コントロールパッケージは生産のスピードアップに役立ちます

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IndexC100およびSiemens840D制御パッケージが、サイクルタイムを犠牲にすることなくセットアップ時間を改善し、タスクフォースのヒントで生産時間を3分の1に短縮する方法を学びます。

Task Force Tips（TFT）は、より高価格で高速の機械加工オプションを実装することで生産能力が向上することを知っていましたが、そのような投資には抵抗しました。 「インデックスマシンに関しては、経済学についてはあまり調べていませんでした」と、会社のオーナー兼社長のスチュワートマクミランは言います。 「会社のマシンが私たちのリーグに含まれているとは思ってもみませんでした」と彼は言います。しかし、インデックスマシンを購入し、最終的にシーメンスの制御パッケージで電力を供給した後、彼はすぐに判断の誤りに気づきました。この組み合わせにより、TFTの生産時間は以前の30％に短縮されました。マクミラン氏は、これはモーニングコールだったと言います。

TFTは、世界中の消防署で使用されている高度に設計された消火チップ、ノズル、およびその他のエージェントデリバリー機器のメーカーです。インディアナ州バルパライソにある168,000平方フィートの施設で、週7日、3シフトで5,000を超える製品を製造しています。 International Manufacturing Technology Show（IMTS）2008で、同社はIndex Corp.（インディアナ州ノーブルズビル）からC100自動生産旋盤を購入することを決定しました。その後すぐに、TFTは、新しいマシンを駆動するCNCの機能を超えてプッシュしていることに気付きました。 Indexが新しいマシンのパフォーマンスが低いことを知ったとき、工作機械メーカーはそれをSiemens Industry Inc.（Elk Grove Village、Illinois）の840D制御パッケージを備えたモデルと交換しました。

やがて、新しい機械は以前の3分の1の時間で部品を切断していました。 TFTは、5,000〜6,000 RPMでジョブの実行を開始し、1秒未満で0〜5,000 RPMにランプアップし、同じ速度でランプダウンしました。 「スピンドルが新しいコマンド速度で安定するのを待つのにどれだけの時間がかかっているのか、これまで気づかなかったのです」とマクミラン氏は言います。タレットのインデックス作成も高速です、と彼は言います。複数の工具が重なり合って、高速加速で同時に切断します。

Index C100は、新しい方法で速度も活用します。たとえば、会社はオフセットを変更せずに1,000を超える部品を実行できます。さらに、自動化された残骸除去機能により、オペレーターの注意を払うことなくバーストックを迅速にリロードすることにより、機械を継続的に稼働させることができます。会社の残りのマシンでは、オペレーターは残りを取り出して新しいバーをロードする必要があります。そのステップは数分しかかからないはずですが、McMillian氏は、オペレーターがマシンをリロードする前に、マシンが6分近くアイドル状態になることがよくあると言います。このプロセスには5分かかります。この失われた時間は合計されます、と彼は言います。

もう1つの速度関連の改善は、マシンの高速高速トラバース速度でした。これは、会社の経験では常に高速ではありませんでした。 「多くの機械が最大速度で高速トラバース速度をアドバタイズしますが、実際には、10インチまたは12インチを移動しない限り、トラバース速度が最大に達することはありません」とMcMillan氏は言います。彼はこれを構造設計の特徴に帰している。たとえば、マシンは従来の座標系の代わりに平行四辺形のバーのセットを使用します。 「このマシンには、砲塔用の額縁マウントがあります。砲塔は、ほとんどの砲塔のように一連の方法で活用されません。スライドする場所に近いため、サポート構造からぶら下がっている砲塔のツールに関して、直径に対する長さの比率はそれほど大きくありません。これにより、マシンは回転するための剛性が高くなり、軸を非常に速く加速できるため、実際にトラバース速度を上げることができます」とマクミラン氏は言います。

リードプログラマーのNatePriceによると、Index C100の平行四辺形座標系は、空間内の任意のポイントではなく実際の数値参照ポイントに基づいて測定とモーションをプログラムできるため、効率がさらに向上します。 「インデックスでは、すべての機械空間座標、すべてのオフセット、機械の動作を定義するために使用されるすべての測定値に、それが何であるか、そしてそれがどこに関連するかについての正当な説明があります」とプライス氏は言います。 「これにより、これらの測定の自動化がはるかに簡単になります。以前は、任意のポイントがあったため、手動で測定していました。インデックスでは、それらは定義された文字通りのポイントです」と彼は言います。

シーメンス840Dがインデックスマシンを駆動することで、TFTはセットアップ時間を短縮しました。タレットのインデックス作成速度が速いため、TFTの他のマシンと比較して、セットアップ時間が80％短縮されました。

プログラミングの容易さとセットアップの高速化に加えて、プライス氏は、シーメンスの制御により、機械工が機械の生産能力をより効率的に制御し、活用できるようになると述べています。たとえば、コントロールを使用すると、十分なショートカットを使用できます。 「他のコントロールには存在しなかったメッセージをオペレーターに提示する方法があります」と彼は言います。 「マシン上で非常に多くのことが起こっているため、すべての情報を1つの画面にキャプチャすることは困難ですが、コントロールはすべてが何をしているかを追跡するのに役立ちます。多くのページに目を通すことなく、より詳細に理解するのは本当に簡単です」と彼は言います。

CNCの運用効率の別の例として、プライス氏はコントロールがエラーメッセージを管理する方法を指摘しています。 「マシンは、サイクルを開始する前に、いくつかの条件が存在することを確認したいと考えています」と彼は言います。たとえば、チャックを閉じ、ガントリーとサブスピンドルを安全な位置に配置する必要があります。これらの条件が満たされていない場合、コントロールは、サイクルを開始するために必要な変更をオペレーターに案内します。

工具の装填も改善の大きな領域でした、とプライス氏は言います。基本的に、プログラマーはミニプログラムを入力することにより、ジョブに使用されるツールをコントロールに指示します、と彼は言います。セットアップ中、コントロールはタレット上のステーションを表示し、どのツールを出し入れする必要があるかをオペレーターに通知します。 「このガイド付きプロセスは、これまで私たちが扱ってきたものとは大きく異なります。セットアップ時間が本当に短縮されます」とPrice氏は言います。

新しい工作機械とCNCは、マクミリアン氏が別の視点から数字を見るのに役立ちました。たとえば、屋根や床の設置から暖房や冷房まで、店舗の建設には初期費用と継続的な費用がかかります。これらすべてのコストは、1時間あたりのコストに相当しますと彼は言います。新しいマシンへの投資を検討するとき、彼は10年間で600,000ドルのマシンを購入することと、300,000ドルのマシンを購入することの違いを調べ始め、その違いは1時間あたりわずか8ドルであることに気付きました。 「1時間あたりさらに8ドルで、同じ平方フィートから3倍の制作量を得ることができます」と彼は言います。