Quando le celle di lavoro lavorano per le macchine utensili

Jul 13, 2023

Ambito di lavoro, automazione, ROI e altre questioni degne di nota. Oppure, quanti widget vuoi realizzare e quanto velocemente?

Le celle delle macchine utensili sono dotate di automazione collegata a robot che non raggiunge il rendimento più elevato fornito dalle celle di produzione flessibile (FMS). La varietà è il loro segno distintivo. Le configurazioni delle celle di macchine utensili possibili con l'automazione robotica includono officine con requisiti di elevato mix/basso volume, nonché celle con requisiti di produttività di volume elevato.

Ma come scegliere di investire in una cella di lavoro con macchina utensile, e in quale configurazione? È meglio capire prima i fondamenti.

Le macchine possono essere assistite e collegate per produrre le stesse parti nella produzione in serie o eseguire più processi di lavorazione complessi su singole parti. Coloro che adottano l'automazione per la prima volta così come le officine esperte possono trarre vantaggio dall'esperienza disponibile dei costruttori di macchine utensili, dei fornitori di robot e automazione e degli integratori che li confezionano in una soluzione produttiva. In questo articolo, le principali aziende di automazione delle macchine utensili valutano cosa cercare quando si inizia ad adottare la tecnologia delle celle per macchine utensili.

Il punto di partenza per un'officina per valutare se una cella di macchina utensile sia l'approccio giusto è solitamente quando l'obiettivo è produrre il maggior numero di parti in modo efficiente. Sia le officine più piccole che le grandi officine di produzione dovrebbero porsi le stesse domande una volta determinata la configurazione, secondo Matt Gifford, direttore vendite nazionale, Mitsui Seiki USA, Franklin Lakes, NJ. Che tipo di lavoro? Quantità annuali di codici? Esistono famiglie di parti correlate? Quali tipi e quantità di macchine sono necessarie e disponibili per realizzare le parti (o famiglie di parti)? Quanti strumenti – standard e speciali – e tipi di fissaggio sono necessari?

Secondo Gifford, negli ultimi anni la combinazione di diversi tipi di macchine in una cella è diventata più facile da integrare. È ancora più comune che le macchine scelte per la cella siano configurate allo stesso modo e dallo stesso costruttore a causa della facilità di integrazione e somiglianza.

Altre combinazioni sono tipicamente macchine che possono utilizzare gli stessi pallet tra loro. Ad esempio, se disponi di pezzi di grandi dimensioni (ad esempio pallet di un metro o più) che utilizzano centri di lavoro orizzontali con tornio VTL e ispezione CMM in linea, i ricevitori di pallet devono essere gli stessi su tutte le macchine. Per le parti più piccole funziona bene caricare più varietà di parti per un sistema di produzione "just in time", mantenendo elevato l'utilizzo del mandrino. Questo scenario funziona meglio quando si utilizzano pallet di piccole dimensioni che possono fissare un'ampia varietà di parti e con gli stessi ricevitori su una varietà di configurazioni di macchine utensili, tra cui tornitura, sbavatura, lavaggio, ispezione e altro ancora.

Si stanno facendo grandi progressi per la produzione ad alto mix/basso volume, che è comune nelle officine conto terzi e in qualsiasi ambiente di produzione che funziona con una strategia snella. Gli avanzati controllori di cella di oggi gestiscono e monitorano brillantemente tutti gli aspetti della cella e possono essere integrati con l'ERP e il MES di una fabbrica per pianificare e riprogrammare automaticamente le priorità di lavoro e le esigenze di risorse man mano che le richieste cambiano in tempo reale.

La maggior parte dei controlli delle macchine sono basati su PC, facilitando la possibilità di integrare e connettere le macchine. Oggi i controllori cellulari avanzati hanno la sofisticatezza necessaria per sposare macchine diverse. La sfida, tuttavia, è che la maggior parte delle officine dispone di una varietà di macchine utensili con età diverse, fino a 20 anni o più. È meglio pianificare strategie di sostituzione introducendo una nuova cella per sostituire le apparecchiature più vecchie. Anche così, le apparecchiature legacy sono ancora utilizzabili. A volte un pezzo di attrezzatura più vecchia può essere utilizzato per preparare le parti con un servizio qualificato, ad esempio per il montaggio in un dispositivo, e quindi il resto dei processi può essere automatizzato nella produzione cellulare.

Non è difficile da gestire se si utilizza un comune PC per gestire i dati. In genere, ogni macchina può funzionare come sistema operativo autonomo e quindi la pianificazione, il reporting e il flusso di lavoro possono essere gestiti con il controller centralizzato della cella PC. Esistono aziende specializzate in questi tipi di sistemi oppure un system integrator può gestire l'intero progetto.