מערכות ייצור גמישות בעבודה, עם מגדלים של חומר המחוברים ללייזר אחד או יותר או למכונות חיתוך אחרות, הן סימפוניה של אוטומציה של טיפול בחומרים. החומר זורם מקופסת המגדל למצע חיתוך הלייזר. החיתוך מתחיל כאשר הגיליון החתוך מהקודם מופיעה עבודה.
המזלג הכפול מרים ומסיר את יריעות החלקים החתוכים ומעביר אותם למיון אוטומטי. בהגדרות מתקדמות, אוטומציה ניידת - רכבים מודרכים אוטומטיים (AGVs) או רובוטים ניידים אוטונומיים (AMRs) - מחזירים חלקים ומזיזים אותם לתוך עיקולים.
לכו לחלק אחר של המפעל ולא תראו את הסימפוניה המסונכרנת של האוטומציה. במקום זאת, תראו צוות עובדים המתמודד עם רע הכרחי שיצרני מתכות מכירים יותר מדי: שאריות מתכת.
בראדלי מקביין אינו זר לחידה הזו. כמנכ"ל MBA Engineering Systems, McBain היא הנציגה הבריטית של Remmert (ומותגי מכונות אחרים), חברה גרמנית שמייצרת ציוד אוטומציה לחיתוך מתכת אגנוסטית של מותג מכונות. (Remmert מוכרת ישירות בארה"ב) מערכת מרובת מגדלים עשויה לשרת מספר חותכי לייזר, מכונות אגרוף, או אפילו חותכי פלזמה. ניתן אפילו לשלב מגדלי פלטות שטוחים עם המגדלים הסלולריים לטיפול בצינורות של Remmert כדי לספק לייזרים צינור לצינור.
בינתיים, מקביין עבד עם יצרנים בבריטניה כדי להשליך את השאריות. מדי פעם הוא עשוי לראות פעולה שמארגנת בקפידה את השאריות, מאחסנת אותם בצורה אנכית לגישה נוחה. הפעולות המעורבות הללו שואפות להשיג את מה שהם יכולים מהחומר שיש להם. זו אסטרטגיה לא רעה בעולם של מחירי חומרים גבוהים ושרשראות אספקה לא ודאות. עם השאר מעקב בתוכנת הקינון, והיכולת של מפעיל הלייזר "לחבר" חלקים מסוימים על בקרת חותך הלייזר, לתכנת את החיתוך על השאר אינו תהליך מייאש.
עם זאת, המפעיל עדיין צריך לטפל פיזית בשאר הגיליונות. זה לא עניין של כיבוי אורות, ללא השגחה. מסיבה זו ואחרות, מקביין רואה יצרנים רבים נוקטים גישה שונה. מאחר שהשאריות יקרות מדי לניהול, מתכנתים חותכים השתמש בחלקי מילוי כדי למלא קנים ולהשיג תפוקות חומר גבוהות. כמובן, זה ייצור עבודה בתהליך (WIP), וזה לא אידיאלי. בפעולות מסוימות, לא מן הנמנע שיידרש WIP נוסף. לשם כך הסיבה לכך, פעולות חיתוך רבות פשוט שולחות את השאריות לערימת הגרוטאות ועוסקות רק בתפוקות חומר פחות מהאידיאליות.
"שאריות או הסיכויים בדרך כלל הולכים לפח", הוא אמר. "במקרים מסוימים, אם יש לך שאריות גדולות לאחר החיתוך, זה נבחר ביד ומונח על מתלה לשימוש מאוחר יותר."
"בעולם של היום, זה לא הגיוני לא אקולוגי ולא כלכלי", אמר סטפן רמרט, הבעלים והמנהל של רמרט, בהודעה של ספטמבר.
עם זאת, זה לא חייב להיות כך. McBain תיאר את הגרסה העדכנית ביותר של פלטפורמת האוטומציה LaserFLEX של Remmert, המשתמשת בטכנולוגיה אוטומטית לטיפול בשאריות. לאחר פריקת החלק, השאר לא נזרק, אלא מוחזר למחסנית מערכת האחסון .
כפי שמסביר מקביין, על מנת לשמור על פעולה אמינה, המערכת השיורית יכולה להתמודד עם ריבועים ומלבנים קטנים עד 20 x 20 אינץ'. קטן יותר מזה, ואינה יכולה להחזיר את השאריות לאריזת האחסון. היא גם לא יכולה להתמודד עם שאריות עם כלבים או צורות לא סדירות אחרות, וגם לא יכול לתפעל מקטעי רשת רופפים של שלד ריק.
מערכת הבקרה המרכזית של מערכת רמרט מנחה את הניהול והלוגיסטיקה של הפח הנותר. מערכת ניהול מחסנים משולבת מנהלת את המלאי הכולל, כולל עודפי חומרים.
"ללייזרים רבים יש כעת רצפי חיתוך וחיתוך חומרים הרסניים", אמר מקביין. "זוהי תכונה נפוצה למדי של רוב יצרני [חותכי הלייזר]".
הקן נחתך בלייזר, לאחר מכן מבוצע רצף הרס שלד על החלק הבולט מהשארית כך שהחלק הנותר הוא ריבוע או מלבן. לאחר מכן היריעות מועברות למיון חלקים. מוציאים חלקים, עורמים, והשאר הוחזר לקופסת האחסון המיועדת.
ניתן להקצות לקלטות מערכת תפקידים שונים בהתאם לצרכי הפעולה. חלק מהקלטות יכולות להיות מוקדשות לנשיאת מלאי לא חתוך, אחרות יכולות להיות מוערמות על גבי מלאי לא חתוכים עם שאריות, ואחרות יכולות לשמש כחוצים המיועדים להחזקת שאריות עד העבודה הבאה שדורשת את זה תגיע.
אם הביקוש הנוכחי מצריך נייר עם כמות גדולה של שאריות, פעולה זו יכולה להקצות יותר מגשים כחוצץ. פעולה זו יכולה להפחית את מספר קופסאות המאגר אם תמהיל העבודה ישתנה לפחות קנים עם שאריות. לחילופין, השאריות ניתן לאחסן על גבי חומר הגלם. המערכת נועדה לאחסן דף עודפים לכל מגש, בין אם מגש זה מיועד כמאגר או מחזיק דף עודפים על גבי כל הגיליון.
"המפעיל צריך לבחור אם לאחסן את [השאריות] על גבי חומר הגלם או בקסטה אחרת", מסביר מקביין. "עם זאת, אם השארית אינה נחוצה לקריאת החומר הבאה, המערכת תרחיק אותה ל- לגשת למלאי הגיליון המלא... בכל פעם שהשארית מוחזרת [לאחסון], המערכת מעדכנת את גודל הגיליון והמיקום, כך שהמתכנת תוכל לבדוק את המלאי לעבודה הבאה."
עם אסטרטגיית תכנות ואחסון חומרים נכונים, המערכת יכולה להוסיף גמישות אוטומציה לניהול חומר שיורי. שקול פעולת תמהיל מוצרים גבוה שיש לה מחלקה לייצור בנפח גבוה ומחלקה נפרדת לנפח נמוך ויצירת אב טיפוס.
אותו אזור בנפח נמוך עדיין מסתמך על ניהול גרוטאות ידני אך מאורגן, מתלים המאחסנים נייר בצורה אנכית, עם מזהים ייחודיים ואפילו ברקודים עבור כל גרוטאות. ניתן לתכנת את הקינים הנותרים מראש, או (אם הפקדים מאפשרים) ניתן לחבר חלקים ישירות לתוך בקרות המכונה, כאשר המפעיל משתמש בממשק מגע גרור ושחרר.
בתחום הייצור, האוטומציה הגמישה מראה את מלוא הפוטנציאל שלה. מתכנתים מקצה קופסאות חיץ ומתאים את ניצול הקופסאות על סמך תמהיל העבודה. חותכים נייר לשימור שאריות מלבניות או מרובעות, אשר מאוחסנות לאחר מכן באופן אוטומטי לעבודות עוקבות. מאחר ושאריות החומר מטופלות באופן אוטומטי , מתכנתים יכולים לקנן בחופשיות תוך מחשבה על ניצול מקסימלי של החומר, ללא צורך בייצור חלקי מילוי. כמעט כל החלקים נשלחים ישירות לתהליך הבא, בין אם בלם לחץ, בלם, במכונת קיפול, בתחנת ריתוך או בכל מקום אחר.
החלק האוטומטי של הפעולה לא יעסיק הרבה מטפלים בחומרים, אבל העובדים המעטים שיש לו הם יותר מסתם דוחפי כפתורים. הם ילמדו אסטרטגיות מיקרו-תיוג חדשות, אולי יקשרו קבוצות של חלקים קטנים יחד כדי שבורחי חלקים יוכלו בחרו את כולם בבת אחת. מתכנתים צריכים לנהל את רוחב הפרחים ולבצע רצפי הרס שלד אסטרטגיים בפינות צפופות, כך שהאוטומציה של חילוץ החלקים תפעל בצורה חלקה. הם גם יודעים את החשיבות של ניקוי דקים ותחזוקה כללית. הדבר האחרון שהם רצו היה עבור אוטומציה להפסיק כי יריעת יריעה מרותכת בטעות לערימת הסיגים על רצועות השיניים למטה.
כשכל אחד ממלא את תפקידו, מתחילה הסימפוניה של תנועת החומר, בקול. מחלקת החיתוך האוטומטית של היצרן הופכת למקור אמין של זרימת חלקים, תמיד מייצרת את המוצר הרצוי בזמן הנכון, לתפוקת חומרים מקסימלית אפילו בסביבות תמהיל מוצרים גבוהים.
רוב הפעולות עדיין לא הגיעו לרמה זו של אוטומציה. עם זאת, חידושים בניהול מלאי שאריות יכולים לקרב את חיתוך הפח לאידיאל הזה.
טים הסטון, עורך בכיר ב-The FABRICATOR, סיקר את תעשיית ייצור המתכת מאז 1998, והחל את הקריירה שלו במגזין הריתוך של החברה האמריקאית לריתוך. מאז, הוא סיקר את כל תהליכי ייצור המתכת מהטבעה, כיפוף וחיתוך ועד השחזה וליטוש. הוא הצטרף לצוות The FABRICATOR באוקטובר 2007.
FABRICATOR הוא המגזין המוביל בצפון אמריקה לייצור מתכת וייצור. המגזין מספק חדשות, מאמרים טכניים ותיאורי מקרה המאפשרים ליצרנים לבצע את עבודתם בצורה יעילה יותר. FABRICATOR משרתת את התעשייה מאז 1970.
עכשיו עם גישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של The FABRICATOR, גישה קלה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
המהדורה הדיגיטלית של The Tube & Pipe Journal נגישה כעת במלואה, ומספקת גישה קלה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
תהנה מגישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של STAMPING Journal, המספקת את ההתקדמות הטכנולוגית העדכנית ביותר, שיטות עבודה מומלצות וחדשות בתעשייה עבור שוק הטבעת המתכת.
תהנה מגישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של The Additive Report כדי ללמוד כיצד ניתן להשתמש בייצור תוסף לשיפור היעילות התפעולית ולהגדלת הרווחים.
עכשיו עם גישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של The Fabricator en Español, גישה קלה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
זמן פרסום: 17-2-2022