Mengapa Meningkatkan Sumbu Pemesinan Memotong Biaya Produksi

Ini resmi! Menambahkan sumbu ekstra ke proses pemesinan Anda dapat membuatnya lebih efisien dan mengurangi biaya. Inilah alasannya.

Hal-hal berubah terus-menerus di dunia manufaktur. Teknologi baru datang, teknologi lama meningkat, dan kami perlu memperbarui proses kami untuk mengikutinya.

Salah satu perubahan yang terjadi akhir-akhir ini adalah peningkatan jumlah sumbu yang dapat digunakan pada pemesinan CNC. Menurut tren saat ini, teknologi terbaru memungkinkan pemesinan multi-sumbu menjadi lebih mudah diakses daripada sebelumnya.

Tapi, Anda mungkin bertanya-tanya, apakah lebih banyak kapak benar-benar lebih baik?

Yah… ya.

Menambahkan sumbu ekstra ke proses pemesinan Anda dapat menambahkan banyak manfaat, termasuk peningkatan efisiensi dan pengurangan biaya.

Anda dapat menambahkan sumbu tambahan baik dengan berinvestasi dalam mesin CNC multi-sumbu atau dengan mesin robot.

Manakah pilihan yang lebih baik? Untuk menjawabnya, pertama-tama mari kita lihat masalah pemesinan tradisional.

5 Masalah Dengan CNC 3-Sumbu Tradisional

Secara tradisional, mesin CNC memiliki 3 sumbu yang dapat diprogram, seringkali X, Y, dan Z. Ini memungkinkan Anda mengebor, menggiling, atau mengubah benda kerja Anda dalam 3 dimensi. Beberapa mesin dengan sumbu yang diperkecil (misalnya mesin pengukiran) juga hadir hanya dengan kemampuan 2D atau 2.5D.

Pemesinan 3D sangat bagus untuk banyak operasi umum di bidang manufaktur. Namun, memiliki 3 sumbu juga bisa menjadi sangat terbatas.

Berikut adalah 5 masalah yang muncul dengan mesin CNC tradisional:

1. Memerlukan Lebih Banyak Penyiapan

Lebih sedikit sumbu berarti lebih banyak pengaturan. Kecuali jika produk Anda hanya memerlukan pemesinan yang sangat sederhana, kemungkinan Anda perlu mengubah posisi dan/atau orientasi suku cadang untuk mencapai semua pemotongan yang diperlukan.

Setiap penyiapan tambahan secara langsung memengaruhi produktivitas sel pemesinan. Ini terutama bermasalah dengan ukuran batch yang rendah (yang menjadi lebih umum) di mana hingga 90% dari waktu pemesinan dapat digunakan oleh penyiapan.

2. Lebih Banyak Waktu Langsung

Lebih banyak pengaturan tidak hanya mengurangi produktivitas alat berat. Mereka juga mengurangi produktivitas pekerja. Setiap penyiapan membutuhkan pekerja manusia untuk menghabiskan waktu mereka yang berharga pada tugas yang tidak bernilai tambah. Mereka dapat menghabiskan waktu ini dengan lebih produktif di tempat lain.

Menyederhanakan pergantian dapat membantu mengurangi waktu ini, tetapi jauh lebih efektif untuk menghapus sebanyak mungkin waktu langsung.

3. Membutuhkan Perbaikan Kustom

Mesin 3-sumbu dibatasi dalam orientasi di mana mereka dapat mendekati benda kerja. Jika operasi pemesinan memerlukan sedikit orientasi offset, ini sering kali berarti Anda perlu merancang dan membuat perlengkapan khusus.

Perlengkapan khusus baik-baik saja untuk ukuran batch yang sangat besar. Namun, mereka dapat menambahkan banyak pekerjaan untuk setiap pengaturan. Ini dapat secara signifikan meningkatkan waktu yang dibutuhkan setiap bagian dan biaya.

4. Peningkatan Langkah Per Operasi

Pabrikan mana pun akan setuju:semakin sedikit langkah pemesinan yang Anda miliki, semakin baik. Banyak prinsip dalam praktik Desain untuk Manufaktur dikhususkan untuk menyederhanakan operasi pemesinan dan mengurangi jumlah langkah pemesinan yang diperlukan.

Mesin 3-sumbu sering kali tidak perlu meningkatkan jumlah langkah dibandingkan dengan teknologi pemesinan yang memiliki lebih banyak Derajat Kebebasan.

5. Peningkatan Lead Time dan Biaya Produk

Semua masalah di atas dapat berdampak negatif pada keseluruhan proses manufaktur yang mengarah pada peningkatan waktu tunggu dan biaya produk yang lebih tinggi. Setiap kali teknisi perlu menghabiskan waktu mereka yang berharga dengan penyiapan baru dan setiap kali perlengkapan khusus harus dibuat, hal itu dapat berdampak langsung pada laba.

Mengapa Sumbu Ekstra Mengurangi Biaya

Solusi yang semakin populer untuk masalah ini adalah menambahkan sumbu tambahan ke operasi pemesinan Anda.

Ada dua cara untuk mencapainya, seperti yang akan kami uraikan di bawah, tetapi pertama-tama mari kita lihat mengapa lebih banyak sumbu dapat mengurangi biaya.

Spot Manis 6 Derajat Kebebasan

Kita sering menganggap dunia berada dalam 3 dimensi. Namun, pada kenyataannya, ada 6 dimensi yang diperlukan untuk pemesinan yang sepenuhnya fleksibel:

• 3 dimensi posisi (X, Y, dan Z)
• 3 dimensi rotasi (Rot[X], Rot[Y], dan Rot[Z])

6 nilai ini adalah jumlah minimum Derajat Kebebasan (DoF) yang diperlukan untuk mendekati titik mana pun di ruang kerja dari sudut mana pun.

Mesin CNC dengan 3, 4, atau bahkan 5 sumbu akan selalu dibatasi karena tidak memenuhi "titik manis" 6 DoF ini.

5 Cara Sumbu Ekstra Mengurangi Biaya

Menambahkan DoF ekstra ke operasi pemesinan dapat mengurangi biaya dalam beberapa cara:

1. Hanya satu penyiapan yang diperlukan (alias penyiapan Selesai-dalam-satu).
2. Waktu langsung operator dikurangi seminimal mungkin.
3. Biasanya tidak diperlukan perlengkapan khusus.
4. Mengurangi dan menyederhanakan langkah pemesinan.
5. Mengurangi waktu tunggu produk.

Semua faktor ini membantu mengurangi waktu dan biaya produksi.

Berapa Banyak Sumbu yang Dapat Anda Tambahkan?

Karena 6 DoF diperlukan untuk mesin yang sepenuhnya fleksibel, pertanyaan berikutnya adalah:Bagaimana kita menambahkan DoF tersebut dan berapa banyak yang dapat kita tambahkan?

Ada 2 opsi untuk menambahkan sumbu ekstra ke sel pemesinan Anda:

1. Mesin CNC multi-sumbu.
2. Pemesinan robot.

Berikut berapa banyak sumbu yang dapat Anda tambahkan dengan setiap teknologi:

Dengan Mesin CNC

Ketika kita berbicara tentang mesin CNC, kita biasanya mengacu pada tiga jenis mesin paling umum yang tersedia saat ini:

1. CNC 3-sumbu tradisional
2. CNC 4-sumbu
3. Mesin CNC 5-sumbu

Meskipun mulai ada mesin lain di pasar (misalnya, mesin 6-sumbu ini dilaporkan pada tahun 2019), 5-sumbu adalah "batas atas" yang paling umum.

Dengan Pemesinan Robot

Sebuah alternatif untuk CNC adalah dengan menggunakan mesin robot. Ini melibatkan penambahan alat permesinan ke robot industri.

Dengan pengaturan ini, pengaturan dasar memiliki 6 DoF, karena ini adalah standar untuk robot industri. Namun, ada ruang untuk lebih banyak sumbu ke penyiapan pemesinan robot Anda dengan menambahkan sumbu tambahan sebanyak yang Anda inginkan!

Meskipun Anda tidak akan pernah bisa meningkatkan DoF di atas 6, menambahkan lebih banyak sumbu seperti ini memungkinkan ruang kerja yang jauh lebih besar dan lebih fleksibel.

Mana yang Lebih Baik:Mesin CNC atau Robot?

Tren saat ini menuju pemesinan multi-sumbu membuat mesin 5-sumbu lebih populer. Namun, ada kelemahan menggunakan mesin CNC dibandingkan dengan mesin robot.

Dua kelemahan utama mesin CNC multi-sumbu adalah:

• Mereka tidak fleksibel — Anda tidak bisa hanya menambahkan sumbu ekstra semampu Anda dengan pemesinan robot.
• Mereka sangat besar! — Dengan CNC, semakin banyak sumbu yang Anda miliki, semakin besar ukuran mesin biasanya.

Pada akhirnya, pilihan teknologi mana yang Anda pilih terserah Anda, tetapi perlu disebutkan bahwa pemesinan Robot bahkan dapat mengungguli mesin CNC dalam beberapa kasus.

Pemesinan robot benar-benar dapat menyederhanakan hidup Anda dibandingkan dengan menggunakan mesin CNC multi-sumbu.

Apa pendapat Anda tentang mesin CNC multi-sumbu dibandingkan dengan mesin robot? Beri tahu kami di komentar di bawah atau bergabunglah dalam diskusi di LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram, atau di Forum RoboDK.