonken op cyclus-tijd en laad/los-tijd, maar als uw volumes zo laag zijn dat de helft van uw tijd wordt besteed aan wisselen, dan kan het aanpakken van de wissel-tijd, zelfs ten koste van cyclus-tijd, zinvol zijn," zegt Lucier.

Opstelling kan essentieel geëlimineerd worden door automatisering. Robots kunnen geprogrammeerd worden om zowel hun eigen end-of-arm tooling als de werkstukspanning in de machine te wisselen of pallets van een carrousel te laden "onafhankelijk van het geproduceerde onderdeel, wat de noodzaak elimineert om robot tooling te wisselen of verschillende laad/los-bewegingen te programmeren voor verschillende onderdelen."

Er zijn een heleboel andere belangrijke tooling, klemming en onderdeelstabiliteitsgebieden om ook te evalueren, inclusief werkstukspanning, gaging, cyclus-tijden, end-of-arm tooling, onbeheerde processen — en lights-out bewerking.

Automatisering en Werkstukspanning

"Als het werkstuk positionering in de klem of vastzetting vereist of uitgelijnd moet worden in de secundaire operatie gebaseerd op kenmerken gecreëerd in de eerste operatie, kunnen visiesystemen of tasttasters vereist zijn om de taak te voltooien," schrijft Felix. "Werkstukspanningsoplossingen moeten ook ontworpen zijn om de juiste clearance tussen end-of-arm tooling en klemmen toe te staan bij laden en lossen."

Automatisering en Gaging

"Als een niet-geautomatiseerd proces vereist dat de operator het werkstuk meet tijdens of na bewerking, moet het automatiseren van het gaging-proces overwogen worden," legt Felix uit. "Verschillende in-proces of post-proces opties zijn beschikbaar, inclusief tasttasters, periodieke artefactkalibratie of zelfs gebruik van een post-proces gage of coördinaatmeetmachine."

Automatisering en Cyclus-tijden

Bij het overwegen van het automatiseren van een proces, "zullen cyclus-tijden de capaciteit/grootte van de wachtrijtellen en in-/uitvoervoerbanden voor afgewerkte werkstukken bepalen," schrijft Felix.

Cyclus-tijden moeten gesequenceerd worden in coördinatie van taken "vereist van de robot/automatisering, zoals laden naar gages, coördineren van meetmachines, wasstations of omkeerstations" of in het managen van pallets.

Automatisering Gebruiken Om Werkplekveiligheid En Werkersgezondheid Te Verbeteren

Werkergezondheid en winkelvloerveiligheid zijn niet de primaire redenen dat fabrikanten investeren in automatisering, maar ze zijn een begunstigde. Carpaaltunnelsyndroom is niet ongebruikelijk in productiebanen.

"Iets zo simpels als een onderdeel in een draaibankklem laden kan snel uitgroeien tot een repetitieve stressblessure voor een operator wanneer dat proces honderden keren per dag herhaald wordt. Tussen verlopen tijd en claims, kosten deze blessures bedrijven miljarden dollars elk jaar," legt Alexander uit.

Er zijn een paar gebieden in productiewerk waar automatisering gevaarlijk werk heeft verbeterd of geëlimineerd — en geholpen onveilige omgevingen te verminderen. Een is in tillen en verplaatsen van zware objecten. De ander is in nauwe blootstelling aan chemicaliën, deeltjes en extreme temperaturen, legt Jim Vinoski, een senior productieleider en vroegere plant supervisor en systeemeenheer bij Seagrams en General Mills, uit in een artikel voor Forbes.

"Rugblessures zijn een van de meest voorkomende in productiewerk, en deze activiteiten zijn een sleutelbijdrager. Geautomatiseerde oplossingen omvatten robot pick-and-place systemen, geautomatiseerde palletizers, vacuümhijssystemen, en dergelijke," schrijft Vinoski.

"Vandaag de dag is het ongewoon om werknemers meer dan 50 pond te laten tillen, en voor repetitief tillen wordt zelfs dat steeds zeldzamer."

Tot welk niveau is uw winkel geautomatiseerd? Praat erover in het metaalbewerkingsforum.

Automatisering Poll

Welke obstakels bestaan in het gebruiken van automatisering tot uw voordeel?