Повысьте прибыль ЧПУ: проверенные стратегии для High Mix–Low Volume и партийного производства

Хотите получать больше выручки от своих ЧПУ-станков? Рассмотрите, как их можно использовать для современных потребностей on-demand manufacturing: High Mix – Low Volume (HMLV) и Batch Order production.

От начала эпохи массового промышленного производства до наших дней производители ЧПУ-станков должны постоянно адаптироваться и инновировать, чтобы идти в ногу с развивающимися трендами производства.

Отрасль пережила радикальные изменения в спросе на детали: от единичных изделий, определенных партий, к массовому производству и обратно к партийному.

Сейчас спрос сместился к «made-to-order» и «on-demand» производству: High-Mix Low-Volume (HMLV) и Batch Order manufacturing.

В HMLV производстве желаются низкие уровни запасов (от 1 до макс. 50 деталей), а batch orders — это повторяющиеся производственные заказы от 1 или 10 деталей до 500–1000 деталей.

High Mix – Low Volume (HMLV): что учитывать при ЧПУ-обработке

Также называемое make-to-order manufacturing, High Mix – Low Volume (HMLV) — это процесс изготовления большого ассортимента продуктов малыми партиями. Часто HMLV применяется в отраслях, требующих уникальных и сложных изделий со специфическими требованиями качества.

Факторы, стимулирующие спрос на HMLV

Все популярнее у производителей полупроводников и других быстро развивающихся секторов, HMLV помогает сократить запасы или работать с нулевыми запасами, удовлетворяя колеблющийся спрос.

Это позволяет лучше управлять ресурсами — запасы это замороженные деньги. Однако пандемия показала: отсутствие запасов тоже может быть катастрофой. При срыве логистических цепочек Just-In-Time (JIT) может стать невыполнимым. При малом on-demand производстве HMLV идеально подходит для таких ситуаций.

HMLV также полезен учитывая сокращенный срок жизни продуктов сегодня.

Возьмем рынок электроники. Раньше детали хранили 10+ лет. Сейчас максимальный срок хранения электронных компонентов — 3–5 лет. За это время дизайны и технологии кардинально меняются — смартфоны годом старше уже считаются «старыми»!

Оба фактора (малые/нулевые запасы; более быстрые циклы продуктов) радикально изменили и повлияли на производство. Они делают HMLV технически и практически применимым для поставщиков деталей.

HMLV для малого и среднего производства деталей

Сегодня малые и средние производители часто получают мелкие партийные заказы. Они могут повторяться часто во времени. Или поступают многие заказы на детали, отличающиеся формой, спецификациями и материалами.

Для СМП гибкие производственные установки вроде HMLV предпочтительны. Включая станки и системы автоматизации, такие установки рассчитаны на одновременную обработку ряда очень разных деталей.

Эти заказы могут быть в однозначных числах, до нескольких десятков, или до 500 штук на заказ. Их нужно запрограммировать на повторение во времени, в тех же или разных объемах.

Кейс HMLV: производитель аэрокосмических и полупроводниковых деталей

CEO/Управляющий директор
Аэрокосмическое и полупроводниковое производство деталей, Сингапур

Проблема клиента: нехватка площади и кадров

Клиент А ведет успешное производство деталей в основном на отдельно стоящих ЧПУ-центрах обработки и нескольких ЧПУ-точильных центрах. Производство в две смены по 10 часов.

Со временем компания столкнулась с жесткими ограничениями по площади и квалифицированному труду. В Сингапуре трудно нанять и удержать обученных операторов ЧПУ. Это особенно расстроило CEO при буме спроса на полупроводниковые детали от его клиентов.

Решение: Hwacheon D2-5AX с автоматическим сменщиком заготовок AWC 20

Для решения проблем клиент А инвестировал в 5-осевой центр обработки Hwacheon D2-5AX с автоматическим сменщиком заготовок AWC 20. Такая установка идеальна для HMLV и других гибких производственных нужд.

С новой установкой клиент А может обрабатывать 20 деталей одного дизайна или 20 совершенно разных деталей в одной наладке. Можно работать практически 24/7, резко повышая продуктивность и прибыль.

Не только это. Оператор может параллельно работать на других станках, пока D2-5AX автоматически изготавливает нужные детали. Это не только закрыло оставшиеся 4 часа в день, но устранило простой из-за нехватки операторов.

Благодаря новой установке и продуктивность, и прибыль выросли. Теперь, когда клиенту срочно нужны детали, клиент А может внедрить этот заказ с приоритетом в систему автоматизации, резко сокращая реакцию на срочные заказы. Благодаря 5-осевой позиционировке он может брать заказы, которые раньше был вынужден отклонять.

Довольный результатом, клиент А теперь ищет следующий крупный 5-осевой центр — D3-5AX с автоматизированной паллетной системой APC 7/14 или 21 станция от Hwacheon.

Партийное производство (Batch Order): что учитывать при ЧПУ-обработке

Партийный заказ — это повторяющийся производственный заказ на определенное число деталей — от 1–10 до 1000 деталей в одном заказе.

Партийное производство часто подразумевает быстрое изготовление идентичных деталей одновременно, каждая проходит отдельные стадии. В таких сценариях новая партия не может начать следующую стадию, пока предыдущая партия еще в этой стадии.

Раньше производителям нужно было настраивать один или несколько станков (ЧПУ-точильные или фрезерные) в нескольких разных наладках со спец. приспособлениями. Каждая обрабатывалась одним оператором на одной машине.

Сегодня такие партийные заказы можно выполнить в одной наладке — например, на 4+1 осевом центре обработки (D2-5AX / D3-5AX).

С помощью автоматического сменщика заготовок (AWC) оператор настраивает машину и систему и позволяет ей работать автономно. Оператору нужно лишь время от времени контролировать процесс, менять режущие инструменты при необходимости, забирать готовые детали или загружать систему сырьем.

Пока это происходит, оператор может обслуживать второй или даже третий станок/систему.

Для запуска одинаковых деталей — или очень разных — нужно учитывать, может ли ваша ЧПУ-система переключаться на нужные режущие инструменты в процессе. Здесь на сцену выходит автоматический сменщик инструментов (ATC), позволяющий изготавливать детали более высокой сложности.

Сколько станций нужно в автоматическом сменщике инструментов (ATC)?

Для большинства клиентов их потребности покрываются магазином на 60 станций. Такая система может включать одиночный 5-осевой центр D2-5AX/D3-5AX с ATC 60 или с AWC 8/20.

Если нужна большая сложность деталей, в игру вступают более крупные ATC на 90, 120 или даже 320 станций. Но у конечных пользователей ограничен бюджет, поэтому такие большие гибкие ATC часто уменьшают по размеру или количеству. Также не имеет смысла держать такие державы инструментов долго — пыль и грязь осядут на конусе и ухудшат качество выбега. Заполнить магазин 120 державами и режущими инструментами требует огромных вложений.

Вместо простого апгрейда ATC важно согласовать с клиентами самые частые детали или когда появятся заказы на новые детали. Тогда можно понять, можно ли делить стандартные инструменты между этими деталями, и определить, сколько инструментов нужно — общих или спец.

Хорошая новость. 5-осевой центр (4+1 или полный 5-осевой) позволяет полностью использовать стандартные инструменты в вашей наладке. Деталь легко позиционируется в правильную режущую позицию станком.

Такой гибкости нет на вертикальном фрезерном центре (VMC) или даже горизонтальном (HMC) — в обоих случаях нужны спец. инструменты или приспособления.

Примечание: Если ЧПУ-станок уже куплен и доставлен, технически возможно заменить ATC на большее. Но будьте готовы к более высокой стоимости и технической сложности. Поэтому советуем выбирать аддоны вроде ATC до размещения заказа.

Кейс партийного производства: производитель полупроводниковых деталей

Начальник производства
Производство полупроводниковых деталей, Сингапур

Проблема клиента: стандартный процесс не справляется

Клиент Б, начальник производства полупроводникового завода, сталкивается с проблемой выполнения множественных заказов из полупроводниковой и электронной отраслей.

Стандартные вертикальные фрезерные центры (VMC) справлялись с деталями простых дизайнов и парой спец. приспособлений. Для таких работ число инструментов на операцию укладывалось в стандартный ATC до 30 станций.

Но с ростом заказов и усложнением деталей стало ясно: текущий режим работы неустойчив. Стандартное производство не справляется со спросом клиентов, требуя слишком много станков и/или операторов.

Решение: Hwacheon D2-5AX с ATC 60 и AWC 8

Для решения проблем клиента Б мы предложили установку для партийного производства — 5-осевой центр Hwacheon D2-5AX с ATC 60 и AWC 8.

С этой установкой клиент Б смог повысить гибкость, продуктивность и стоимостную эффективность, увеличив прибыль без доп. затрат на станки или кадры.

Вдохновленный прорывами с 5-осевым центром и системой Hwacheon, клиент Б отметил, что точно будет искать следующий станок в похожей конфигурации.

Заключение

В сегодняшней волатильной и неопределенной производственной среде гибкость и адаптивность — ключ в ЧПУ-обработке.

Правильная установка с многоосевыми станками, автоматическими сменщиками заготовок (AWC) и инструментов (ATC) позволяет производителям расширить рынки для клиентов, требующих более сложные детали с быстрой доставкой. Такие установки идеальны и для High Mix – Low Volume (HMLV), и для Batch Order производства.

Предлагая многоосевые центры обработки вроде D2-5AX, Hwacheon Machine Tools предоставляет практичные и стоимостно-эффективные решения для производителей деталей. Узнайте, как воспользоваться нашими решениями, заполнив контактную форму сегодня!