Автоматизация ЧПУ: ключевые аспекты для оптимизации производственной эффективности

В современной быстрой производственной среде автоматизация стала критически важным аспектом ЧПУ-обработки. При грамотном подходе автоматизация ЧПУ может революционизировать операции вашего завода и оптимизировать его эффективность.

Однако внедрение автоматизации в ЧПУ-обработку может быть сложным и сложным процессом. Он часто требует тщательного планирования и реализации для обеспечения успеха.

Когда речь идёт об автоматизации ваших станков ЧПУ, необходимо учитывать различные факторы и иметь хорошо продуманную стратегию. Главный вопрос не в том, автоматизировать или нет, а в том, что и как автоматизировать эффективно.

Что такое автоматизация ЧПУ?

Автоматизация ЧПУ трансформирует то, как станки ЧПУ используются в производственном процессе. Сокращая человеческое вмешательство, она повышает продуктивность цеха, снижает затраты, улучшает рабочую среду и укрепляет общее качество продукции.

Первый аспект автоматизации ЧПУ — перемещение заготовок или паллетов через производственный процесс. Это включает их перемещение от одного станка к другому или к вспомогательным устройствам вроде моечных станций или измерительных ячеек. Таким образом, вы можете оптимизировать производственный процесс, делая его более плавным и эффективным, используя сегодняшнее время простоя для увеличения производства.

Другой ключевой аспект — управление информацией и данными. Это включает обновление планов исполнения производства, оптимизацию использования ресурсов и приоритизацию производственных заказов. Это снижает ошибки и улучшает общее качество.

Что автоматизировать в ЧПУ-обработке

Думаете, что стоит автоматизировать в вашем ЧПУ-процессе? Обычно автоматизация ЧПУ разбивается на два основных компонента: физическое перемещение предметов и оптимизацию производственного планирования и управления.

#1 Автоматизация физических перемещений

Во-первых, рассмотрите, как можно развернуть автоматизированное оборудование для помощи в физических перемещениях и операциях на цехе. К таким активностям относятся:

• Перемещение деталей, установленных на паллетах или приспособлениях, к и от рабочего стола станка.
• Автоматизированная загрузка и разгрузка деталей с помощью роботов или манипуляторов на приспособления.
• Прямое перемещение заготовок на рабочий стол или в патрон.
• Автоматизированная настройка или смена инструментов.
• Смена захватов и инструментов в роботах.
• Перемещение инструментов в магазины инструментов.
• Перемещение заготовок к и от процессов: зачистки, мойки, термообработки, маркировки, полировки, измерений.
• Управление и перемещение сырья.
• Управление и перемещение полуфабрикатов.
• Простое перемещение к измерительным системам.

Самое важное преимущество автоматизации этих утомительных и трудоёмких задач — создание лучшей рабочей среды для операторов станков. Помимо заботы о персонале, автоматизация помогает снизить ошибки, улучшить скорость и эффективность, укрепить качество деталей и повысить производственную мощность.

#2 Автоматизированное производственное планирование

Далее, рассмотрите, как можно развернуть автоматизацию для оптимизации процесса производственного планирования. Есть несколько аспектов для рассмотрения.

а) Информационные потоки

Автоматизируйте то, как информация течёт между вашими разными системами данных, машинами и ячейками. Это держит ваши системы в синхронизации, снижая вероятность ошибок и повышая эффективность.

б) Динамическое производственное планирование

Автоматизация помогает проактивно обновлять производственный план на основе производственных заказов и их приоритетов. Заказы могут автоматически извлекаться из ERP-системы, сокращая ручной ввод. Это гарантирует, что производство всегда работает плавно с заказами, выполненными вовремя.

в) Улучшенное руководство операторов станков

Достаточные уровни руководства могут быть предоставлены операторам. Это помогает им предпринимать правильные действия в правильное время, минимизируя человеческие ошибки и делая производственный процесс проще для операторов.

г) Последовательная обработка производства

С автоматизацией инструкции по изготовлению заготовок могут обрабатываться последовательно. Каждый производственный запуск может сохраняться постоянным, с поддержанием качества.

д) Проактивное управление ресурсами

Улучшенное управление ресурсами — ещё один важный измерение автоматизации. Это может быть что угодно: от приспособлений, паллетов, захватов, сырья до NC-программ, режущих инструментов, данных инструментов и смещений. Моня заготовок и предоставляя отчёты о любых недостающих ресурсах, производство не будет затронуто дефицитом ресурсов.

е) Мониторинг KPI станков и производства

Автоматизация помогает лучше управлять отчётностью и аналитикой KPI станков и производства, таких как их загрузка, Общая эффективность оборудования (OEE) и доступность. Система также предоставляет представления о прогрессе заказов, облегчая отслеживание прогресса каждого заказа и гарантируя плавное производство. Вы также получаете лучшую видимость над инвентарём и работами в процессе.

ж) Прослеживание производственной истории

Наконец, правильная система автоматизации помогает записывать производственную историю и прослеживаемость. Это даёт чёткую картину того, что происходило во время каждого производственного запуска, облегчая выявление и разрешение любых проблем.

Когда автоматизировать ваши ЧПУ-операции

Вот ключевые соображения для производственных компаний как ваша, чтобы определить, когда может прийти время автоматизировать ваши ЧПУ-операции:

#1 Высокая нагрузка

Когда нагрузка на ваши станки ЧПУ увеличилась до такой степени, что ручные операции становятся чрезмерно затратными по времени или неэффективными, автоматизация может быть решением.

#2 Рост затрат на труд

Если ваши затраты на персонал, такие как зарплаты и социальные льготы, стали слишком высокими, вы должны рассмотреть обращение к автоматизации для снижения затрат.

#3 Лучший контроль качества

Автоматизация может помочь обеспечить последовательное качество, устраняя потенциал человеческой ошибки в ваших ЧПУ-операциях.

#4 Повышение производственной мощности

Стоите ли вы перед задачей увеличить производственную мощность и пропускную способность? Автоматизация может помочь повысить производственную эффективность, снижая простои, увеличивая использование станков и сокращая цикловые времена. Использование текущих простоев для производственных целей может дать значительные преимущества.

#5 Лучшее обслуживание оборудования

Автоматизация может помочь снизить затраты на ремонт и обслуживание станков ЧПУ, а также улучшить их долговечность и производительность. (Скачайте наш чек-лист для улучшения обслуживания станков ЧПУ здесь.)

#6 Укрепление конкурентного преимущества

Чтобы опередить конкурентов и быть первым на рынке, нужно инвестировать в правильную технологию автоматизации ЧПУ. Это также позволяет оставаться в курсе последнего тренда к автоматизации в производственном секторе.

Автоматизация операций станков ЧПУ может принести многие преимущества производственным компаниям, включая повышение эффективности, снижение затрат, улучшение контроля качества и лучшее конкурентное преимущество.

Тщательно рассматривая вышеуказанные факторы, вы можете определить, когда может прийти время автоматизировать ваши операции станков ЧПУ.

Преимущества автоматизации ЧПУ

Стоит ли инвестировать время и деньги в автоматизацию ваших ЧПУ-процессов? Рассмотрите эти преимущества.

#1 Повышенная точность деталей

Автоматизированная обработка деталей приводит к последовательной точности. С правильными измерительными системами в каждом станке ЧПУ вы можете точно находить каждую опорную точку детали и корректировать ЧПУ-программы соответственно.

#2 Сокращение времени выполнения заказов

Постоянно поддерживая производство с бесконтактными операциями, вы можете наслаждаться более короткими лид-таймами. Гибкость производства деталей по требованию позволяет достичь быстрых сроков выполнения срочных заказов.

#3 Сокращение времени наладки

С меньшим количеством персонала, необходимого для индивидуальных операций станка, обработка деталей и наладка выполняются на выделенных станциях загрузки/разгрузки без нарушения производственной линии.

#4 Уменьшение циклического времени

Операции могут синхронизироваться в перекрывающихся запусках, позволяя двум или более разным станкам выполнять операции одновременно.

#5 Снижение стоимости детали

Наслаждайтесь значительной экономией от перехода на 24/7 работу, а также сокращением простоев и более коротких процессов загрузки/разгрузки.

#6 Экономия пространства

Консолидация операций обработки с автоматизированными решениями приводит к меньшему использованию площадей пола.

#7 Бесконтактная работа

Снизьте затраты на труд, так как одна система может управляться одним оператором.

#8 Улучшенный мониторинг станков

Отчёты об эффективности станков могут получаться и система может мониториться удалённо, даже в ночные часы.

#9 Упрощённые приспособления

Сэкономьте производственные затраты, устраняя сложные приспособления.

#10 Эффективное использование инструментов

Автоматизация помогает сэкономить на затратах на инструментарий, устраняя избыточность инструментов.

#11 Повышение безопасности рабочих

Рабочая среда становится безопаснее, особенно для перемещения тяжелых заготовок.

Вызовы автоматизации ЧПУ и решения

Каковы основные вызовы в автоматизации ваших ЧПУ-задач и как их решить?

Рассмотрим вызовы и решения автоматизации ЧПУ здесь.

Вызов 1: Необходимость увеличения производственной мощности

Каждая компания хочет увеличить производственную мощность, бизнес-объём и прибыль. Производственные заказы часто — мелкосерийные, требующие гибкости оборудования и операций.

Для решения компании могут включить умное планирование и использовать непродуктивное время, такое как перерывы и ночные операции, для более эффективного использования станков и персонала. Это приводит к более быстрым производственным циклам и более затратоэффективным операциям.

Кроме того, использование производственных техник вроде High Mix – Low Volume может быть полезным.

Вызов 2: Ограничения площади завода и высоты потолков

С дефицитом земли в городских районах больше обработческих объектов размещаются в многоэтажных зданиях. Такие заводы сталкиваются с ограничениями пространства из-за доступной площади пола и высоты потолков.

Это осложняется необходимостью подъёма станков и оборудования с уровня земли на второй или третий этажи или выше. К сожалению, это может быть дорого, часто требуя двух кранов. Проход также может быть препятствован стенами, блокирующими доступ к заводу. Снос этих стен для доступа требует одобрения и последующего восстановления.

Для решения этих вызовов интегрированная установка станков ЧПУ с несколькими мелкими заготовками может быть жизнеспособным решением.

Вызов 3: Ограниченное электропитание и воздухоподача

Когда на заводе больше центров обработки, ему требуется больше воздуха, что означает покупку дорогих компрессоров с большей мощностью и их размещение рядом со станками. Кроме того, затраты на энергию значительно выросли с Covid-19. Если есть ограничение в электропитании и воздухоподаче, повышение существующего уровня электроснабжения завода может быть очень дорогим.

Однако, если завод использует меньше станков, он может снизить свои инвестиционные и накладные расходы. Для решения этих вызовов рассмотрите установку ЧПУ-обработки, способную обеспечивать больше часов обработки при ограниченном потреблении энергии.

Вызов 4: Кадровые ограничения

Существует глобальное явление нехватки доступной рабочей силы, затронувшее компании в Азии и Сингапуре. По различным причинам, таким как ограничения на найм и недостаток опыта для специфических работ, местная рабочая сила недостаточно доступна. Этот дефицит привёл к росту затрат для компаний.

Для решения этого вызова рассмотрите внедрение гибких систем автоматизации ЧПУ, способных снизить потребность в рабочей силе.

Решения: Гибкие универсальные станки ЧПУ с системами автоматизации

Лучший способ улучшить производственную продуктивность и снизить человеческий труд — инвестировать в гибкие и универсальные станки ЧПУ с эффективными и затратоэффективными системами автоматизации.

Пример такого универсального станка ЧПУ — 5-осевой центр обработки Hwacheon D2-5AX. Можно также рассмотреть более крупный D3-5AX с AWC 20 (автоматическим сменщиком заготовок), позволяющим множественные и индивидуальные станции наладки.

С вместимостью заготовок множественных деталей, которые могут быть одного вида или смесью разных деталей, вы можете «смешивать и подбирать» вашу систему автоматизации ЧПУ под уникальные потребности цеха. Такие системы доступны в емкостях 8, 20 или даже 40 станций. Обратите внимание, что размер магазина заготовок должен основываться на ваших расчётных цикловых временах деталей.

Количество деталей, загруженных в систему, а также цикловое время для каждой индивидуальной детали определят способность вашего станка ЧПУ работать без человеческого вмешательства. Обычно рекомендуется покрытие 4-8 часов для завершения всех деталей, загруженных в магазин AWC.

Интегрируя 5-осевой центр обработки Hwacheon D2-5AX или D3-5AX с AWC 8, 20 или 40, производственные цикловые времена могут быть улучшены, что приведёт к более коротким графикам поставок, способности принимать больше заказов, увеличению бизнес-объёма и прибыли.

Другие комбинации станков ЧПУ с автоматизацией включают VESTA-660 / 1000+ с AWC (автоматическим сменщиком заготовок), VESTA 1300, M3-5AX, SIRIUS UM+ / SIRIUS-UL+ с MPS (мультипаллетной системой), серия CUTEX 180 и серия Hi-TECH 230 с портальной системой GR5 или GR10.

Ещё одно решение для улучшения производственной и логистической точности — использование роботов. Роботы можно добавить к любому типу станка ЧПУ, будь то фрезерный станок или токарный центр. Однако пригодность роботов зависит от различных факторов, таких как форма, размер и вес производимых деталей, а также количество требуемых деталей. Обратите внимание, что роботы обычно не подходят для производственных запусков «High Mix – Low Volume».

Автоматизация станков ЧПУ предоставляет множество преимуществ производственным компаниям. Автоматизируя ваши операции, ваш завод может достичь улучшенной точности деталей, более быстрых лид-таймов, сокращённых времён наладки, более коротких цикловых времён, более низких затрат на деталь и более эффективного использования площади пола и производственного времени.

Кроме того, с бесконтактной работой и лучшими системами мониторинга заводы могут минимизировать затраты на рабочую силу и улучшить использование станков, ведущее к повышению продуктивности и рентабельности. Автоматизация станков ЧПУ также помогает повысить безопасность на рабочем месте, устраняя необходимость ручной обработки тяжелых заготовок.

Начните с вопроса себе — что и как автоматизировать эффективно? Свяжитесь с нами, если хотите обсудить возможности или ответить на любые вопросы.