HRCのMRO：水平マシニングセンターをいつ保守、再構築、または交換するか

多くの工作機械は長持ちするように作られています。しかし、すべての工作機械の寿命には、その操作能力を向上させるために何かをする必要がある時期があります。

重度のメンテナンス、アップグレード、再構築、新しいモデルへの機械の交換など、老朽化し​​た水平マシニングセンター（HMC）についてショップが下す必要のあるいくつかの決定を調べてみましょう。

水平方向の手入れについて最初に言わなければならないことも、あまりにも頻繁に忘れられています。最初から予防保守（PM）を行う必要があります。工作機械メーカーがガイドラインを提供します。ニュージャージー州パインブルックのDoosanMachineTools Americaの場合のように、文字通りマシンにグラフが表示されることがあります。当然、これらのスケジュールはマシンの稼働量によって異なりますが、新しいマシンを備えたシングルシフトのジョブショップでもPMに注意を払う必要があると、オクラホマを拠点とするマシンツールスペシャリティのタルサのサービスマネージャーであるRagenHunsucker氏は述べています。 、オクラホマ、カンザス、ミズーリ南西部をカバーする斗山のディストリビューター。残念ながら、多くの企業が「保守と生産の間の権力闘争」を経験しており、「部品、部品、部品」の必要性は、何年も保守を行わないという点で勝っていると彼は付け加えました。

彼らの名誉のために、ほとんどの主要な機械製造業者とその流通パートナーは、顧客のためにPMを実行することを提案していますが、採用は不十分です。 Machine ToolSpecialtiesのオーナーであるJeffDeLaughter氏は、大企業はPM契約に署名する可能性が高いと述べましたが、生産需要により実際に作業をスケジュールするのに苦労する可能性があります。また、中小規模のショップに関しては、推奨されるメンテナンスプランに従う数は「ほぼゼロ」です。

マサチューセッツ州サドベリーにあるMethodsMachineToolsInc.のテクニカルサポートディレクターであるBernieOtto氏は、PMプログラムに登録する顧客には2つのタイプがあると述べました。 1つ目は、それを持っておらず、高価な機械の故障によって「何度も燃やされすぎた」会社です。 2つ目は、特にこれらの機械をより高いレベルで生産する必要がある場合に、「交換が難しい独自の機器を管理している」ことを前もって認識している会社です。彼は、稼働し続けなければならない特殊な機械で非常に研磨性が高く珍しい材料を切断するメソッドの顧客を引用しました。 「彼らは一貫した予防保守プログラムに投資しています。 6か月ごとに、ボールねじとガイドウェイの周囲を清掃し、潤滑の流れを確認し、機械全体の機能を確認します。」

オットーは、パンデミックにより多くの保守技術者が早期に引退することを余儀なくされたことを観察しました。 「したがって、[顧客]には保守担当者が残っていないため、サービス契約が増加しています」と彼は言いました。 「すべての老人は引退した。新規参入者は機械に潤滑油を入れるかもしれませんが、Methodsでは、より完全なプログラムを実行する準備をしています。ますます多くの顧客が、サービスを構造化して整理すれば、ダウンタイムをより適切に計画できることに気づき始めています。本当に大きな問題になる前に、もっと多くの小さな問題を前もって修正することができます。」

マシンの老朽化に伴うタスクとテスト

Doosanのサービス担当副社長であるYBLeeは、HMCユーザーの高い割合が24時間年中無休またはそれに近い状態で稼働しており、稼働時間の基準が高いと指摘しました。 Leeは、定期メンテナンスを四半期、半年、および年次のタスクに分割しました。後者は、ウェイカバーの引き抜きとチップの清掃、クーラントタンクの清掃、油圧作動油の交換、機械のレベルの確認、バックラッシュの調整、確認などです。スピンドルの振れ。

ハンサッカー氏によると、HMCが約10,000時間稼働すると、斗山はメガオームメーターの使用を開始して、モーター巻線の故障やケーブルの劣化（モーターにつながるケーブルの絶縁の故障）を検出します。彼はまた、ボックスウェイはリニアガイドウェイよりも注意が必要であると警告しました。 「リニアガイドを使用する場合、ボックスウェイマシンの場合ほど、方法、潤滑システム、オイルディストリビューター、およびそのようなものに注意を払うことはそれほど重要ではありません。」しかし、ボックスウェイは優れた剛性と振動減衰を提供するため、ヘビーデューティー切断に人気があります。 （斗山は両方のタイプのHMCを提供しています。）

PMを維持し、明らかなコンポーネントの障害がない限り、大規模なオーバーホールを検討する時期か、HMCの交換を検討する時期かをどのようにして知ることができますか？ニュージャージー州フランクリンレイクスのMitsuiSeikiUSAのCOOであるBillMalanche氏は、これは現実的にスケジュールできるものではないと述べました。代わりに、「マシンのダウンタイムとスクラップ率は、おそらくマシンの動作をより適切に示しています」と彼は提案しました。 「もちろん、不良部品はさまざまな要因によって引き起こされる可能性がありますが、実証済みの製造プロセスがあり、コンポーネントの真直度、垂直性、精度などの劣化が見られ始めている場合は、何かが失敗し始めているという考え。」

オットーはまさにこの点を反映し、「多くの点で、ワークピースは水平機械のパルスです。部品に不正確さが見られる場合、または仕上がりが悪い場合は、通常、マシンに問題があることを示しています。それは、線形ガイドウェイのような使い古されたコンポーネントから何でもかまいません。ボックスウェイマシンでTurciteを劣化させている可能性があります。それは弱いドローバーである可能性があります。パレットクランプ機構が弱い可能性があります。

「問題を引き起こしている可能性のある領域を絞り込むために、ほとんどの機械工が実行できる簡単なテストがいくつかあります」と彼は続けました。 「たとえば、「工具をスピンドルに入れ、キーを取り出し、回転させて、マシンに遊びがあるかどうかを確認します。これは、ドローバーが弱くなっていることを示している可能性があります。スピンドルにドライバーを入れて少しこじ開ける人もいます。動く場合は、ドローバースプリングが摩耗している可能性があります。」

もう1つの簡単なテストは、インジケーターをスピンドルに取り付けてから、手動でパレットを動かそうとしているときにフィクスチャに触れることです。 「それが動く場合は、おそらく軸の1つにバックラッシュがあり、サービス担当者に連絡する必要があります。」

同じように、ハンサッカー氏は、定期的なボールバーテストは、「精度の問題が発生する前、または徐々に発生しているときに、精度の問題をキャッチする」ための迅速で簡単な方法であると述べました。また、良くも悪くも、PMに登録するよりも、定期的なボールバーテストを行うように顧客を説得する方が簡単です。ベースラインを確立した後、定期的なテストにより、マシンの幾何学的精度のスナップショットが提供されます。各段階で、お客様はエラーの程度が許容できるかどうか、または懸念の原因であるかどうかを判断できます。たとえば、マシンが許容範囲外に移動していても、パーツはまだ許容できるため、実行を続けると決定する場合があります。一方、航空宇宙店は同じデータを見て、不良部品を製造するリスクが十分に高く、完全な評価と修理作業の可能性が十分にあると結論付ける可能性があります。

良好に機能していた機械が現在許容できないほど不正確である場合、Malancheは、ボールねじの交換などの主要な修理を検討する前に、資格のある請負業者または工作機械メーカーを雇って機械を「再設置」することを推奨しました。 「機械は何年も前後に動いていて、基礎は落ち着きました。これにより、機械にトルクがかかります。そのトルクを解放したい。 …マシンを移動する必要はありませんが、慣性パッドから解放し、元の位置に戻し、基本的に再インストール、再調整、新しいレーザーキャリブレーションを行います。もの。"マランシェの経験では、問題のエラーがそれほど大きくない場合、これは半分以上の時間で問題を解決します。 「たとえば、マシンが10分の1を何年も保持していたとすると、あなたはそれをクラッシュさせ、今ではあなたを保持しています。再コミッショニングでこれを修正できる可能性があります。」

スマートアップグレード

マシンが必要な許容誤差を保持しているが、より多くのスループットが必要であるとしましょう。この記事のためにインタビューされた誰もが、コントロールをアップグレードすることはほとんど意味がないと言いました。しかし、OKKおよびKiwaマシンのMethodsのプロダクトマネージャーでもあるOttoは、他の2つのアップグレードを真剣に検討する必要があると述べました。

「追加のパレットプールを現場に設置して、部品の組み合わせを増やして、マシンをより多くの無人時間で稼働できるようにすることができます。また、機械に工具容量を追加して、頭出しされた複数の部品を処理できるようにすることもできます。」実際、オットー氏によると、MethodsのKiwaおよびOKKマルチパレット販売の約60％は、元々標準の2パレット配置が装備されていたマシンに対するものです。なぜなら、ショップは「40,000パーツの契約を約束されることが多いのですが、最初の注文は3,000パーツになるからです。顧客は、より大きな自動化システムに全面的に取り組む前に待つ方が賢明であると考えています。」

ほとんどの水平線には、180°スイングする2つのパレットが装備されており、作業ゾーンとロード/アンロードステーションを切り替えます。メソッドおよびその他のサプライヤーは、機械のロータリーチェンジャーの負荷側との間で追加のパレットを取り出す自動化オプションを提供しています。 Ottoは、1台のマシンにサービスを提供する固定数のパレット、1台のマシンにサービスを提供するタワー（現在普及している省スペースアプローチ）、および1台または複数のマシンにサービスを提供するロボットを使用する線形システムを備えたスタンドアロンプ​​ールについて説明しました。 DeLaughter氏によると、斗山は線形パレットシステムを構築しているため、時間の経過とともに最大6台のマシンを追加でき、「適切なベースから始めれば、それに合わせてパレットを拡張できます」。また、オットー氏は、「これらのシステムのほとんどにはスケジューラーがあり、その一部は多様なジョブをルーティングする際の複雑な課題を処理できます」と付け加えました。

オットーは、COVID-19のパンデミックの際に、病気のためにスタッフの半分を失ったと同時に、呼吸器部品を製造する緊急契約を結んだ顧客に言及しました。 Methodsは、迅速な現場改造用の自動化キットを在庫しており、既存のKiwa KH-45マシン用の6ステーションパレットプールを1つと、新しいKiwaKH-4500に別の6ステーションパレットプールを装備しました。両方のマシンが同じパレットを使用します。

「数週間以内に、彼は1日約6時間のランニングから、オペレーターから得られるすべての時間から約16時間になりました。彼はようやく1日約22時間起きて、軽く出席した」とオットーは語った。 「私たちは、彼が以前に行ったのとまったく同じ仕事、速度、フィード、すべてを取りました。私たちが行ったのは、2つのパレットプールを追加することだけでした。これにより、彼の日数が延長され、同じ人数で生産量が2倍になりました。」

無人加工を増やすには、特にさまざまなジョブを自動化する場合に、自動工具交換装置の容量を増やす必要があることがよくあります。オットー氏は、「メーカーによってツールカルーセルの拡張方法が異なる」と説明しました。一部のメーカーは、最初から簡単に拡張できるように設計されています。たとえば、Methodsは単にマガジンをOKKマシンに追加でき、場合によっては60から170のツールになります。 「キワのツールチェンジャーを120から240のツールに約1日半で後付けすることができます。」

Ottoは、プローブの追加（セットアップを簡単にするため）や健康と安全性を向上させるためのミスト抽出器など、費用効果が高いことが多い他のいくつかのアップグレードを提案しました。スループットを向上させた場合は、クーラントろ過の改善とチップコンベヤーも必要になる場合があります。また、「ツールの負荷などを監視するためのソフトウェアのアップグレード」は非常に役立ちます。

タフコール：修理、再構築、または交換しますか？

HMCに大きな問題がある場合は、難しい選択に直面します。修理するか、再構築するか、交換するかです。そして、それは純粋に各オプションの現金コストの問題ではありません。 1つには、古いマシンを新しいマシンよりも大幅に少ないコストで再構築できる場合でも、そのスペースを何に使用できるか、および新しいテクノロジーがもたらすメリットを考慮する必要があります。

オハイオ州ロレーンにあるAbsoluteMachineToolsInc.の営業担当副社長であるKlausMillerは、15〜20年前のHMCは使い古されており、あらゆる点で新しいテクノロジーよりもはるかに遅いため、多くの顧客が交換していると報告しました。

「そのヴィンテージの一部の機械には、8,000〜10,000rpmしか実行できないベルト駆動のスピンドルがあります」とミラー氏は言います。「今日の一体型スピンドルは15,000で動作します。古いマシンでの工具交換時間はおそらく5〜6秒で、今日の2倍以上になります。」

さらに、顧客は古いマシンの速度をさらに下げることを余儀なくされることがよくあります。 「15〜20年前のマシンを半分の速さで実行しているお客様がたくさんいます。これは、マシンが完全に高速化できなくなったためです。」その上、ミラー氏は次のように述べています。「古い400 mmの水平線は豚で、巨大でした。大きくて箱型で、多くの板金があり、側面にツールチェンジャーが組み込まれ、チップコンベヤーが背面からさらに5〜6フィート伸びています。これで、すべてが密閉され、非常にコンパクトになりました。」

李氏によると、斗山のHMCは、大規模な修理を必要とせずに、週40時間、20年間稼働するように設計されており、これはジョブショップ市場に合わせたものです。 「しかし、水平方向の顧客は24時間年中無休で営業していることがよくあります。これらのお客様は、5〜7年で大規模な修理作業が必要になります。」しかし、わずか5年後でも、新しいマシンを入手することで、生産性を15〜25％、またはアプリケーションによっては最大30％向上させることができるとLee氏は指摘しました。したがって、必要な稼働時間についても高い基準を持っている可能性が高い大量の顧客は、摩耗したマシンを交換する必要があります。一方、リー氏によると、HMCを40年間運営しているジョブショップの顧客がいます。 「それで、それはユーティリティに依存します」と彼は言いました。

マランチェ氏は、三井精機の機械は75,000時間持続するように作られていると述べました。彼は、25台のマシンを所有しているが、5年を超えて保管していなかった自動車の顧客を訪問したことを思い出しました。

「彼は私たちの機器を本当に気に入っており、稼働時間、信頼性、部品の品質に非常に満足していました。しかし、彼は私に、自分の施設の床面積を5年以上占有する機械を、その状態に関係なく使用するという考えは現実的ではないと言った。紳士は私に、スピードと生産に関する技術の進歩は年々大きく変わるだろうと説明しました。そして、今日の高速トラバース速度で40 mpmを実行できる工作機械は、5年間で60mpmを実行できます。そのため、技術の進歩だけで、床面積を占める機械からの出力が増加することになりました。同じ数の機械で133％を生産できるのに、なぜ100％の部品を生産する機械が必要なのですか？」

古いHMCを修復または再構築することについてはいくつかの議論があります。まず、マシンがしっかりしているが、特定の修理（ボールねじの交換など）が必要な場合は、実行する価値があります。機械の取り外しと交換が非常に混乱を招く場合は、製造現場で再構築することをお勧めします。交換品の配送に時間がかかりすぎる場合も同様です。

マシンが高価であるほど、より魅力的な再構築が表示されます。ハンサッカー氏が述べたように、「ギア付き主軸台を備えたボックスウェイマシンは…交換が困難です。ウェイとウェイテープをやり直すのはかなりコストがかかりますが、訓練を受けた技術者にとってもかなり簡単です。電子機器が古くない限り、これらのマシンを再構築して本番環境に戻すことは実行可能なオプションです。」

Hunsucker氏は、4番目のオプションがあります。それはマシンを再利用することです。たとえば、マシンが厳しい公差を維持しなくなった場合でも、マシンを稼働させ続けて荒加工に使用するのに十分なだけ修理することができます。

最後に、新しいテクノロジーに投資することにした場合は、下取りについて質問してください。あなたのマシンが完全な難破ではない場合、あなたのフレンドリーな地元のディストリビューターはそれのための新しい家を見つけるでしょう、そしてあなたは新しいマシンでいくらかのお金を節約するでしょう。 DeLaughterは、約半分の時間で機械を取引していると述べました。