Процесс обработки фитингов

Два токарных станка Diversified Fittings с двумя шпинделями и двумя револьверными головками — это самые производительные станки в цеху, обеспечивающие максимальную загрузку шпинделя.

У некоторых магазинов есть названия, которые очень точно описывают их суть. Перри, компания Diversified Fittings, штат Огайо, — одна из них.

Крейг Когар, посвятивший всю свою карьеру гидравлике, основал Diversified Fittings в 1997 году. Цех специализируется на обработке сложных гидравлических фитингов и адаптеров всех типов, ориентируясь на небольшие партии до 8000 штук. Один из первых внедривших технологию ЧПУ, почти половина из 15 единиц производственного обрабатывающего оборудования — это токарные станки. Но с ними обычно приходится запускать задания на двух машинах, выполняющих op. 10 и оп. 20 работа. Это требует не только нескольких станков и установок для изготовления детали, но также требует нескольких операторов для загрузки и выгрузки деталей, а также означает, что в разных местах цеха выполняются незавершенные работы, ожидающие второстепенных операций.

Под руководством президента компании Крейга Когара магазин специализируется на гидравлических фитингах и адаптерах, в основном изготовленных из холоднокатаной стали, нержавеющей стали и латуни.

За прошедшие годы компания Diversified Fittings смягчила некоторые из них, используя токарные станки с прутковой подачей, в том числе токарные станки швейцарского типа и токарные станки со встроенной автоматикой портального типа. В цехе также есть роботизированный блок загрузки и обработки деталей, который может обслуживать один из своих патронов с ЧПУ, хотя, когда размеры партии малы, а время цикла короткое, общий процесс может быть быстрее, если оператор загружает станок.

В течение многих лет Cogar присматривалась к двухшпиндельному/двухревольверному оборудованию с подачей стержней, осознавая его потенциал для обеспечения длительных отрезков производства, в основном необслуживаемого. Он признает, что цена таких станков по сравнению со стандартным токарным центром (равным нескольким стандартным токарным центрам) изначально была камнем преткновения.

Однако в конце 2020 года Cogar приобрела первый станок с двумя шпинделями и двумя револьверными головками, а всего несколько месяцев спустя (увидев его преимущества) добавила второй. Мало того, что они стали одними из самых производительных машин в цехе, они также сократили время цикла для некоторых работ на 30–50 %, снизив общие затраты и требуя гораздо меньше контроля со стороны оператора.

Фактически, их высокая производительность и время безотказной работы шпинделя подтверждается облачной системой мониторинга станков, которую магазин добавил ко всем своим станкам с ЧПУ, которая идентифицирует и отслеживает время, когда станок работает и приносит прибыль, а когда вместо этого сидит без дела. И это можно сделать относительно легко, отслеживая потребляемый шпинделем ток.

Подбор дополнений

В отличие от крупных производителей фитингов, Diversified Fittings — это мастерская из 12 человек, специализирующаяся на небольших партиях деталей, обычно изготавливаемых из холоднокатаной стали, нержавеющей стали и латуни. Две машины с двумя шпинделями и двумя револьверными головками, которые добавил магазин, были моделями Doosan Puma TT1800SY, приобретенными через Ellison Technologies Ohio. Когар несколько лет работал с Мэттом Буджоллом, президентом Ellison Technologies в Огайо. Так хорошо зная Cogar и Diversified Fittings, Буджолл знал, что эти машины окажут большое влияние на эффективность и прибыль магазина. Несмотря на затраты, он знал, что окупится быстро.

Каждый двухшпиндельный/двухревольверный станок имеет систему быстросменных цанг, помогающую ускорить настройку.

Каждый из этих станков оснащен главным шпинделем и вспомогательным шпинделем мощностью 30 л.с., 5000 об/мин, а также револьверным двигателем мощностью 7,5 л.с. и 5000 об/мин. Вместимость прутка 2,6 дюйма соответствует большинству размеров деталей, которые производит цех. Компания Diversified Fittings решила оснастить эти машины 4-футовыми устройствами подачи прутка LNS Alpha SL65 S, так как считала, что с более короткими прутками легче обращаться и они создают меньшую нагрузку на главный шпиндель, чем более длинные прутки.

Кроме того, каждая из двух револьверных головок машины имеет по 12 инструментальных станций. Это позволяет цеху оставлять множество инструментов, загруженных в станок, чтобы приспособиться к различным видам работ/семействам деталей, чтобы ускорить переналадку или поддерживать избыточный инструментарий для длительных работ, поэтому производство не должно останавливаться для замены инструментов вручную из-за носить.

Время наладки дополнительно сокращается, поскольку на каждой машине используются быстросменные цанги от Royal Products. С ними диапазон захвата стержня составляет 0,0625 дюйма (Когар говорит, что он часто может установить три шестигранных стержня разного размера в цангу заданного размера), а замена цанг занимает всего 10 секунд.

Каждая машина предлагает два способа удаления готовых деталей. Один из них — улавливатель деталей в передней части станка, но цех использует его только для сбора остатков пруткового проката. Вместо этого готовые детали выходят сбоку от машины по конвейеру, что является стандартной функцией машины.

Мастерская выбрала 4-футовое устройство подачи прутка для более легкого обращения с прутками и меньшей нагрузки на главный шпиндель станка по сравнению с более длинными заготовками.

Что касается программирования этого нового типа станков, Когар говорит, что мастерская выиграла от использования SolidWorks для создания моделей САПР и SolidCAM для автономного программирования станков. Среди других преимуществ, по его словам, SolidCAM сводит к минимуму риск человеческой ошибки, такой как ручной ввод отрицательного значения X, когда оно должно быть положительным значением X для данной револьверной головки.

Компания Diversified Fittings также выиграла от того, что инженеры по применению из Ellison Technologies, штат Огайо, обучили персонал работе на машине и запрограммировали несколько начальных операций. Цех также привлек инженеров компании для анализа существующих программ обработки деталей для длительных работ, чтобы определить способы дальнейшего сокращения времени цикла. Cogar отмечает, что сокращение производства деталей на 10–20 секунд для больших партий может иметь большое значение.

Монитор тоже

Для ускорения производства были внедрены станки с двумя шпинделями и двумя револьверными головками. Наблюдение за этими машинами в действии, как я недавно наблюдал, по-видимому, показывает это, но базовая технология мониторинга машин измеряет и доказывает это.

Технология мониторинга оборудования позволяет Diversified Fittings сравнивать фактические ежедневная производительность до ожидаемой производительности (как показано здесь), а также отслеживать время безотказной работы отдельных машин.

В 2018 году в цеху начали устанавливать технологию мониторинга станков от Machine Tracking, чтобы отслеживать время обработки шпинделя для всего оборудования с ЧПУ в цеху. В этой технологии используется то, что компания Machine Tracking называет датчиками использования машин (MUT), которые устанавливаются вокруг силовой ветви в электрическом шкафу машины. Эти датчики определяют, потребляется ли ток шпинделем станка (что означает, что шпиндель режет) или нет (что означает, что шпиндель находится в режиме ожидания). Эти данные передаются в облако, обрабатываются и становятся доступными для магазина на панелях мониторинга машин, которые доступны с различных устройств, таких как компьютеры, смартфоны и планшеты.

Первоначально это давало цеху базовые данные о фактическом времени производства (например, времени обработки), которое каждый станок достигал каждый день. Затем мастерская смогла определить наилучшие дальнейшие шаги для увеличения времени безотказной работы каждой машины. Когар говорит, что он стреляет, чтобы достичь 90 часов машинной резки в день. Он отмечает, что для большинства работ станки с двумя шпинделями и двумя револьверными головками достигают 95% времени безотказной работы. Но система мониторинга машин также помогает выявлять производственные аномалии. Например, если установка, которая, как ожидается, займет один час, займет три часа, магазин может выяснить, что могло вызвать эту проблему, чтобы не допустить ее повторения.

Датчики внутри панели управления используются для считывания электрический ток, чтобы определить, потребляется ли ток шпинделем станка (что означает, что шпиндель работает) или нет (что означает, что шпиндель находится в режиме ожидания).
Фото предоставлено:Отслеживание машин

Компания Diversified Fittings также находится на ранних стадиях внедрения технологии, которая будет использоваться на ее семи патронах с ЧПУ, которые отображают на больших мониторах в магазине время, оставшееся в текущем цикле на каждом из этих станков. Эта технология использует коды в программе обработки, которая отправляет выходные данные, когда шпиндель запускается и останавливается. Таким образом, операторы могут с первого взгляда увидеть, где бы они ни находились в цеху, когда деталь собирается быть завершенной на станке и готова к разгрузке. Цель состоит в том, чтобы свести к минимуму время, в течение которого патрон ожидает, пока оператор выгрузит готовую деталь и загрузит материал для следующего цикла. Кроме того, поскольку большинство работающих в цеху могут управлять различными типами оборудования, один оператор может заменить другого, который по какой-либо причине находится вдали от станка, заметив на дисплее, что станок простаивает.

Магазин в магазине

Несколько лет назад у Diversified Fittings лопнул гидравлический шланг на одном из станков. Кому-то в магазине пришлось проехать 40 или около того миль на запад, в Кливленд, чтобы найти шланг на замену за 30 долларов, чтобы вернуть производственное оборудование за 100 000 долларов в онлайн и заработать деньги. В магазине также заметили, что близлежащие предприятия (например, фермы с дорогостоящим оборудованием, таким как комбайны) сталкивались с аналогичными проблемами, когда им требовались эти расходные материалы для быстрого ремонта. Поэтому компания Diversified Fittings открыла свой магазин Hose Shack, который в основном предлагает промышленные ремни и шланги Gates, а также более 10 000 фитингов и адаптеров на складе.