Produksi Beralih ke CNC

Produk Otomatis di Sumner, Washington, dimulai sebagai bengkel kerja dengan kamera otomatis pada awal 1990-an. Sekarang memiliki lebih dari 50 mesin CNC. Toko mulai mengganti cam otomatis dengan mesin Lico LNTS pada tahun 2017. Pemilik Joel Gregory mengatakan itu adalah keputusan yang sulit karena dia telah mempelajari perdagangan otomatis cam, tetapi masalah tenaga kerja memaksa tangannya. Peralatan CNC baru mengungguli cam otomatis sebesar 37%. Plus, untuk banyak pekerjaan, toko mematikan mesin dan telah menghilangkan alat bentuk (dan penggilingan alat bentuk) serta kebutuhan akan mesin op kedua — semua dengan lebih sedikit karyawan. Kredit foto:Alat Mesin Absolut

Pada pertengahan hingga akhir 1800-an, kebutuhan industri akan produksi pemesinan yang lebih tinggi menyebabkan otomatisasi mesin bubut turret manual dengan aktuasi cam. Menggunakan poros dengan drum berputar atau cam datar, mesin bubut turret menjadi mampu memproduksi suku cadang dengan interaksi manusia yang minimal. Berbagai iterasi dari mesin ini kemudian menguasai dunia produksi selama lebih dari 100 tahun. Selama waktu itu, ada peningkatan ke mesin sekrup tunggal dan multi-spindel yang meningkatkan produktivitas, kemampuan, dan keamanan, sementara mekanika dasarnya tetap sama — bubungan berputar menggerakkan hubungan mekanis, bersama dengan tenaga kerja yang sangat terampil dan alat khusus yang diperlukan untuk mengatur dan mengoperasikan mesin.

Munculnya teknologi CNC pada 1960-an membawa industri pusat pembubutan CNC besar yang, meskipun akurat dan serbaguna, relatif lambat. Ini berkembang sepanjang tahun 1970-an dan akhirnya menjadi mesin bubut CNC hari ini. Mesin-mesin ini sekarang mampu menjatuhkan suku cadang kompleks secara lengkap menggunakan subspindle, tetapi mungkin belum sepenuhnya memenuhi kebutuhan bengkel produksi yang menjalankan batch suku cadang dengan volume sedang hingga tinggi.

Industri bubut headstock geser tipe Swiss adalah yang pertama menerapkan teknologi CNC pada pembubutan produksi pada tahun 1970-an (mesin spindel tunggal CNC diperkenalkan sekitar waktu yang sama). Tipe Swiss awalnya populer di Eropa, tetapi butuh beberapa waktu sebelum diadopsi secara luas di Amerika Utara. Umumnya, mereka memiliki harga yang kompetitif, memiliki kemampuan yang substansial, dan menawarkan peralatan langsung yang melimpah di zona kerja kecil.

Penggunaan perkakas juga merupakan kualitas unik dari mesin sekrup yang dioperasikan dengan cam dari 100 tahun terakhir. Artinya, kemampuan untuk mendapatkan beberapa alat dalam pemotongan secara bersamaan. Sementara beberapa peralatan di luar mesin multi-spindle hanya dapat memiliki dua alat yang digunakan selama pemotongan, mesin CNC tunggal-spindle baru (seperti yang ditawarkan oleh Lico dan tersedia di Amerika Serikat dari Absolute Machine Tools) dapat memiliki tiga yang bekerja secara bersamaan, dengan demikian meningkatkan produktivitas dan mengurangi waktu siklus.

Tren Menuju CNC

Alasan utama toko-toko pindah dari mesin yang digerakkan dengan cam termasuk usia dan kondisi peralatan, dan tenaga kerja terampil yang tersedia terbatas. Selain itu, pelanggan menuntut toleransi yang lebih ketat dan hasil akhir yang lebih baik, suku cadang menjadi lebih kompleks, dan ukuran lot menjadi lebih kecil. Dari sisi mesin, peralatan CNC menawarkan tenaga kerja yang lebih rendah per bagian dan pemanfaatan spindel yang lebih tinggi. Dan, dari sisi regulasi, mesin CNC cenderung lebih mematuhi standar OSHA daripada cam otomatis yang lebih lama.

Kekurangan parah tenaga kerja terampil untuk otomatisasi cam telah terjadi selama bertahun-tahun, tetapi sekarang menjadi akut. Sebuah penelitian yang dilakukan 10 tahun lalu menemukan bahwa usia rata-rata orang yang memasang mesin tersebut adalah 55 tahun. Saat ini, banyak dari orang-orang tersebut mendekati masa pensiun. Dan, selama ini, hanya sedikit perusahaan yang melatih personel baru, seringkali karena sulitnya menemukan seseorang yang ingin menekuni bidang pekerjaan ini. Dibutuhkan waktu bertahun-tahun untuk mengembangkan orang yang terlatih dengan baik untuk kamera otomatis.

Global Precision Parts memiliki mesin model Lico LNTS dan LDD di tiga lokasinya. Insinyur Proses Mike Naticchia telah mempelopori kesuksesan mereka di pekerjaan jangka pendek, menengah, dan jangka panjang yang sebelumnya dijalankan pada cam otomatis dan bahkan platform CNC lainnya. Presiden Perusahaan Randy Mueller mengatakan mesin CNC telah membantu mengurangi konten tenaga kerja per bagian, sekaligus meningkatkan throughput sebesar 200 hingga 300%.

Pada saat yang sama, banyak dari cam otomatis jatuh ke dalam kondisi yang kurang prima. Suku cadang semakin langka dan mahal. Plus, orang yang memiliki pengetahuan untuk melakukan perbaikan bisa lebih jarang daripada suku cadang itu sendiri. Biaya untuk memperbaiki satu spindel dapat berkisar dari $10.000 hingga $40.000, sedangkan multi-spindle dapat berkisar dari $40.000 hingga $250.000, tergantung pada kebutuhan perbaikan.

Bengkel produksi, yang melihat persyaratan toleransi yang lebih ketat, lebih banyak fitur yang memerlukan operasi sekunder saat dijalankan pada mesin cam tradisional, dan kebutuhan akan hasil akhir yang lebih baik terkadang dapat mengatasi situasi ini dengan menggunakan alat cukur atau alat pemoles. Tetapi beberapa di antaranya terbatas pada bagian lurus pada cam otomatis. Mesin CNC dapat menahan toleransi yang jauh lebih ketat, dan dapat memutar atau mengebor bagian hingga 32 mikro-inci Ra selesai atau lebih baik dengan pilihan alat yang tepat. Toleransi yang memerlukan penyesuaian konstan pada cam otomatis dapat dipertahankan dengan gangguan manusia minimal pada mesin sekrup CNC. Selain itu, sebagian besar mesin sekrup CNC memiliki alat aksial dan radial hidup, dan, bila dikombinasikan dengan sumbu C, dapat melakukan penggilingan, pengeboran dan penyadapan silang, serta pengeboran dan penggilingan aksial. Beberapa mesin sekrup CNC memiliki sumbu B dan Y yang tersedia, dan dapat menjatuhkan bahkan bagian yang sangat kompleks sekalipun.

Alasan umum lainnya untuk beralih ke CNC adalah waktu pengaturan. Mesin cam spindel tunggal dapat membutuhkan waktu 2 hingga 6 jam untuk disiapkan; mesin cam multi-spindel dapat memakan waktu 6 hingga 16 jam. Itu berarti tidak hanya mesin tidak menghasilkan uang toko selama waktu itu, tetapi salah satu karyawan toko paling mahal berdiri di depan mesin sepanjang waktu. Sebaliknya, setelah pekerjaan memenuhi syarat pada mesin spindel tunggal CNC, penyiapan sering kali dapat dilakukan dalam waktu kurang dari satu jam atau bahkan lebih cepat pada pekerjaan berulang.

Satu lagi keuntungan yang selanjutnya membantu mengurangi biaya per suku cadang pada peralatan CNC adalah kemampuan untuk menjalankan mesin dengan ringan atau mati. Pengumpan batang majalah juga memungkinkan peralatan CNC untuk mencapai pemanfaatan spindel yang lebih tinggi dan membutuhkan tenaga kerja yang sangat berkurang untuk menjaga agar mesin tetap terisi dengan material. Beberapa toko mengisi majalah pengumpan batang dan menjalankan mesin sampai habis. Beberapa menjalankan lot mereka saat ini di luar shift, kemudian memulai pekerjaan baru di shift pertama. Yang lain dapat mengurangi kebutuhan personel untuk shift kedua atau ketiga karena mesin bekerja tanpa banyak perhatian. Hal ini memungkinkan mereka untuk melakukan penyiapan pada shift pertama atau kedua dan menjalankan pekerjaan sepanjang waktu.

Northland Screw Products, St. Francis, Minnesota, telah memindahkan banyak pekerjaan dari multi-spindle yang digerakkan cam ke platform LNTS. Teknisi Senior Alex Martinson telah memimpin upaya ini, menjalankan suku cadang dalam ukuran lot yang ekonomis dengan antarmuka manusia yang minimal.

Namun pertimbangan lain adalah kebersihan dan keamanan. Otomatisasi CNC sepenuhnya tertutup, umumnya dengan kunci pengaman pada pintu enklosur. Ini mengurangi kemungkinan tergelincir dan jatuh dengan menjaga oli dan cairan pendingin di dalam mesin dan di luar lantai. Mereka sering mudah dihubungkan ke sistem evakuasi kabut, sehingga meningkatkan kualitas udara bagi pekerja. Interlock yang efektif antara pintu dan PLC pada CNC memastikan bahwa karyawan bebas dan bebas dari area pemotongan saat alat berat sedang berjalan, yang mengurangi kemungkinan cedera akibat pengoperasian peralatan.

Kamera otomatis lawas memiliki pintu geser yang berat (atau tanpa pintu), tidak ada kunci pengaman, dan sering kali banyak celah dalam pelindung di mana cairan dan bahkan serpihan dapat keluar dari alat berat dan menciptakan kondisi lantai toko yang licin dan berbahaya. Banyaknya kemungkinan titik jepit pada cam otomatis yang lebih tua juga sulit untuk dijaga, dan membuat penutup logam penuh untuk melindungi pekerja, mengurangi tingkat suara saat beroperasi dan berisi cairan memiliki kelemahan karena membuat penyetelan alat berat lebih sulit dan lebih lama untuk diselesaikan. .

Pengalaman Berbelanja

Sejumlah toko telah melakukan transisi dari mesin yang digerakkan dengan cam ke peralatan spindel tunggal Lico CNC karena alasan yang disebutkan di atas. Misalnya, Delphos, Vanamatic Ohio mulai menjalankan mesin Lico pada tahun 2008. Mereka telah menambahkan beberapa selama bertahun-tahun, dan sekarang menjalankan sembilan mesin model LNTS. Mereka telah meningkatkan tingkat produksi dan meningkatkan kualitas suku cadang dengan memindahkan beberapa keluarga suku cadang kedirgantaraan dari delapan mesin spindel dan mesin operasi kedua ke mesin lengkap pada model LNTS. Menurut Jared Wiltsie, seorang insinyur Vanamatic, bengkel tersebut memotong banyak bahan tahan karat yang sulit dan sementara satu operator perlu terus-menerus merawat mesin 8 spindel, satu operator sekarang dapat merawat tiga atau lebih mesin LNTS yang menghasilkan suku cadang lengkap.

Air-Way Manufacturing di Olivet, Michigan, adalah produsen dan distributor alat kelengkapan hidrolik untuk penggunaan OEM. Perusahaan saat ini menggunakan empat mesin Lico LDDD di dua pabrik yang berbeda. Menurut Manajer Teknologi Manufaktur Troy Newman, alat ini menggunakan mesin ini untuk melepas suku cadang jangka pendek hingga menengah dari multi-spindel yang digerakkan cam, memperlengkapi mesin CNC untuk menjalankan beberapa pekerjaan di luar shift.

Demikian pula, Quality Switch di Newton Falls, Ohio, membeli suku cadang mesin ulir dari vendor luar sambil memproduksi beberapa suku cadang berdiameter lebih besar pada mesin bubut CNC multifungsi. Jeremy Sewell, wakil presiden, mengatakan perusahaan telah menghemat uang dengan menjalankan suku cadang yang lebih kecil di rumah pada mesin LDD-nya. Selain itu, perusahaan membuat suku cadang tersebut untuk produknya sendiri, sehingga kini perusahaan juga memiliki kontrol yang lebih baik dalam hal penjadwalan produksi.

Foto-foto sepanjang cerita ini menyoroti contoh-contoh lain. Beberapa toko berada di depan kurva adopsi, sementara yang lain telah pindah dari mesin cam karena kebutuhan. Sumber daya tenaga kerja yang terjepit, toleransi dan penyelesaian yang lebih ketat, waktu penyiapan yang lebih singkat, dan lingkungan kerja yang lebih aman adalah motivator yang kuat untuk beralih ke produksi CNC. Toko-toko juga menemukan bahwa mesin sekrup CNC modern merupakan kontributor besar bagi kesuksesan finansial mereka.