Ускорение производства: проверенные стратегии сокращения цикла в автопромышленной обработке

Проблема улучшения времени цикла в станочных и режущих операциях часто заставляет токаров искать новые решения. Вот как цехи справляются с большими объемами, строгим процессным контролем и высоким качеством, которые требует автопромышленность.

Существует видение, ассоциируемое с автопромышленной обработкой, которое включает выделенные станки, штампующие стальные и чугунные детали по миллиардам.

Это видение несколько изменилось за прошедшее десятилетие, поскольку автопроизводители и их поставщики перешли на гибкие производственные системы и передовые материалы.

Но факт остается фактом: производственные объемы в автопроме значительно выше, чем в других отраслях.

Цехам, желающим выполнять такую работу, лучше иметь острие карандашей максимально острым, уровни контроля качества в безупречном порядке, записи о своевременной доставке именно такими — своевременными — и поверх всего этого быть готовыми сдирать несколько процентных пунктов от цены детали каждый год.

Для достижения всего этого требуется — среди прочего — правильный режущий инструмент, наряду с прикладными знаниями, необходимыми для достижения кратчайших времен цикла и лучшего возможного срока службы инструмента.

Сохранение постоянства ваших режущих инструментов

Эти знания ценны для любого производителя, даже тех, кто специализируется на высокоразнообразном, мелкосерийном работе, типичной для большинства подрядчиков. Вопрос тогда становится: какие это режущие инструменты и какие атрибуты у них есть, отличающие их от более универсального инструмента?

Адам Гловер, районный менеджер в OSG USA Inc., объясняет, что крупносерийные производители ищут постоянство в своих сверлах и фрезах, а не какую-то конкретную геометрию, сорт или покрытие.

«Конструкция и обрабатывающие характеристики автопромышленного инструмента будут довольно похожи на те, что используются подрядчиками, но когда вы запускаете миллион в год чего-то, вы не можете терпеть никаких сюрпризов», — говорит Гловер.

«Вам нужен предсказуемый срок службы инструмента, и когда приходит время сменить сверло или другой круговой инструмент — или любой резак, для того matter — вы хотите поставить его и нажать пуск цикла», — добавляет он. «Это приоритет №1, поэтому автопроизводители всегда выбирают доступные инструменты наивысшего качества, независимо от цены».

Баланс бюджета

Но подождите — кто-то, кто котировал механические детали для автопрома, знает, что заказ на покупку обычно идет поставщику, который может предложить наименьшую цену за деталь. Не подразумевает ли это, что цехам следует быть экономными при планировании своих инструментальных бюджетов? Не совсем, говорит Брент Марш, менеджер по развитию бизнеса для североамериканского автопромышленного направления в Sandvik Coromant Inc.

«Повторяющаяся природа крупносерийной автопромышленной обработки требует, чтобы вариация в процессах, станках, закреплении деталей, измерительных приборах и особенно в режущих инструментах держалась на минимуме в течение более длительного периода», — говорит Марш.

«Всё требует хорошей способности процесса, с меньшей зависимостью от операторов, вручную вмешивающихся для достижения желаемых конечных результатов», — добавляет он. «Именно эти факторы определяют наименьшую стоимость детали, независимо от того, что вы обрабатываете».

Это все хорошо для автопроизводителей с их пристрастием к чугуну, стали и алюминию, а что насчет всех остальных? Подрядчики обрабатывают всё от нержавейки до Инконеля, композитов до высокопрочных сплавов. Предсказуемость определенно важна здесь также, но плата премиальной цены за премиальный круговой инструмент может быть менее приятной, учитывая необходимость более частых переналадок — в этой среде режущие инструменты иногда используются на долю своего потенциального срока службы, а затем ставятся на полку или в ящик токаря. Стоит ли премиальный инструмент того?

ЧИТАЙТЕ ДАЛЬШЕ: Узнайте различия между временем цикла и такт-таймом.

Выход за пределы чугуна

Чад Хэфлингер считает, что да. Старший инженер по применениям в Kennametal Inc., он специализируется на инструменте из поликристаллического алмаза (PCD) и поликристаллического кубического нитрида бора (PCBN), и проводит много времени, поддерживая оригинальных производителей оборудования (OEM) и поставщиков 1-го уровня автопрома.

Хэфлингер согласен, что наименьшая стоимость на деталь часто доставляется с самыми дорогими режущими инструментами.

«Благодаря долговечности, которую эти инструменты предлагают, и требовательной природе автопромышленной работы, очень легко обосновать более высокую стоимость PCD и PCBN», — говорит он.

Но не забывайте о твердом сплаве, добавляет Хэфлингер. В то время как инструмент PCD обычно используется для фрезерования и растачивания литых алюминиевых блоков цилиндров, головок блоков и корпусов трансмиссий, а PCBN — стандарт для чугуна и закаленной стали, твердый сплав остается популярным выбором для некоторых более новых материалов, включая компактированный графитный чугун (CGI) и высокопрочные легированные стали, оба из которых видят увеличенное использование в автопромышленном пространстве.

Адам Гловер из OSG отмечает, что нержавейка и другие сплавы также на подъеме, и что твердый сплав по-прежнему царит для всех, кто обрабатывает эти металлы.

«Я работаю с четырьмя цехами, изготавливающими компоненты топливной рамки, которые обычно из нержавейки 316, но я также вижу 304 нержавейку, 2205 дуплекс, 4140 и 8620 легированные стали — это практически по всей доске», — говорит он. «Мы даже видим некоторое использование композитов, как с внутренней рамкой бампера на новом Corvette. Что бы ни обрабатывали автопроизводители, требования в основном те же — долгий срок службы инструмента, высокая производительность и постоянное качество».

Когда каждая секунда на счету

Каждый из экспертов, опрошенных для этой статьи, говорит, что индивидуальные инструменты довольно распространены в автопромышленных применениях.

«Мы видим много запросов на регулируемые лопасточные растачиватели для суперфинишинга, комбинированные ступенчатые сверла и инструменты для обработки портов, венозные PCD резаки и множество других индивидуальных решений», — говорит Брент Марш из Sandvik Coromant. «Секунды имеют значение в этой среде, поэтому автопроизводители сделают всё, что нужно, чтобы обеспечить кратчайшее время цикла, что в свою очередь ведет к наименьшей стоимости на деталь».

Хэфлингер из Kennametal поддерживает эту последнюю мысль, добавляя одно уточнение: «Это высокоспециализировано, правда, но есть и некоторые общности», — говорит он. «У каждого двигателя есть впускной и выпускной коллекторы, порты топливного впрыска, свечные колодцы — все это отличные применения для индивидуальных сверл и растачивателей, потому что те же конструкции инструментов могут использоваться по многим разным номерам деталей».

Все это хорошо для автопроизводителей, но что это значит для цехов, не делающих миллионы деталей в год? Может быть, ничего, кроме одной вещи: инженеры, работающие на Ford, Chevy, GM и остальных, знают, что работа №1 в любом производственном процессе — разработать наиболее стабильный возможный процесс.

Сюрпризы — убийца, они скажут вам, и лучший способ избежать الناتствующих задержек производства и проблем с качеством — купить доступный инструмент наивысшего качества, независимо от количества деталей или обрабатываемого материала.

С какими вызовами вы сталкивались при обработке автопромышленных материалов? Какие уникальные решения вы нашли?