Mengapa Pusat Pemesinan Multi-Spindle CNC Masuk akal untuk MetalQuest

Sejak dibuka pada tahun 1996, MetalQuest berfokus pada mengadopsi teknologi multitasking. Tambahan terbarunya adalah multi-spindel delapan yang saat ini menjalankan keluarga yang terdiri dari lima bagian.

Ketika Scott Harms memulai bisnis permesinan kontrak MetalQuest pada tahun 1996, presiden perusahaan mengaturnya agar berbeda dari yang lain. Hebron, Nebraska, mesin pertama perusahaan adalah bubut CNC tiga sumbu dengan perkakas hidup. Tujuannya adalah untuk membuat multitasking ceruknya, bagian permesinan selesai daripada menjalankannya di mesin bubut dan pabrik seperti yang biasa dilakukan toko lain pada saat itu. Saat ini, semua peralatan mesinnya, tanpa satu pun di ruang peralatannya, memiliki beberapa kombinasi subspindle dan live tooling. Perusahaan ini juga memiliki 13 robot FANUC di fasilitasnya yang sekarang seluas 51.000 kaki persegi, membelinya langsung dari FANUC dan mengintegrasikannya sendiri.

MetalQuest berfokus pada pekerjaan volume sedang hingga tinggi untuk berbagai industri, menggunakan sistem manajemen toko internal yang komprehensif yang dikembangkan oleh Wakil Presiden perusahaan dan COO Scott Volk yang melacak semua metrik operasional. Salah satu pekerjaan yang telah dijalankannya sejak awal 2000-an adalah keluarga dengan lima bagian yang memiliki geometri silinder serupa dengan fitur hex dan mengilap. Toko awalnya menjalankan bagian-bagian itu pada tiga pusat putaran sumbu Y dengan perkakas hidup, tetapi pekerjaan ini hanya sedikit menguntungkan dengan menggunakan peralatan itu. Selain itu, toko sebelumnya menggunakan stok hex (baja 12L14) untuk pekerjaan ini karena suku cadangnya memiliki fitur heksagonal dan lebih sedikit material keseluruhan yang harus dilepas, dibandingkan dengan stok batang bundar tradisional. Namun, hex stock cenderung bengkok, sehingga toko beralih ke round bar stock. Ini memperpanjang waktu siklus lebih lanjut karena material tambahan yang perlu dikerjakan dengan mesin.

Harms tidak ingin membuang pekerjaan ini, karena lamaran itu bukan untuk pasar minyak dan gas, pasar yang dia rasa tokonya terlalu fokus. Alih-alih, lebih masuk akal untuk menemukan cara yang lebih produktif untuk mengolah suku cadang khusus ini agar tetap lebih terdiversifikasi dalam hal industri yang dilayani toko.

Waktu siklus telah dikurangi dari hampir dua menit pada pusat putaran sumbu Y menjadi 15 detik pada mesin multi-spindel.

Jawabannya datang dalam bentuk mesin multi-spindel Indeks MS40-8 delapan spindel, multi-spindel pertama di toko. “Mengingat fokus kami sejak hari pertama dalam mengadopsi peralatan, teknologi, dan proses yang tidak dimiliki toko lain, jenis mesin multitasking ini adalah langkah logis berikutnya untuk toko kami,” kata Harms.

“Keputusan untuk membeli multi-spindle ini bermuara pada pemenuhan tiga kebutuhan,” tambah Volk. “Kami menginginkan suku cadang yang lebih menguntungkan, kami ingin melakukan diversifikasi dari minyak dan gas, dan kami ingin menambahkan teknologi yang semakin membedakan kami dari toko lain. Mesin ini memeriksa semua kotak itu.” (Lihat video hari pemindahan mesin di gbm.media/movein.)

Inti dari mesin ini adalah drum spindel ringkasnya yang menurut Index menggunakan kopling Hirth tiga bagian untuk memungkinkan pemesinan presisi di setiap posisi. Spindle dalam drum didinginkan dengan cairan dan menawarkan kontrol kecepatan variabel yang tak terbatas. Mesin MetalQuest juga dilengkapi dengan dua kepala sinkron yang dapat berputar (spindel pickoff) untuk operasi pengerjaan ulang.

Stasiun inspeksi bagian dengan berbagai alat ukur, termasuk pengukur kekasaran permukaan serta komputer untuk mengakses sistem manajemen toko milik MetalQuest, ditambahkan di dekat mesin multi-spindel.

“Tergantung pada bagiannya, backworking bisa menjadi batasan platform mesin multi-spindel,” Harms menjelaskan. “Jika Anda hanya memiliki satu spindel backworking dan suku cadang tersebut memerlukan sedikit backworking yang baik, maka proses backworking terpanjang itu menentukan waktu siklus paruh waktu. Kami menentukan spindel kedua untuk memastikan operasi backworking yang lama tidak akan menjadi hambatan untuk suku cadang mendatang yang kemungkinan akan kami jalankan di mesin ini di luar keluarga lima saat ini.”

Untuk keluarga suku cadang ini, mesin multi-spindel 30.000 suku cadang per bulan/450.000 suku cadang per tahun. Harms mengatakan ini mewakili sekitar 45% dari kapasitas mesin ini. Waktu siklus telah berkurang dari hampir dua menit menjadi 15 detik, dibandingkan dengan pusat belok sumbu Y. Plus, mengalihkan pekerjaan ini ke multi-spindle baru akan membuka kapasitas pada tiga pusat putaran lainnya untuk menjalankan pekerjaan yang berbeda.

Pergantian ke bagian baru dalam keluarga cepat karena toko menggunakan diameter batang baja yang sama untuk semua bagian, sehingga tidak perlu mengganti collet barfeeder. Perubahan beberapa pemotong mungkin sudah cukup.

Presetter Khusus

Hari pertama produksi mesin multi-spindel adalah 15 Januari (kebetulan saya mengunjungi toko hari itu.) MetalQuest juga membeli alat presetter Zoller Hyperion (presetter ketiganya) khusus untuk digunakan dengan multi-spindel. Presetter ini memiliki blok perkakas yang dipasang pada tabel pengindeksan, memungkinkan perkakas dipasang dalam orientasi yang sama seperti di mesin. Alat ini juga menawarkan pengukuran pahat otomatis dan memiliki gerakan sumbu Y untuk memungkinkan penyesuaian ketinggian tengah batang bor, misalnya.

Presetter ini dibeli khusus untuk digunakan dengan mesin multi-spindel. Tabelnya mencakup stasiun-stasiun yang memungkinkan alat diorientasikan seperti yang ada di dalam mesin.

Toko ini juga membuat presetter ini, khususnya kemampuan perangkat lunak Pilotnya, sebagai bagian yang lebih integral dari proses manajemen tokonya. Volk mengatakan perangkat lunak "mengisi celah dari apa yang tidak dilakukan ERP." Dia memindahkan lembar pengaturan pekerjaan dari sistem manajemen toko buatan sendiri yang komprehensif ke perangkat lunak Zoller, yang dapat diakses secara offline di PC. Ini masuk akal, menurutnya, karena dia merasa pengaturan awal pahat merupakan hal penting untuk memastikan akurasi pemesinan.

Manfaat Lingkungan Virtual

Namun, sejak kunjungan saya, MetalQuest telah memenangkan pekerjaan baru yang sangat signifikan untuk multi-spindle yang secara bersamaan menggunakan 59 dari 62 sumbu mesin yang tersedia. Harms menyebutnya sebagai “penyiapan yang gila”, tetapi perangkat lunak virtualisasi Mesin Virtual Index adalah kunci untuk melakukannya.

Dia mengatakan Mesin Virtual adalah platform perangkat lunak yang ditawarkan Indeks yang merupakan tiruan digital dari mesin tertentu, sedemikian rupa sehingga terkait dengan nomor seri mesin yang sebenarnya. Perangkat lunak ini memungkinkan toko untuk "menjalankan dan menyiapkan" mesin secara offline dengan aman.

“Anda melengkapi seluruh lingkungan perangkat lunak tidak berbeda dengan yang Anda lakukan dengan mesin yang sebenarnya,” jelasnya. “Setiap penawaran Indeks pemegang alat memiliki file .stl yang tersedia dan kami dapat memasangnya di lokasi yang tepat seperti yang kami lakukan di mesin nyata. Dari sana, kami membuat daftar alat pemotong, menulis kode, mengatur parameter alat mesin yang berlaku, dan kemudian melihat mesin memotong bagian tersebut secara virtual persis seperti yang akan dilakukan mesin asli.”

Harms mengatakan ini membantu toko memverifikasi tidak akan ada tabrakan, dan bahkan memungkinkan untuk mengukur bagian secara virtual karena sedang dikerjakan secara virtual. Ini dilakukan secara offline agar tidak mengganggu produksi.

“Karena kerumitan bagian baru ini, kami menghabiskan waktu sekitar dua minggu untuk memprogram dan menyiapkan mesin di Mesin Virtual sementara yang sebenarnya masih menjalankan pekerjaan yang berbeda,” jelas Harms. “Pada saat kami membuat mesin offline untuk menyiapkan pekerjaan baru, kami telah mengatur semua pemegang alat dan siap untuk menginstal serta kode mesin yang sepenuhnya terbukti sehingga kami dapat dengan cepat mengubahnya.”

Apakah Anda Memiliki Robot Pelempar Permen?

Operasi MetalQuest memiliki fasilitas 51.000 kaki persegi yang sangat otomatis dengan 13 robot FANUC. Ia membeli robotnya langsung dari FANUC dan melakukan semua integrasi itu sendiri. Faktanya, toko tersebut memiliki empat robot pelempar permen. Lebih khusus, empat yang dapat disesuaikan untuk melakukan pelemparan permen tersebut saat tidak merawat peralatan mesin di lantai toko.

MetalQuest mengintegrasikan fungsi melempar permen ke dalam robot-robot itu sehingga dapat membawa mereka ke pameran karir lokal atau menampilkannya di rumah terbukanya sendiri. (Ini memilih mana dari empat yang akan digunakan berdasarkan beban kerja produksi masing-masing.)

Unit kompak ini memungkinkan perusahaan untuk mendemonstrasikan dan memulai percakapan tentang bagaimana perusahaan permesinan dan manufaktur saat ini adalah operasi yang sangat teknis. Pengguna memilih dari dua opsi permen (cokelat Nerds atau Hershey) menggunakan tombol pada strip kontrol. Robot menggunakan kemampuan penglihatannya untuk menemukan permen yang dipilih, mengambilnya dengan gripper vakum dan kemudian melemparkannya ke seseorang atau ke tempat sampah seperti yang ditunjukkan di bawah ini. “Seperti yang dapat Anda bayangkan, ini membantu kami menonjol dari keramaian di pameran karir dan acara serupa,” kata Scott Volk.