Aztalan Engineering: пионер автоматизации в операциях с станками с ЧПУ

Автоматизация — устоявшаяся практика, а не новая идея

Aztalan Engineering (Лейк Миллс, Висконсин) — контрактный производитель. В 1990-х взяли производство компонентов у другого цеха, купили и установили два роботизированных CNC-токарных станка, использовавшиеся там. Ячейка дает высокую продуктивность по сей день.

Но опыт с роботами не означал, что третий станок в ячейке получит робота. При росте спроса на компоненты, обосновавшем новый процесс с доп. токарным станком, Aztalan наблюдал: ручная загрузка нового станка справлялась некоторое время. Когда прогнозировался дальнейший рост — нужен новый робот для нового станка. Добавлен FANUC M10iA к Okuma LB 2000. Теперь ячейка включает роботов и токарные станки, разделенные по возрасту почти на 20 лет.

Уроки опыта автоматизации

Опыт Aztalan поучителен: разнообразие вариантов автоматизации в контрактном машиностроении. Но важнее — иллюстрация, почему не поддаваться вызову принятия автоматизации. Aztalan растет быстро, автоматизация — лучший способ встретить спрос. Но технологии автоматизации сталкиваются с доп. барьерами обоснования. Керк Кусман (директор по продажам/маркетингу): «Всегда трудно купить станок, который не делает стружку напрямую».

Успех с одним типом автоматизации не открывает ценность других. Успех с роботами на токарных не показал лучший способ автоматизации обработки коллекторов. Лучшее решение — не робот, а гибкая паллетная система Fastems с горизонтальным центром обработки. Aztalan принял это после того, как поставщик станков Morris Midwest обосновал экономическую эффективность автоматизации этого артикула.

Построение осведомленности

~4 года назад намеренное решение расти. Запуск продаж/маркетинга для роста объема. Малое знание бренда → сейчас широко узнаваемы, особенно в медтехе (крупнейшая доля бизнеса). Сейчас регулярно попадают в крупные RFQ. Выиграли доверие проектных бюро — участие в разработке новых продуктов через консультирование по технологичности.

Рост активности → расширение (CEO Джим Брей сам спроектировал объект, удвоив площадь 2 года назад), наем персонала, автоматизация для повышения ценности труда.

Okuma gantry-loaded LFS двухшпиндельный токарный станок

Два токарных шпинделя смотрят вперед. Портальный загрузчик не только загружает/разгружает, но передает деталь между шпинделями для стороны А и Б, держа несколько деталей в работе. Недавно назначен второй артикул, готовят патроны/захваты для семьи из 4 деталей. Эффективный высокопроизводительный ресурс с гибкостью CNC — быстрые переходы между артикулами.

Заполнение времени: горизонтальный центр обработки с паллетной системой Fastems

10 паллет: 5 настроены под один артикул — коллектор из сплава алюминия. На каждой паллете турель: 8 заготовок (4 блока для стороны А, 4 полуобработанных для стороны Б). Остальные паллеты — для других артикулов во время пауз по коллекторам (~15 000 в год).

Можно эффективно производить на автономном HMC. Даже с 8 деталями на турели, ручная загрузка одного сета на паллету пока другая работает — практически исключает наладку. Но следующий шаг — Fastems. Что добавляет автоматизация к уже эффективному HMC? Время, когда нет сотрудников.

Две 10-часовые смены = 20 часов/день. Бесфонарное с паллетной системой: +4 часа будни, +6 часов выходные = +26 часов/неделю, +>20% выхода HMC. Даже при присутствии персонала машина по сути беспилотная: оператор до 6 часов уходит на другие станки.

Сохранение темпа: роботизированная ячейка для системы дозирования лекарств

Роботизированные токарные (включая новый робот на новейшем станке) делают компоненты системы дозирования. Автоматизация освобождает оператора ячейки для жизненно важной инспекции готовых деталей. Размерные допуски сходимых компонентов экстремальны: признаки включают общую выпуклость/вогнутость 5 микрон.

Aztalan инвестировал в измерительную технологию, чтобы инспекция тянула за автоматизированной обработкой. Система Tropel (Corning) лазерная метрология для картирования деталей. Уровень инспекции редко встречается в контрактном машиностроении.

Следующий вызов автоматизации: продуктивность требует отзывчивых систем до и после обработки. Эффективная измерение — после. Вложения в Exact JobBoss — не просто покупка, а внедрение полных возможностей — критично для организации работы до обработки и наладки производства.

Главный вызов сейчас — расширение CNC-программистской мощности под ускоряющийся поток. Наладка на станке будет частью решения — есть таланты на полу, не каждая работа нуждается в инженерном программировании. Будут больше полагаться на автоматизацию CAM для рутинных траекторий — но сложно: программисты хотят контролировать критические признаки высокоценных деталей. Включать свет на обработке легче — можно посмотреть на робота/станок до гашения. Гасить свет в программировании сложнее — ПО не дает заглянуть внутрь. Автоматизация CAM требует еще большего доверия. Станок — одна из более легких частей для автоматизации.