Otomasi di Aztalan Engineering
Otomatisasi peralatan mesin bukanlah ide baru di Aztalan Engineering of Lake Mills, Wisconsin. Sebaliknya, untuk produsen kontrak ini, menggunakan otomatisasi untuk memuat dan membongkar bagian adalah praktik yang mapan. Pada 1990-an, perusahaan mengambil alih produksi satu set komponen dari toko lain, membeli dan memasang dua mesin bubut CNC bermesin robot yang digunakan toko sebelumnya. Sel memberikan produktivitas tinggi hingga hari ini.
Namun, pengalaman dengan robot ini tidak berarti bahwa mesin bubut ketiga yang ditambahkan ke sel ini akan mendapatkan robotnya sendiri. Ketika permintaan yang meningkat untuk komponen ini membenarkan proses baru yang melibatkan mesin bubut tambahan, Aztalan mengamati dengan cermat untuk melihat apakah pemuatan manual dari mesin bubut tambahan ini cukup untuk mengimbanginya. Itu untuk sementara waktu. Tetapi ketika permintaan diperkirakan akan meningkat lebih jauh, menjadi jelas bahwa robot baru diperlukan untuk mesin terbaru. Oleh karena itu, robot FANUC M10iA kini telah ditambahkan ke mesin bubut Okuma LB 2000 ini. Jadi, sel di Aztalan ini sekarang mencakup robot dan mesin bubut yang usianya terpisah hampir 20 tahun. Sel adalah salah satu dari berbagai contoh otomatisasi peralatan mesin di perusahaan ini. Sejauh mana Aztalan menggunakan otomatisasi bersifat instruktif karena berbagai alasan. Pertama, ini menggambarkan berbagai opsi otomatisasi yang mungkin masuk akal dalam lingkungan pemesinan kontrak. Tapi kedua, dan mungkin yang lebih penting, pengalaman Aztalan memberikan ilustrasi mengapa tidak terpengaruh oleh tantangan merangkul otomatisasi. Aztalan menghadapi tantangan ini sendiri. Perusahaan berkembang pesat, dan meningkatkan kapasitas melalui otomatisasi seringkali merupakan cara terbaik untuk memenuhi permintaan produksi. Namun demikian, kata Kirk Kussman, direktur penjualan dan pemasaran perusahaan, teknologi otomasi cenderung menghadapi rintangan ekstra dalam hal memenangkan pembenaran. Seperti yang dia katakan, "Selalu sulit untuk membeli mesin yang tidak secara langsung membuat chip." Peracikan tantangan ini adalah berbagai kemungkinan otomatisasi. Berhasil dengan satu jenis otomatisasi tidak mengungkapkan nilai dari pendekatan lain. Misalnya, kesuksesan dengan mesin bubut yang diisi robot tidak cukup untuk menunjukkan kepada perusahaan cara terbaik untuk mengotomatisasi proses pemesinan manifold tertentu. Di sini, solusi terbaik bukanlah robot, tetapi sistem palet fleksibel Fastems bersama dengan pusat permesinan horizontal. Alih-alih datang ke solusi ini sendiri, Mr. Kussman mengatakan Aztalan menerimanya setelah pemasok peralatan mesinnya, Morris Midwest, menyatakan bahwa ada cara hemat biaya untuk mengotomatisasi produksi nomor komponen ini juga.
Membangun Kesadaran Sebagian alasan mengapa Aztalan berkembang pesat saat ini adalah keputusan yang disengaja perusahaan untuk melakukannya. Sekitar 4 tahun yang lalu, perusahaan meluncurkan upaya penjualan dan pemasaran yang bertujuan untuk meningkatkan volume bisnisnya. Perusahaan ini memiliki sedikit kesadaran merek saat itu, tetapi sekarang lebih dikenal secara luas, terutama oleh pembuat teknologi medis—sektor yang menyumbang bagian terbesar dari bisnis toko. Dalam bidang ini hari ini, kata Mr. Kussman, Aztalan secara rutin mendapatkan tawaran pada RFQ utama. Perusahaan juga telah berhasil mendapatkan kepercayaan dari perusahaan rekayasa desain, manfaat yang memungkinkan perusahaan untuk terlibat dalam pengembangan produk baru dengan berkonsultasi tentang kemampuan manufaktur mereka. Semua ini telah menyebabkan peningkatan aktivitas. Perusahaan telah merespons sebagian dengan memperluas, dengan CEO perusahaan Jim Brey sendiri merancang fasilitas ekspansi yang lebih dari dua kali lipat ruang produksi ketika dibuka dua tahun lalu. Perusahaan juga telah meningkatkan staf, bersamaan dengan penerapan otomatisasi untuk meningkatkan nilai yang dapat diberikan oleh anggota staf. Mesin bubut twin-spindle LFS gantry-loaded Okuma adalah contoh otomatisasi lain yang bekerja dengan baik di lingkungan perusahaan ini. Meskipun Aztalan adalah toko kontrak (artinya sebagian besar pekerjaannya berasal dari perjanjian jangka panjang), Aztalan masih harus responsif seperti toko pekerjaan dalam memenuhi persyaratan kuantitas dan pengiriman suku cadang pelanggan yang sering berubah-ubah. Mesin LFS, yang memiliki dua spindel putar yang keduanya menghadap ke depan, sangat berharga untuk pemesinan volume tinggi dari suku cadang otomotif. Gantry overhead tidak hanya memuat dan membongkar bagian, tetapi juga melewatinya di antara spindel untuk pemesinan sisi A dan sisi B, menjaga beberapa bagian tetap bekerja setiap saat. Baru-baru ini, toko telah menetapkan nomor bagian kedua untuk mesin ini, dan sedang mempersiapkan rahang chuck dan gripper untuk keluarga dengan empat bagian yang akan ditugaskan juga. Sementara mesin bubut twin-spindle dengan gantry-loaded adalah sumber daya produktivitas tinggi yang efisien, mesin ini masih merupakan mesin CNC dengan fleksibilitas yang disiratkannya—memungkinkan transisi cepat antara nomor bagian yang berbeda sesuai kebutuhan.
Mengisi Waktu Hal serupa dapat dikatakan tentang pusat permesinan horizontal, juga dari Okuma, yang dilayani oleh sistem palet dari Fastems. Dari sepuluh palet dengan sistem ini, lima dipasang untuk menjalankan satu bagian tertentu—mesin manifold dari aluminium padat. Pada masing-masing dari lima palet ini, batu nisan menampung delapan benda kerja aluminium, empat blok untuk pemesinan sisi A dan empat potongan pemesinan sebagian untuk pemesinan sisi B. Palet yang tersisa tersedia untuk produksi bagian lain selama jeda dalam memproduksi manifold ini, yang dikirimkan dengan kecepatan sekitar 15.000 per tahun. Aztalan dapat memproduksi bagian ini secara efisien menggunakan HMC independen. Bahkan dengan delapan potong per batu nisan, memuat satu set suku cadang dengan tangan pada satu palet di HMC sementara rangkaian saat ini berjalan di palet lain pada dasarnya dapat menghilangkan waktu penyiapan. Namun, langkah selanjutnya di luar produksi HMC adalah seperti sistem Fastems. Apa yang ditambahkan otomatisasi ini ke HMC yang sudah efisien adalah waktu yang hilang ketika tidak ada karyawan yang hadir. Tampaknya, itu tidak banyak waktu. Dengan dua shift 10 jam, Aztalan menangkap 20 jam setiap hari kerja. Namun, pemesinan mati lampu dengan sistem palet meningkatkan kapasitas HMC ini secara dramatis. Pada hari kerja, sistem palet membuat mesin tetap berjalan selama 4 jam tersisa. Selama akhir pekan, itu memungkinkan tambahan 6 jam produksi. Pemesinan ekstra selama 26 jam ini meningkatkan output HMC lebih dari 20 persen. Bahkan ketika staf hadir, pada kenyataannya, mesin yang dilengkapi sistem palet pada dasarnya berjalan tanpa pengawasan. Biasanya, operator memiliki waktu selama 6 jam untuk pergi dan merawat alat berat lain sebelum kembali membongkar komponen jadi dan memuat yang baru.
Menjaga Kecepatan Mesin bubut yang diisi robot itu—mesin yang digunakan untuk memulai otomatisasi Aztalan—membuat komponen untuk sistem pengiriman obat. Otomatisasi dalam sel ini, yang sekarang mencakup robot yang ditambahkan ke mesin bubut terbaru, membebaskan operator sel untuk melakukan tugas penting memeriksa bagian yang sudah jadi. Toleransi dimensi komponen kawin yang dikerjakan dalam sel ini sangat ketat, dengan fitur yang bahkan mencakup keseluruhan cembung atau cekung (tergantung bagiannya) sebesar 5 mikron. Aztalan telah berinvestasi dalam teknologi pengukuran sehingga inspeksi yang diperlukan untuk bagian-bagian ini dapat mengimbangi pemesinan otomatis. Sistem pengukuran bentuk Tropel dari Corning menggunakan metrologi laser untuk memetakan bagian yang sudah jadi. Perangkat mewakili tingkat teknologi inspeksi yang jarang terlihat di lingkungan pemesinan kontrak. Dan ini menunjukkan tingkat tantangan berikutnya yang biasanya dibawa oleh otomatisasi. Sistem produksi otomatis seringkali sangat produktif sehingga menjaga pekerjaan tetap mengalir membutuhkan sistem yang responsif baik sebelum dan sesudah pemesinan. Pengukuran yang efisien memenuhi permintaan kecepatan setelah pemesinan. Sementara itu, Mr. Kussman mengatakan bahwa berinvestasi dalam perangkat lunak Exact JobBoss—tidak hanya membelinya, tetapi juga meluangkan waktu untuk menerapkan kemampuan penuhnya—sangat penting untuk mengatur pekerjaan sebelum pemesinan dan penyiapan produksi secara lebih efisien. Membuat proses tetap lebih responsif sebelum pemesinan adalah tantangan utama toko sekarang, katanya. Perusahaan sedang mencari cara untuk memperluas kapasitas pemrograman CNC untuk mengimbangi alur kerja yang masih cepat. Pemrograman shopfloor akan menjadi bagian dari solusi, katanya. Ada bakat di lantai toko, dan tidak setiap pekerjaan perlu diprogram di bidang Teknik. Selain itu, perusahaan akan belajar untuk lebih mengandalkan otomatisasi dalam perangkat lunak CAM untuk menghasilkan jalur alat rutin secara otomatis—tetapi ini tidak mudah, katanya. Dapat dimengerti, pemrogram ingin memastikan bahwa setiap fitur penting dari bagian bernilai tinggi diprogram dengan benar. Akibatnya, mereka lebih suka mengawasi setiap langkah pemrograman secara langsung. Jadi, mematikan lampu pada proses pemesinan adalah satu hal, karena memungkinkan untuk melihat robot dan peralatan mesin beraksi sebelum lampu padam. Tetapi mematikan lampu dalam pemrograman adalah masalah yang berbeda, karena perangkat lunak tidak menawarkan cara yang sama untuk mengintip ke dalam. Oleh karena itu, mengadopsi otomatisasi CAM akan memerlukan kepercayaan yang lebih besar daripada pemuatan benda kerja otomatis. Alat mesin, ternyata, adalah salah satu bagian proses yang lebih mudah untuk diotomatisasi.
