Rosnące wymagania dotyczące jakości, terminowości i powtarzalności produkcji sprawiają, że nowoczesna obróbka CNC coraz częściej wykracza poza samą pracę centrum obróbczego. Kluczowe staje się automatyzowanie całego procesu produkcyjnego – od przygotowania i załadunku detalu, przez obróbkę, aż po zmianę palety i rozpoczęcie kolejnego zadania.
Dobrze zaprojektowana automatyzacja CNC pozwala przede wszystkim lepiej wykorzystać dostępny czas pracy maszyn, ograniczyć przestoje oraz zwiększyć stabilność procesu.
Dlaczego automatyzacja CNC staje się coraz ważniejsza?
W tradycyjnym modelu produkcji operator przygotowuje detal, mocuje go na maszynie, uruchamia proces, a po zakończeniu obróbki wymienia detal lub oprzyrządowanie. Oznacza to, że nawet bardzo wydajne centrum CNC może przez część czasu pozostawać bezczynne.
Automatyzacja produkcji pozwala ograniczyć te przerwy.
Systemy automatycznej obsługi palet umożliwiają przygotowanie kolejnych zadań poza przestrzenią roboczą maszyny. Centrum obróbcze może wykonywać aktualne zlecenie, podczas gdy kolejne detale są już przygotowywane do produkcji.
W praktyce oznacza to możliwość:
- zwiększenia wykorzystania centrum obróbczego,
- ograniczenia czasu między kolejnymi operacjami,
- realizacji produkcji w trybie wielozmianowym,
- zwiększenia powtarzalności procesu,
- bardziej efektywnego wykorzystania pracy operatorów,
- obsługi większej liczby zleceń przy dostępnych zasobach produkcyjnych.
Automatyzacja to nie tylko produkcja wielkoseryjna
Automatyzacja często kojarzona jest z produkcją tysięcy identycznych części. W nowoczesnej obróbce CNC jej zastosowanie jest jednak znacznie szersze.
Systemy paletowe i elastyczne systemy produkcyjne mogą być szczególnie przydatne również przy małych i średnich seriach oraz produkcji zróżnicowanych detali.
Na poszczególnych paletach można przygotować różne oprzyrządowanie i różne części. Po zakończeniu jednego zadania system może automatycznie przygotować maszynę do realizacji kolejnego.
Dzięki temu automatyzacja nie musi oznaczać wyłącznie dużej liczby identycznych komponentów. Może również zapewniać elastyczne zarządzanie wieloma różnymi zleceniami produkcyjnymi.
Systemy paletowe – więcej czasu na rzeczywistą obróbkę
Jednym z istotnych elementów automatyzacji nowoczesnych centrów CNC są systemy magazynowania i automatycznej wymiany palet.
Ich zadaniem jest dostarczenie odpowiednio przygotowanej palety do przestrzeni roboczej maszyny bez konieczności każdorazowej ręcznej ingerencji operatora.
Pozwala to rozdzielić dwa procesy:
czas pracy maszyny oraz czas przygotowania kolejnego zlecenia.
Operator może przygotowywać kolejne mocowanie, podczas gdy centrum CNC wykonuje już inną operację. Ograniczenie czasu oczekiwania maszyny bezpośrednio przekłada się na wzrost jej rzeczywistego wykorzystania.
Obróbka 5-osiowa i automatyzacja
Szczególnie duże możliwości daje połączenie automatyzacji z 5-osiowymi centrami obróbczymi CNC.
Obróbka 5-osiowa pozwala wykonywać wiele powierzchni i cech geometrycznych detalu w jednym zamocowaniu. Ograniczenie liczby przezbrojeń może skrócić proces technologiczny oraz zmniejszyć ryzyko błędów wynikających z kolejnego bazowania części.
Połączenie:
obróbki 5-osiowej + systemu paletowego + odpowiedniego zarządzania narzędziami
pozwala budować elastyczne gniazda produkcyjne zdolne do realizacji kolejnych zadań przy ograniczonej ingerencji operatora.
HERMLE HS flex heavy – przykład elastycznej automatyzacji
Przykładem takiego podejścia są rozwiązania automatyzacyjne HERMLE HS flex heavy, współpracujące z centrami obróbczymi HERMLE.
System automatycznej obsługi palet umożliwia przygotowanie kilku zadań produkcyjnych i ich kolejno realizowaną obsługę. Pozwala to zwiększyć udział rzeczywistego czasu skrawania w całkowitym czasie dostępności centrum obróbczego.
Dla zakładu produkcyjnego istotna jest przy tym nie tylko szybkość pojedynczej operacji.
Coraz większe znaczenie ma całkowita efektywność procesu – czas od przygotowania produkcji do wykonania kompletnego zlecenia.
Produkcja bez stałej obecności operatora
Jednym z celów automatyzacji jest możliwość wydłużenia efektywnego czasu pracy maszyn.
Odpowiednio przygotowany proces może umożliwiać kontynuowanie produkcji również w okresach ograniczonej obsady operatorów. Warunkiem jest jednak stabilna technologia, właściwe przygotowanie narzędzi, kontrola ich zużycia oraz odpowiednie zabezpieczenie procesu.
Dlatego produkcja bezobsługowa nie polega wyłącznie na dodaniu automatycznego magazynu palet.
To współpraca wielu elementów:
maszyny, automatyki, narzędzi, oprzyrządowania, technologii oraz systemu zarządzania produkcją.
Automatyzacja a jakość i powtarzalność
Korzyści z automatyzacji nie ograniczają się do liczby wyprodukowanych części.
Ograniczenie liczby ręcznych operacji może również zwiększyć powtarzalność procesu produkcyjnego. Ma to szczególne znaczenie przy precyzyjnej obróbce komponentów o wąskich tolerancjach.
Standaryzacja mocowania, automatyczna obsługa palet oraz ograniczenie liczby ponownych zamocowań pomagają utrzymać stabilne warunki produkcji kolejnych detali.
Automatyzacja powinna więc być rozpatrywana nie tylko jako sposób na zwiększenie wydajności, ale jako jeden z elementów budowania stabilnego i przewidywalnego procesu produkcyjnego.
Automatyzacja produkcji CNC w Sacher
W Sacher rozwijamy park maszynowy w kierunku coraz większej automatyzacji oraz możliwości realizacji wymagających technologicznie projektów.
Połączenie nowoczesnych centrów obróbczych, obróbki 5-osiowej, systemów automatyzacji i kontroli jakościpozwala nam zwiększać dostępne możliwości produkcyjne oraz efektywniej planować realizację kolejnych zleceń.
Inwestycje w rozwiązania takie jak HERMLE C 400 z systemem HS flex heavy są elementem tego kierunku rozwoju.
Naszym celem nie jest automatyzacja sama w sobie. Jest nim stworzenie procesu, który zapewnia klientowi wysoką jakość, powtarzalność, elastyczność oraz przewidywalność realizacji produkcji.