RW Screw:где автоматизация процессов является общей темой

RW Screw считает, что добавление роботов к устаревшему оборудованию, которое остается точным, имеет смысл. Здесь кобот приближается к поворотному центру Хардинга. Эта роботизированная станция с выдвижными ящиками для запаса и готовых деталей крепится болтами к полу, чтобы предотвратить «ходьбу» из-за движения робота, учитывая точное позиционирование, необходимое для установки заготовок в цангу патрона.

В штате Массиллон, штат Огайо, RW Screw в настоящее время работает около 230 человек. Билл Ридер, президент контрактного механического цеха с 74-летней историей, говорит, что оптимальная численность персонала, учитывая мощность его оборудования, составляет примерно 265 человек. шпиндели, ротационные станки и шлифовальные станки, а также вторичное обрабатывающее и отделочное оборудование. К сожалению, некоторые из них могут время от времени простаивать, потому что ими никто не управляет.

Одна из причин заключается в том, что в северной части штата Огайо существует множество производственных предприятий, конкурирующих за одних и тех же людей. Кроме того, Amazon недавно открыла новый центр выполнения заказов в соседнем Кантоне, который, как ожидается, создаст 1000 новых рабочих мест. Проблема с персоналом дошла до того, что компания RW Screw осознала, что внедрение автоматизации и технологий, которые могут сократить участие человека в производственных процессах, необходимы для поддержания успеха в будущем.

Вот еще один пример того, как новый кобот эффективно ухаживает за старым, хотя и точным, хонинговальным станком.

На самом деле, говорит Ридер, компания оценивает возможности автоматизации процессов не просто с точки зрения повышения эффективности как таковой, а скорее как необходимое средство для обеспечения своевременной поставки продукции клиентам в соответствии с их требованиями.

Добавление роботов для обслуживания производственного оборудования является частью решения. Компания недавно установила шесть роботов в течение семи месяцев и планирует добавить еще 10 в этом году. Тем не менее, Ридер отмечает, что никто не устранил и не устранит чью-либо работу там. Вместо этого сотрудников можно перераспределить для выполнения более ценных обязанностей, чем, например, загрузка и разгрузка станков.

Как объяснил мне Ридер во время недавнего визита, за прошедшие годы RW Screw также извлекла уроки из интеграции автоматизации как средства сокращения или исключения ручных операций. Один из них заключается в том, что автоматизация — это больше, чем роботы, и ссылается на то, как компания рассмотрела вопрос о том, как устройства для контроля, измерения инструментов и заготовок, а также типы загрузчиков, которые она использует, могут упростить работу в цеху.

Но во время моего визита Ридер также указал на три тактики, которые RW Screw применяет в отношении интеграции автоматизации, которые, по моему мнению, заслуживают внимания как для магазинов, которые плохо знакомы с автоматизацией, так и для тех, кто имеет с ней опыт. Эти тактики включают в себя выделение времени на интеграцию роботов, создание руководящего комитета по автоматизации и работу по подготовке инженеров по автоматизации, не обязательно инженеров-производителей.

Робот и другие средства автоматизации

Э. Рэй Вулли основал компанию R.W. Screw Products Inc. в 1948 году. Сейчас компания известна как RW Screw и располагает производственными и административными помещениями площадью более 200 000 квадратных футов.

Первым значительным шагом в роботизированной автоматизации цеха стала интеграция самого робота Denso для загрузки и выгрузки валов в шлицевом станке. Конвейеры используются как для доставки новых заготовок к роботу, так и для сбора готовых деталей после обработки.

RW Screw также установил несколько совместных моделей (коботов). Например, несколько шестиосевых коботов FANUC CRX-10iA/L обслуживают такое оборудование, как токарные станки, хонинговальные станки и шлифовальные станки, некоторые из которых являются устаревшим оборудованием, но остаются высокоточными.

Ридер говорит, что компания ценит надежность коботов, которые предлагают 10-килограммовую полезную нагрузку и радиус действия 1418 мм, а также поддержку клиентов FANUC. И хотя эти коботы предназначены для переноса с одной машины на другую, в магазине каждый из них предназначен для одной конкретной машины. Большинство из них прикреплены к столам/подставкам с выдвижными ящиками, используемыми для передачи сырья роботу и сбора готовых деталей после обработки. Магазин прикручивает эти стойки к полу, чтобы предотвратить возможное «хождение» из-за движения робота.

Переналадка для ротационных станков, многошпиндельных станков и других токарных центров теперь выполняется быстрее при использовании быстросменных цанг.

Но магазин рассматривает другое оборудование, которое может либо автоматизировать процесс, либо сократить время и объем вмешательства человека. Примером последнего является быстросменный зажим от Hainbuch. На самом деле это была статья, подготовленная Hainbuch, части которой я перефразирую в следующих абзацах, которая побудила меня посетить RW Screw, чтобы узнать больше об усилиях магазина по улучшению в первую очередь.

В цехе используются гидравлические стационарные патроны Hainbuch Hydrok в ротационных машинах Hydromat и Schutte. Джейсон Шуманн, инженер по продажам Hainbuch America, указывает на станок RW Screw Hydromat Eclipse с 12 станциями, оснащенный шестигранными патронами Hydrok SE 65 с диапазоном зажима от 3 до 65 мм. «Hydrok SE 65 хорошо подходит для диапазона размеров деталей семейства RW Screw, а шестигранная геометрия обеспечивает оптимальную защиту от загрязнения, увеличивает срок службы инструмента и обеспечивает увеличение усилия зажима на 25 %», — говорит Шоеманн. «Он подходит как для круглых, так и для шестигранных прутков с зажимными головками, которые можно быстро и легко заменить».

12-позиционная ротационная передача RW Screw Hydromat Eclipse Машина оснащена шестигранными патронами Hainbuch Hydrok SE 65, усилие зажима которых на 25 % больше, чем у обычных устройств. Фото:RW Винт

Для замены цанги оператор использует устройство в виде пистолетной рукоятки со штифтами, которые он или она вставляет в лицевую часть цанги и сжимает рукоятку. Механизм блокировки в рукоятке удерживает приспособление в сложенном состоянии при установке и снятии цанги. Нажатие курка разблокирует сменное приспособление и освободит цангу.

«Функция быстрой замены Hainbuch необходима для достижения наших производственных целей, — объясняет Ридер. «То, что раньше занимало один или два дня, чтобы заменить одну деталь, теперь занимает 30 минут, и мы можем перейти от шестигранной заготовки к круглой за 3 часа. Не менее важной для успешного соблюдения допусков является высокая повторяемость системы Hainbuch благодаря прецизионному шлифованию. Кроме того, дополнительная жесткость на 25 % снижает вибрацию, что является критическим фактором при точении прутка с шестигранной головкой».

Примеры другого оборудования, которое магазин нашел для автоматизации процессов помимо добавления роботов, включают:

• Податчики магазинных прутков. Питатели прутка обычно используются в большинстве высокопроизводительных механических цехов, но они бывают разных конструкций. RW Screw находит ценность в моделях магазинов, которые позволяют загружать большие пачки прутка для достижения длительных отрезков — возможно, трех смен — обработки без присмотра. Они были добавлены к ротационным и многошпиндельным станкам в виде брендов Cucchi BLT и Edge Technologies FMB, которые принимают 12-футовые прутки, чтобы еще больше увеличить время автоматической обработки и сократить время простоя станка.

  Магазинные устройства подачи прутка, принимающие 12-футовые прутки увеличить время автоматической обработки и сократить время простоя станка в RW Screw для такого оборудования, как роторно-трансферные станки.

• Настройка инструмента. Устройство предварительной настройки инструмента автоматически измеряет смещения, поэтому оператору не нужно делать это на станке при установке нового инструмента для новой работы. RW Screw использует устройство предварительной настройки инструмента Origin от Omega TMM, которое, по словам производителя устройства, соответствует отраслевым потребностям в устройстве предварительной настройки оптического инструмента начального уровня в цеху. Затем инструменты для новых работ комплектуются и доставляются в рабочую ячейку станка для ожидания установки.

  Благодаря предустановщику инструментов, инструменты для новых задания можно легко измерять, а затем комплектовать и доставлять в рабочую ячейку машины, чтобы дождаться установки для нового задания.

• Устройства визуального контроля. Бесконтактные измерительные приборы, использующие камеры для измерения деталей, могут значительно ускорить процессы контроля. В одном примере исследование времени показало, что человек, который обслуживал два станка, тратил 60 % своего времени на измерение деталей станка. Теперь эти измерения автоматически выполняются системой машинного зрения Keyence, чтобы человек мог обслуживать три машины. В магазине также была создана ячейка для деталей, требующих 100-процентной проверки, в которой используется чашечный питатель для подачи деталей в закрытую систему технического зрения и сенсорная измерительная станция для их автоматического измерения при сортировке хороших и плохих деталей.

  В какой-то момент техник каждый час тратил 20 минут на измерение этих сложных частей вала. Теперь эта система машинного зрения Keyence автоматически измеряет эти детали почти мгновенно, освобождая техника для выполнения других дополнительных обязанностей.

Уроки автоматизации, советы

Три практики, которые RW Screw реализует как часть своего подхода к применению автоматизации, особенно запомнились мне во время бесед с Ридером. Эти идеи, перечисленные ниже, возможно, стоит рассмотреть, если вы находитесь на ранних этапах автоматизации процессов или интегрируете автоматизацию в течение некоторого времени.

• Уделите время интеграции роботов. Интеграция своего первого робота научила RW Screw не торопить эти проекты, особенно в условиях высокой производительности. Сегодня мастерская создает «фиктивные» машины — приспособления, имитирующие настоящие машины, — чтобы использовать их при программировании робота, определении точек касания, наборе номера в процессе и так далее. Настройка процесса с роботом перед реальной машиной может не только увеличить время простоя машины, но и заставить сотрудников задуматься о ценности робототехники, если они будут решать проблемы в течение определенного периода времени после интеграции.
• Создайте руководящий комитет по автоматизации. RW Screw создал руководящий комитет по автоматизации, который собирается еженедельно для обсуждения предлагаемых проектов автоматизации. Раз в квартал комитет внимательно изучает проекты, с которыми имеет смысл двигаться вперед. В рамках этих усилий Ридер и другие менеджеры регулярно совершают прогулки по цеху, чтобы привлечь сотрудников и узнать о любых производственных болях. Решением проблемы может быть добавление робота, но также может быть добавление какой-либо другой технологии, чтобы устранить узкое место в производстве, которое существует из-за ручного управления.
• Подготовка инженеров по автоматизации. В прошлом RW Screw занималась подготовкой технологов-технологов, специалистов по обработке деталей, работе инструмента или цанг и так далее. Это все еще ценно. Тем не менее, он немного изменился, чтобы подготовить техников по автоматизации, которые разбираются в роботах, автоматизированном измерении и различных других формах автоматизации цеха. Как отмечает Ридер, магазин не может позволить своему обслуживающему персоналу постоянно изменять точку касания робота всю свою смену. Весь персонал должен научиться выполнять такие обязанности, и магазин будет продолжать инвестировать в этот тип обучения в будущем.

Ранее для этого объемного задания требовалось девять человек в течение трех смен для выполнения 100% контроля деталей. Поэтому компания RW Screw разработала этот процесс, в котором используется чашечный питатель для подачи деталей в инспекционную ячейку, которая включает в себя систему технического зрения и контактный датчик для автоматического измерения всех деталей и сортировки хороших и плохих.