完全自動製造：工場を自動化するために必要な5つの重要な要素

「完全自動」製造では、インダストリー4.0テクノロジーを使用して操作を自動化し、人的労力をかけずに実行できるようにします。これにより、企業は、人材不足にもかかわらず、営業時間外にマシンを稼働させ続けることができます。ここに、完全自動製造を機能させるのに役立つ5つの要素があります。

過去数か月にわたって、COVID-19の大流行により、製造会社はサプライチェーンの混乱、施設の閉鎖、スタッフの数の制限に直面してきました。

その結果、ロボット工学やソフトウェア制御などの自動化ソリューションがより魅力的になりました。完全自動製造の可能性も高まっており、企業がフル稼働するのを支援する上で重要な要素となる可能性があります。

完全自動化された製造を使用する自動化された工場は、完全に自動化されており、人間の介入を必要としません。つまり、機械や工具をアイドル状態にする代わりに、店の経営者は、夜や週末、従業員が家にいるとき、または労働者が不在のときにそれらを実行できます。

注意点があります。投資を正当化するために、機械と設備に十分な作業が必要です。製造されているすべての部品が教師なし機械加工に適しているわけではありませんが、ほとんどの部品は適切なアプローチと実行を備えています。

しかし、これらの制約があっても、工場を自動化する方法をよく知っているほど、収益を上げるための潜在的な産出量が増えます。完全自動製造を実現するために必要な5つの重要な要素は次のとおりです。

1。適切なパートミックス

完全自動製造は、比較的単純で公差の緩い部品を数千、できればアルミニウムやその他の無料の機械加工材料で製造しているショップでのみ可能だと思われるかもしれません。

そうではありません。多くのショップが、1回限りの数量であっても、公差が小さく、非常に複雑なチタンとインコネルのコンポーネントに光を当てています。

これらの環境で成功するためのレシピは、切断する金属や保持する公差にあまり基づいていません。機械加工の変数を克服するために実行する手順が重要です。

プロセスが安定していて予測可能である場合、以下が無傷であれば、ほとんどの部分がある程度の自動化の候補になります。

• チップ制御の仕組み
• 工具寿命管理
• インプロセス計測

パーツのファミリーまたは頻繁に繰り返されるパーツは、消灯イニシアチブを開始するのに最適な場所です。

完全自動製造の決定的なガイドを見る：

2。適切なマシンの機能とツール

どのCNC工作機械も自動化できますが、特定の機器タイプでは明らかに簡単です。

たとえば、旋盤には、自動化の前提条件である油圧式ワークホールディングが標準装備されています。多くはまた、チップコンベヤーと高圧クーラントシステムを備えており、邪魔なチップが夜間に問題を引き起こさないようにします。

マガジンスタイルのバーフィーダーとインプロセスプロービングシステムをボルトで固定して、物事を監視します。1、2シフト余分にマシンを無人で稼働させ続けることができる可能性があります。

縦型マシニングセンターを使用するには、より多くの労力が必要です。必要なもの：

• 部品をロードおよびアンロードするロボット
• 原材料を出し入れするためのコンベヤー
• 自動万力またはパレットシステム
• 作業領域からチップを取り出す効果的な方法

横型マシニングセンターは、すべての中で最も自動化に適しています。 HMCは、特にパレットプールまたはリニアパレットシステムを装備している場合に、VMCの多くの欠点を解消します。

ただし、機械の種類やブランドに関係なく、金属を効果的に除去するために必要なスピンドルパワーを備え、ベビーシッターなしで部品の公差を満たすのに十分な精度を備え、非常に信頼性が高い必要があります。

新しいマシンには、イーサネットベースのネットワーク機能も備わっています。また、多くの場合、機械加工の状態を監視し、夜間に発生した可能性のあるイベントを分析するのを容易にする高度なセンサーが付属しています。

3。自動化に適したツールとワークホールディング

マシンには、ライトアウト機能を最大化するために、多くの追加のツールステーションとある種のツール寿命管理機能が必要です。

これにより、CNCマシンのプログラマーは、所定の間隔で、またはプロービングシステムが工具の摩耗を示したときに、交換用の切削工具を簡単に呼び出すことができます。これは、軟鋼やアルミニウムなどの材料を切断する場合はそれほど問題にはなりませんが、ステンレス鋼や超合金ではますます重要になります。

これは、HMCのもう1つの強力な議論を示しています。ほとんどのマシンビルダーは、大規模なツールマガジンと集中型ツールストレージシステムのオプションを提供しています。工具交換機能を備えたマルチタスク旋盤は、基本的なタレット旋盤よりも消灯作業に適しています。

適切なツールは何ですか？自動化の観点からは多少関係ありませんが、デュアルコンタクトのCapto、HSK、KM、または同等のツールホルダーシステムに投資することは、機械の稼働時間と効率を重視するショップにとって常に良い考えです。

完全自動製造で重要なその他の工具タイプには、クイックチェンジゼロポイントスタイルのクランプ、クイックチェンジジョーとフィクスチャ、油圧または空気圧バイスが含まれます。これらのツール領域はすべて、製造現場の柔軟性を高め、機械のダウンタイムを削減します。

4。リモートモニタリング、ソフトウェア、機械工のオンコール

スピンドルまたはタレットに取り付けられたプロービングは、破損した工具の検出、ワークピースの配置の検証、および工程内測定にとって重要です。これらのシステムは現在、多くの工作機械で標準となっています。

複雑なマクロプログラムの時代は終わりました。今日の監視システムとソフトウェアは、以前よりもはるかに使いやすくなっています。

プロービングは、完全自動加工戦略に必要なコンポーネントですが、ショップにはある程度のリモート監視機能も必要です。これは、CNCからオンコールの機械工の携帯電話に、マシンがダウンしたことを1週間通知するのと同じくらい簡単なことかもしれません。

また、各マシン内にカメラを取り付けて、会社の仮想プライベートネットワークを介して監視することもできます。

機械が予期せず停止したり、ツールが故障したりした場合など、完全自動アプローチには依然として人間の介入が必要であることに注意してください。ショップが最後に望んでいるのは、日中の生産に影響を与える完全な作業停止です。結局のところ、目標はダウンタイムを回避することです。

5。時間と資本の投資

完全自動製造には、プロセスの開発と検証、プロービングルーチンのセットアップと管理、工具寿命管理、ロボットとグリッパー、およびリモート監視システムの取り組みが必要です。

それに加えて、工作機械自体も優れた動作状態に保つ必要があります。深夜の驚きを最小限に抑えるために、定期的な機械と工具のメンテナンス、クーラント管理、製造現場の整理に特別な注意を払ってください。

消灯することは、包括的な旅です。利用可能な加工時間とショップの可能性を最大化します。

完全自動製造で作業していますか？どのような課題に直面しましたか？以下のコメントであなたの考えを共有してください。