一, Контроль за допомогою цифр. Технологія обробки: ключ до підвищення ефективності виробництва автомобілів
1. Багато{1}}з’єднувальна обробка: обробка складних конструкцій за одну процедуру затискання.
Старий спосіб обробки вимагає значного затискання та позиціонування, що призводить до більшої кількості помилок і довшого часу виробництва. З п’яти-осьовим з’єднаннямОбробка з ЧПУцентр, ви можете одночасно обробляти складні поверхні та системи неправильних отворів, керуючи кількома осями руху одночасно. Наприклад, один виробник автомобілів використовує п’яти{1}}осьову обробку алюмінієвих блоків циліндрів двигуна, поєднуючи початковий п’яти-процес механічної обробки в два процеси. Це скорочує час затискання на 60%, покращує точність розмірів до ± 0,005 мм і знижує кількість браку з 12% до 0,8%. Цей метод «концентрації процесу» не тільки скорочує час, необхідний для виготовлення чого-небудь, але також робить деталі набагато послідовнішими, зменшуючи кількість повторюваних помилок позиціонування.
2. Технологія високо-швидкісного різання (HSM): швидкість видалення матеріалу за одиницю часу зросла на 400%.
Технологія високо-швидкісного різання може швидко видаляти металеві матеріали шляхом оптимізації параметрів різання (таких як швидкість різання та швидкість подачі) та матеріалів інструменту. Наприклад, при роботі з алюмінієвими сплавами швидкість різання може досягати 800–1500 м/хв, подача – 0,2–0,5 мм/об, а швидкість зняття матеріалу в три–чотири рази вище, ніж при попередніх методах. Стружка швидко відводить тепло різання від високо-швидкісного різання, що зменшує термічну деформацію заготовки. Шорсткість поверхні може досягати Ra0,8 мкм, тому немає необхідності в подальшому поліруванні. Після переходу на технологію HSM компанія, яка виробляє трансмісійні шестерні, скоротила час, необхідний для обробки однієї деталі, на 85%, подовжила термін служби своїх інструментів на 300% і підвищила загальну ефективність свого обладнання (OEE) на 40%.
3. Цифрове планування процесу: плавний перехід від CAD до CAM
Замкнутий цикл керування ланцюжком цифрових процесів дає ЧПК перевагу з точки зору ефективності. Інженери можуть створювати програми автоматизованого-виробництва (CAM) безпосередньо з-моделей автоматизованого проектування (CAD). Це дозволяє їм перевіряти шляхи різання, покращувати траєкторії інструментів і використовувати такі методи, як «контурне різання» та «спіральне фрезерування», щоб скоротити час холостого ходу. Наприклад, під час вирізання рівномірно розподілених отворів програмне забезпечення CAM може автоматично спланувати шлях «поручньої обробки». Це запобігає руху інструменту вперед і назад у послідовності координат і скорочує час простою на 30%. Крім того, функція-передбачуваного керування може завчасно зчитувати кілька програм, змінювати параметри різання на ходу та забезпечувати плавний і швидкий процес обробки.
2. Інтеграція автоматизації: створення виробничих підрозділів, яким не потрібні люди
1. Автоматизована палетна система з роботами, які завантажують і розвантажують
Обробка з ЧПК і промислові роботи настільки добре інтегровані, що весь процес автоматизований, від завантаження сировини до вивантаження кінцевої продукції. Наприклад, певна компанія, яка виробляє запчастини для автомобілів, створила шести-робот і автоматизовану систему піддонів. Це дозволяє їм швидко переходити між різними деталями за допомогою пристосувань для позиціонування нульової точки, скорочуючи час виробництва з годин до хвилин. У-поєднанні з вбудованою-системою перевірки якості можна здійснювати-моніторинг розмірів деталей і дефектів поверхні, щоб уникнути проблем із якістю партії. Ця модель «фабрики чорного світла» забезпечує роботу обладнання від 60% до 90% часу та вдвічі скорочує витрати на оплату праці.
2. Інтелектуальне керування інструментом і різання, яке змінюється відповідно до розмірів
Сучасна-система ЧПК має функції моніторингу ресурсу інструменту та адаптації параметрів. Він використовує датчики струму шпинделя для визначення навантажень різання в режимі реального часу. Коли навантаження занадто велике, система автоматично знижує швидкість подачі. Коли навантаження занадто низьке, він підвищує швидкість, щоб переконатися, що процес обробки постійно працює з найкращим рівнем ефективності. Наприклад, під час роботи з деталями вала різного діаметру система може миттєво адаптувати швидкість подачі на основі змін діаметра, щоб уникнути зниження ефективності зі зміною навантаження. Крім того, модульні системи інструментів, як-от тримачі HSK, можуть скоротити час, необхідний для заміни інструментів, із 30 до 5 секунд, що ще більше скорочує час, не пов’язаний із різанням.
3, Економічне виробництво: від локальної оптимізації до співпраці в усьому процесі
1. Переробка біля-чистих заготовок і залишків матеріалів
Оптимізувавши конструкцію розміру заготовки, наприклад, використовуючи холоднотягнутий матеріал замість гарячого-катаного матеріалу, ви можете зменшити припуск на грубу обробку та кількість матеріалу, який потрібно видалити. Одна компанія скоротила використання матеріалу на 18% і час чорнової обробки на 25% після використання заготовок майже чистої форми. Також буде створено систему управління надлишковими матеріалами для сортування та переробки хвостового матеріалу та стружки з матеріалу прутка. Матеріал довгого хвоста буде розрізаний і використаний для виготовлення дрібних деталей, а чіпи будуть перетворені на вторинну сировину за допомогою процесу плавлення пресування, що дозволить заощадити 15% витрат на сировину.
2. Гнучке планування виробництва та обслуговування обладнання
Гнучка система планування виробництва може змінювати завдання обробки на льоту на основі пріоритету замовлення. Це скорочує час, протягом якого обладнання не використовується. Наприклад, безпілотна обробка вночі може допомогти забезпечити безперервне виробництво та забезпечити використання обладнання 95% часу. У той же час покращення профілактичного обслуговування обладнання (таке часте змащування та точне тестування) може знизити рівень відмов і простоїв. З парадигмою «одна людина, кілька верстатів» одна людина може керувати п’ятьма токарними верстатами з ЧПК. Це збільшує продуктивність на одну людину на 300% і скорочує витрати на робочу силу на 60%.
4, Приклад: Революція ефективності обробки з ЧПУ. Випадок 1: Обробка блоку циліндрів двигуна
Після того, як певний виробник автомобілів створив п’яти{0}}осяжний обробний центр, час, необхідний для обробки блоків циліндрів двигуна, збільшився з 72 годин до 18 годин, точність основних розмірів підвищилася до рівня IT5, а річна виробнича потужність зросла на 300%. Завдяки поєднанню систем виявлення час, необхідний для перевірки якості, скорочується на 70%, а 100% перевірки виконується онлайн.
Випадок 2: Обробка шестерні трансмісії
Після переходу на високо-швидкісне різання та автоматизовану систему закріплення час, необхідний для обробки складних шестерень, зменшився з 45 хвилин до 7 хвилин, вартість інструментів знизилася на 32%, а відсоток браку знизився з 5% до 0,2%. Рівень використання матеріалу зріс з 82% до 95%, а вартість одиниці знизилася на 23% завдяки вдосконаленню стратегії розвантаження.
