CNC工作機械の自動化で柔軟な製造システムを構築する方法
フレキシブル生産システムを使用して工場の生産性を向上させたいですか？ CNC工作機械を使用して独自の柔軟な製造ソリューションを構築したいですか？
この記事では、これらの自動および半自動製造ソリューションがどのように機能するかを理解し、フレキシブル生産の利点を理解し、適切なCNC工作機械とテクノロジーを使用してフレキシブル生産ソリューションを構築する5つの方法を学びます。
フレキシブル生産システムとは何ですか？
フレキシブル生産システム（FMS） 製造部品やプロセスの変更に適応できる柔軟性を備えた製造システムを設定する必要があります。このようなシステムには、次の2種類の柔軟性があります。
- ルーティングの柔軟性 これは、新しい部品または製品タイプを生産するシステムの能力を変更することを検討しています。および
- マシンの柔軟性 これにより、異なるマシンがパーツに対して同じ操作を実行できるようになります。
部品製造工場では、FMSは2つ以上のCNC工作機械、自動マテリアルハンドリング、およびツールハンドリングソリューションを統合する場合があります。そうすることで、FMSは、繰り返しながらも変化に富んだ操作を実行したり、最小限の手動介入で所定のスケジュールを使用してパーツで実行される操作の順序を変更したりする柔軟性を備えています。
FMSのサブセットは、フレキシブル生産セル（FMC）と呼ばれるものです。 –これには通常、1台の機械と、材料または部品のいずれかを処理するためのパレットまたはその他の自動システムが含まれます。多くの場合、このようなソリューションは、本格的なFMSで複数のCNCマシンを使用する場合と比較して、初期投資が少なく、継続的な運用コストがかかるため、より一般的です。
フレキシブル生産システムまたはセルの利点と特徴は何ですか？
ますます多くのメーカーが生産施設で柔軟なソリューションを選択しています。これらのメーカーと同様に、選択した場合は複数のメリットを享受できます。
1つは、システムによって処理されるさまざまなパーツを識別して区別するこれらのシステムの機能です。これにより、作成プロセス中に操作手順をすばやく切り替えたり、あるパーツから別のパーツに切り替えたりすることができます。
第二に、フレキシブル生産システム（FMS）とフレキシブル生産セル（FMC）により、生産ラインは24時間年中無休の機械加工戦略を使用できます。
FMSおよびFMCベースの設備により、企業は「ハイミックス–少量」生産の課題に確実に対応できます。そうすることで、スペースや人員などの利用可能なリソースをより効果的に活用できます。
柔軟な製造により、機械に新しい部品や材料をロードする必要がある場合の非生産時間も短縮されます。
先進国では長年にわたって柔軟なシステムが導入されてきましたが、その利点により、現在では低コストの製造国で人気が高まっています。このような自動化ソリューションは、機械オペレーターの生産性を大幅に向上させます。これは、人件費の上昇と熟練した人員不足を考えると重要な考慮事項です。
FMSと自動化を使用すると、生産施設を設計、管理、および実行するために、より資格のあるオペレーターを雇う必要がある場合があります。ただし、これらの資格のあるオペレーターは、より効果的かつ生産的であり、会社の所有者と従業員にとって双方にメリットのある状況になります。
自動化ソリューションを備えた柔軟なCNC製造システムの5つの機能
今日では、あらゆるニーズ、スペース、予算に合わせて、さまざまなフレキシブル生産自動化ソリューションを利用できます。しかし、CNC機械加工システムのこれらのソリューションには何が必要ですか？
ここに、さらに5つの重要な機能があります。
＃1CNC工作機械の互換性と柔軟性
まず、製造システムでは、ワークピースまたはツールを柔軟に交換できるようにする必要があります。
自動ワークチェンジャー（AWC）を使用して、マシンATC（自動ツールチェンジャー）内にあるさまざまなツールがさまざまな部品で動作できるようにすることができます。例として、HwacheonのD2-5AX 5軸マシニングセンターがあります。これは、8または20ステーションのAWCと最大60のツールステーションATCで利用できます。
または、Hwacheon Multi Pallet（HMP）などのMulti Pallet System（MPS）を使用することもできます。これは、400 x400mmまたは500x500mmの2つのパレットサイズで利用できます。これらは、次のように設定レベルが異なる1台または2台のマシンで使用できます。
1台のマシン：1ティア/レベルには7つのパレットがあります
2層/レベルには14個のパレットがあります
3層/レベルには21個のパレットがあります
2台のマシン：1ティア/レベルには4つのパレットがあります
2層/レベルには8つのパレットがあります
3層/レベルには12個のパレットがあります
HMPシステムごとに、通常、工作機械設定のレベル1に1つのセットアップステーションが含まれます。このようなマルチパレットシステムは、次のHwacheonCNC工作機械で使用できます。
- VESTA-660 / VESTA-850B / VESTA-1000 + / VESTA-1050B / VESTA-1300 / VESTA-1300B / VESTA-2000
- SIRIUS-UM + / SIRIUS-UL + / SIRIUS-UZ / SIRIUS-UX
- M3-5AX / M4 -5AX
また、中央に1つのHMPがある、選択した2台のマシンで動作することもできます。これは、パレット数を減らした2台のマシン用のバージョンになります。必要に応じて、3軸CNCマシン1台と5軸CNCマシン1台を混在させることもできます。
このようなシステムは、HwacheonマシンとHwacheonAutomationシステムを購入すると提供されます。
＃2一貫性のある反復可能な加工プロセス
FMSおよびFMCソリューションの2番目の機能は、一貫性のある反復可能な生産を実現する能力です。 ハイミックス–ローボリュームのバリエーションをより適切に処理するように調整できます。 プロセスシーケンスの変更、生産量の変更、設計の変更、その他多くの変更などの生産。
＃3ツールと器具の設定の柔軟な管理
モジュール性が高いため、柔軟で交換可能な工具と固定具を実際の生産に先んじて設定できます。ただし、CNCマシンの内部ソフトウェアがツールのステータスを監視することが重要です。ツールの寿命が終了する場合は、ツールを手動で変更するか、「姉妹ツール」を使用して自動的に変更できるように、タイムリーな警告を提供する必要があります。
効果的なツールの準備は、FMSの重要な分野です。そうすることで、タイムリーで体系的かつ問題のない方法で、新しい原材料や部品を使用してさまざまな備品を整理することができます。工具部門と固定具部門、および機械のオペレーターを接続して調整することにより、より適切に組織化されたロジスティクスおよび切削工具管理プロセスを設計できます。器具、新しい材料または部品、および切削工具をタイムリーに割り当てることも、FMC/FMSシステムのダウンタイムを回避するのに役立ちます。
ツール監視システムの例は、HwacheonのM-Visionです。 Hwacheonが長年にわたって自社のFMSシステムを工場で運用してきたことから開発および完成されたこのシステムは、さまざまな鋳造部品の機械加工や自動車部品の大量生産など、さまざまなFMSシステムに対応できます。さらに、Hwacheon M-Visionを使用して、単一のマシンまたは複数のFMS/FMCに配置されたユニットのステータスを監視できます。
＃4一般的なプログラミング標準
相互運用性を確保するには、エンジニアとオペレーターが同じファイルにアクセスまたは共有できるように、標準化された利用可能なソフトウェアの使用を検討する必要があります。標準の操作パラメーターとコーディング手順を使用することで、同じツールを同じ方法で使用して、再現性のある結果を得ることができます。これは、利用可能なツールの範囲を把握し、それらをマシンのより大きな雑誌に保管する必要があることも意味します。
注：ATCツールマガジンが大きすぎることに注意してください。これらはコストがかかるだけでなく、適切なメンテナンスを行わないとツールが長期間保管される可能性があります。これにより、ツールホルダーのテーパーが汚れ、スピンドルの精度に悪影響を与える可能性があります。これを防ぐには、定期的な清掃プログラムがあることを確認してください。
＃5定期的な予防保守
フレキシブル生産のベストプラクティスの1つは、定期的な予防保守プログラムを含めることです。
露出した可動機械部品の定期的な清掃、切りくずの除去、オイルレベル、クーラント、またはエアフローのチェックなどの単純な作業は無視される傾向があります。長期的には、これは柔軟な機械加工プロセスに悪影響を及ぼし、機械とシステムの全体的な効率を低下させます。つまり、クリーン、補充、交換–長期的な生産性と精度を確保することで、マシンの初期コストよりも多くの節約を享受できます。
まとめと結論
柔軟な製造システムは、製造現場の生産性を向上させ、時間と時間に高品質の部品を生産するための費用対効果の高い方法を提供します。また、単一部品、中小規模のバッチから連続生産まで、さまざまな種類の部品を少量で製造することができ、ハイミックス–少量が可能になります。 生産。
FMSおよびFMCシステムを組み込むことにより、ダウンタイムを最小限に抑えながら、生産スケジュールの効率を高めることができます。時間の経過とともに、製造システムを複製および拡張し、競争力を向上させることができます。
これにより、あなたのようなメーカーは、より多くの新しい注文を受け入れるだけでなく、より多様な注文を処理できるようになり、施設の収益パフォーマンスが向上します。
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