Het doorbreken van de 5-assige automatiseer barrière

De 5-assige machine verspaning is per definitie meer complex dan het simpele 3-assige verspanningscentrum in termen van programmatie, gereedschappen en zijn mogelijkheid tot automatiseren – iets dat meer en meer belangrijk wordt voor machinegebruikers

Waar vaak waar er een grote mix van componenten zijn betrokken, leent het 5-assig werk zich niet gemakkelijk tot een standaard robotoplossing, omwille van de eisen van meerdere opspanningen, werkstuk-types en programma’s. Ons eigen onderzoek toont aan dat vele machine gebruikers hun operaties bekijken als ongeschikt voor automatisatie, omdat ze voornamelijk werken met kleine afmetingen.

Als resultaat daarvan wordt 5-assig werk zelden geautomatiseerd, maar in combinatie met macro-economische factoren zoals arbeidskosten, de steeds groter wordende vraag naar hogere productivteit en innovatieve technologie worden eindelijk de barrières doorbroken.

Eén van de drijvende krachten achter de ontwikkeling van de 5-assige automatisatie buiten de werktijden was het potentieel om de productie overdag te vervangen naar uren waarbij er geen bemanning nodig is, en waarbij de machine onbemand kan lopen met lichten uit.

De mogelijkheid om de productietijd te verhogen van 8 uur naar mogelijks 24 uur, resulteert in een onmiddelijk verhoging van de machinecapaciteit, alook productiviteit en rentabiliteit.

Bijvoorbeeld, een 8-uren dag met 240 productieve dagen per jaar (Maandag tot Vrijdag met 4 weken vakantie), geeft 1920 productie-uren, die kunnen verkocht worden aan de klant. Als de desbetreffende machine 16 uren operatief kan zijn over hetzelfde aantal productiedagen, dan verdubbeld dit ook de capaciteit tot 3840 werkuren. Een automatisatiesysteem dat in staat is om de machine uren te verlengen naar ongebruikelijke uren, met een 24-uur werking plus weekends en vakantie, vehoogt het aantal productie-uren tot 8,760 uren per jaar met meer dan 4-voudige verhoging in capaciteit.

Een 2de grote drijfveer zijn de werkuren. CNC operatoren zijn hoog opgeleid, dus is het zinvol om het aantal repititieve taken te verminderen en de waardevollere taken zoals programmering te verhogen. Onderzoek toont aan dat zonder automatisatie een operator zijn tijd tot 70% ziet ingenomen worden door repititieve taken zoals laden en ontladen van opspanningen , werkstukken en afgewerkte componenten die geen speciale vaardigheden vereisen.

Het meest voor de hand liggende antwoord hierop is om het 5-assig werk te automatiseren, maar een aantal obstakels staan dit in de weg. Ten eerste zou bij veel bestaande 5-assige machines de automatiseringsoplossing aan de voorkant van de machine moeten worden geplaatst, waardoor de operator minder toegang heeft tot het bewerkingsbereik.

Het goede nieuws is dat er een nieuwe generatie van machines ontworpen wordt met een specifieke automatisering met zij-opties in gedachtvlakkee. Bijvoorbeeld, Mazak’s nieuwe Integrex I-H series zijn machines die speciaal ontworpen zijn voor automatisatie met een vlak voorkant ontwerp en gereedschapsmagazijn aan de achterkant, laat toe om de automatisering te plaatsen aan de voorkant van de machine zonder de operator te hinderen in toegang tot de machining envelope.De automatisering kan zo geprogrammeerd en gecontroleerd worden door het gebruik te maken van de Mazak Smooth Ai CNC uitgerust met Robot Cell Controller Software.

Feedback van machinegebruikers heeft aangetoont dat er een begrijpelijke bezorgheid is omtrent de complexe setup en programmerin, specialisaties die vele machinegebruikers niet beheersen. Onze eigen klantenenquete geeft aan dat 1 op 10 machinegebruikers niet automatiseren omwille van geen of weinig ervaring.

Maar een aantal nieuwe software innovaties zoals Mazak Robot Setup Assist en de Robot Cell Controller maken het makkelijker om te connecteren en de robot te installeren. Deze software opties zijn deel van de CNC hulpinstallatie, en maakt onderhoud van de automatisatie een stuk makkelijker. Het voordeel hieraan is dat een in-huis expertise niet langer een voorwaarde voor automatisatie hoeft te zijn.

Een manier om dit specifieke probleem te omzeilen, is om een kant-en-klare automatiseringsoplossing met 5 assen te specificeren, zoals de CV5-500 van Mazak, uitgerust met een MA-robotoplossing voor het laden en lossen van werkstukken. In werking geeft de MA robot onmiddelijke productiviteitsverbetering dankzij het ontwerp, dat een wisseling van vijf minuten tussen werkstukken mogelijk maakt. De software maakt het snel wisselen van stapelplaten en de robotgrijpers mogelijk, waardoor het ideaal is voor 5-assige kleine batchruns.

Verreweg de grootste belemmering voor automatisering is de perceptie dat het duur is. Er zijn echter twee belangrijke overwegingen. Ten eerste dalen de investeringskosten van automatisering, met name robots, dramatisch, wat op zijn beurt de potentiële terugverdientijd verkort.

Ten tweede houdt deze visie geen rekening met de impact die automatisering kan hebben op de 5-assige productiviteit. Naast de mogelijkheid om machines meer en meer onbemand en met lichten uit te laten draaien, kan automatisering ook helpen de onproductieve wachttijd voor machines te verminderen, terwijl operators andere taken uitvoeren.

Met een robot is het mogelijk om het gebruik van activa te maximaliseren en een continue productie te garanderen zonder onderbrekingen voor beladen. Het alternatief – een operator die uitsluitend is afgestemd op elke 5-assige machine – zou de productiviteit op peil houden, maar kan een negatief effect hebben op het concurrentievermogen en de rentabiliteit.

In het verleden was geautomatiseerd 5-assig werk eerder uitzondering dan regel, maar als machinegebruikers willen blijven concurreren en hun investering in 5-assige machines zo snel mogelijk willen terugverdienen en de rentabiliteit te maximaliseren, dan is er een nieuwe generatie machines en automatiseringsoplossingen die een stappenplan bieden voor de toekomst. Europese machinegebruikers hoeven alleen naar Aziatische landen met een hoge productiviteit te kijken om te zien wat de toekomst in petto heeft als ze bereid zijn de kansen te grijpen.