Nincs drágább az időnél

Magyarországon is előtérbe került a hatékonyság szempontjából kritikus jelentőségű ciklusidő lefaragása

2017. december 07., csütörtök, 06:00

Címkék: Fanuc forgácsolás Robodrill szerszámcsere termelékenység

A magyar forgácsolóüzemek sokszor úgy le vannak terhelve, hogy olykor kapacitáshiány miatt nem vállalnak el munkát. A termelési kapacitás az adott berendezés teljesítőképességének adott időpontban ismert felső határa, mely a berendezés gazdaságosan megengedhető maximális terhelése mellett érhető el. A felső határ azonban kitolható, leegyszerűsítve ezt nevezzük a ciklusidő csökkentésének.

Gyorsjárati, előtoló, forgácsolási sebesség, orsófordulatszám, pozicionálási gyorsaság, forgácstól forgácsig tartó idő: a szerszámgépek rövid leírására szolgáló paraméterek nagy része az idő fogalma körül forog. Az átfutási idő, vagy ciklusidő úgy írható le, mint két egymást követő termék kibocsátása között eltelt idő. De meghatározható a napi termelési idő és a napi kibocsátás hányadosaként is. A sokváltozós egyenletben a forgácsolási sebesség és a szerszámozásra/szerszámcserére fordítandó idő fordítottan arányosak (1. ábra). Ha magas forgácsolási sebességet alkalmazunk, azzal jelentős mértékben lerövidítjük a szerszám élettartalmát, és a gépkezelők is sokkal több időt töltenek majd el szerszámcserével, összességében tehát növekszik a ciklusidőnk – és jó eséllyel a darabköltségünk is. A megoldás itt is az arany középút választása, és olyan paraméterek választása, amelyek a ciklusidő minimalizálásához vezetnek.

1. ábra

Az idő fetisizálása

„Japánban már sok évvel ezelőtt teret hódított magának a ciklusidő leszorításának jelentősége. Ennek megfelelően a Robodrill marógépek szerszámcsereideje forgácstól forgácsig 1,5 másodperc, ami opcionálisan egészen 0,7 mp-ig csökkenthető – jelentette ki Szabó Norbert, a FANUC Hungary Kft. Robodrill applikációs mérnöke. – A szerszámcserére fordított idő lerövidítése csak egy tényező a Robodrill kiemelkedő termelékenységében: az asztalmozgás, a gyorsjáratok és a szerszámcsere sebessége személyre szabható, így kisebb súlyú munkadarabok esetében gyorsabb asztalmozgást is engedélyezhetünk, ami a többi paraméter optimalizálási lehetőségét is maga után vonja.”

De milyen előnnyel jár a gyorsaság a nagyszériás gyártásban? Komolyabb jelentősége van, mint sokan elsőre gondolnák. Ha egy tíz szerszámos megmunkálás során szerszámcserénként 2-3, pozicionálásonként pedig szintén 2 tized másodpercet nyerünk, akkor a ciklusidő mintegy 5 másodperccel csökken. Ha ehhez hozzáadjuk az asztalmozgáson, a gyorsjáratokon stb. nyert időket, akkor ez nagyszériás gyártás esetén már napokat jelenthet. A felszabadult kapacitás pedig profitnövelésre fordítható.

A ciklusidő (Tc) az alábbi képlettel is felírható:

Tc = Th + Tm + Tt/np

ahol:

Th = munkadarab ki- és berakodás ideje (perc)

Tm = munkadarab forgácsolási ideje (perc)

Tt = szerszámcserére, szerszámozásra fordított idő (perc/db)

np = a szerszám élettartama alatt vele legyártható termékek darabszáma (db)

Ha a gép gyorsaságához nem fejlesztjük hozzá a folyamat minden részét, akkor óhatatlanul szűk keresztmetszet keletkezik, a munkadarabok valahol feltorlódnak, és a ciklusidő csökkentésébe fektetett erőfeszítésünk nagyrészt kárba vész. Ilyen fejlesztendő rész például a munkadarab mozgatása, amit már a kis cégek is automatizálni kívánnak. Erre sarkallja őket az egyre fokozódó munkaerőhiány is. „Figyelembe véve a robot által elérhető termelékenységnövekedést, manapság már a kisebb üzemek számára is reális alternatíva a robotizálás, ami meglepően rövid idő alatt termelheti ki a beruházás költségét. De a folyamat felgyorsítására szolgálnak a pneumatikus vagy hidraulikus automata munkadarab-befogók is – tette hozzá Szabó Norbert. – Napjainkban már az is egyre elterjedtebb, hogy a gépeket bemérő rendszerekkel kapcsoljuk össze, amelyek a kijövő készterméket ellenőrzik le. A mérési eredmények alapján a gépek saját magukat korrekciózzák, így emberi beavatkozás nélkül hozzák létre az előre megadott minőséget és méreteket.”

A változókkal az egyes időtartamokat is forintosíthatjuk:

A munkadarab ki- és berakodási idejének költsége: Ch = Co × Th

A forgácsolási idő költsége: Cm = Co × Tm

A szerszámcserére, szerszámozásra fordított idő költsége: Ctc = Co × Tt/np

ahol

Co = a gépkezelő munkabére (forint/perc)

Egyszerű számítással kiderül tehát, hogy érdemes-e automatizálnunk az anyagmozgatást, vagy megéri-e olcsóbb forgácsolószerszámokra váltanunk. „A saját tapasztalataimból kiindulva sok magyarországi cég – még a nagyobbak is – a szerszámozásban keresik a költségcsökkentés lehetőségeit, így az olcsóbb megoldások felé fordulnak – mondta ezzel kapcsolatban Szabó Norbert. – Azt tudom tanácsolni, hogy egy drágább szerszám nem feltétlenül jelent ráfizetést, mert a minőségi gyártás és a hosszabb szerszámélettartam bőven kompenzálhatja itt is a magasabb bekerülési költséget.”

Kicsi, de ütős

A Robodrill marógépek a FANUC 100%-osan saját termékének tekinthetők, mert minden egyes gépelem saját gyártás, magában hordozva a jól ismert japán minőséget. Már maga a marógép kifejlesztése is a házon belüli gyártás filozófiájából ered: a gépgyártáshoz szükség volt olyan forgácsolóberendezésekre, amelyek precízen és magas minőségben le tudják gyártani a gépelemeket. Ez az igény hívta életre az első FANUC marógépeket, amelyek aztán kereskedelmi forgalomban is bizonyítottak. „Tulajdonképpen a marógép megnevezés nem fedi teljes mértékben a Robodrill képességeit, mert inkább tekinthető egy komplex megmunkálóközpontnak, mint marógépnek – ismertette Szabó Norbert. – A gép méretéhez képest meglepően erős, és alapkivitelben öttengelyes vezérlővel érkezik, így egy háromtengelyes Robodrill néhány órás szerelés alatt átalakítható 4 vagy 5 tengelyes szerszámgéppé.” A gépek nagy orsó-, pozicionálási és gyorsjárati sebességének, valamint rövid szerszámcsereidejének köszönhetően a legtöbb felhasználó a ciklusidő rövidülését tapasztalja – ami a termelési kapacitás növekedésében nyilvánul meg.

Molnár László

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
Média Partnerek