Die Manufacturer Merangkul IIoT untuk Beralih ke Produksi Jangka Pendek

American Punch Co. (Euclid, Ohio), pemasok punch dan die untuk pasar stamping pengukur berat seperti konstruksi dan pasar pengukur kecil seperti otomotif, harus tetap mengikuti basis pelanggannya. Ini berarti beralih dari produksi volume besar ke pengerjaan mesin yang lebih kecil secara efektif dengan waktu penyelesaian yang lebih pendek untuk memenuhi pesanan pengiriman tepat waktu yang diminta oleh implementasi strategi lean pelanggannya. Seperti yang diharapkan, beradaptasi dengan tuntutan ini telah menciptakan serangkaian tantangannya sendiri, termasuk menemukan cara untuk menekan biaya meskipun ada potensi peningkatan keterlibatan tenaga kerja.

Menghadapi masalah ini, insinyur produksi Brian Cain mulai mengevaluasi kembali proses manufaktur perusahaan pada tahun 2012. Kunjungan ke International Manufacturing Technology Show (IMTS) tahun itu membuat Mr. Cain berhubungan dengan LNS, yang sistem e-Connect-nya memperkenalkan American Punch ke Industrial Internet of Things (IIoT) serta cara untuk mengotomatiskan sakelar program antara pengumpan batang dan mesin bubut.

Mencari Cara untuk Berpindah ke Proses Produksi yang Lebih Pendek

Sementara pukulan dan cetakan presisi tinggi American Punch diterima dengan baik oleh pelanggannya, proses pembuatannya diarahkan pada praktik produksi standar yang menghasilkan ratusan bagian tunggal, daripada lot kecil yang terdiri dari lima,10 atau 20 buah yang semakin banyak diminta oleh pelanggan. .

“Perjalanan singkat seperti ini memerlukan beberapa penyetelan dan peningkatan perhatian dari operator alat berat yang, tentu saja, menambah waktu dan biaya tenaga kerja ke suku cadang,” kata Mr. Cain. “Alternatifnya adalah membuat lebih lama berjalan dan menimbun produk jadi sampai pelanggan menginginkannya. Meskipun kami menyediakan sejumlah suku cadang dengan perputaran tinggi untuk pelanggan tertentu, menambahkan banyak suku cadang dengan volume lebih rendah ini mengikat modal kerja tambahan, membutuhkan lebih banyak ruang lantai dan meningkatkan pekerjaan dalam proses kami. Jadi, saya mulai mencari cara untuk membuat volume kecil ini berjalan lebih efisien. Kami sudah menggunakan pengumpan batang otomatis untuk memuat material ke dalam mesin CNC kami, yang bekerja dengan baik untuk produksi volume tinggi tetapi tidak untuk jangka pendek yang diinginkan pelanggan kami. Setiap kali kami mengganti ke bagian baru berarti memanggil program lain pada mesin bubut dan pengumpan batang.”

Menemukan Solusi di IMTS

Tn. Cain telah memutuskan bahwa solusi ideal akan melibatkan pengelompokan bersama-sama sebuah keluarga dari bagian-bagian serupa yang memiliki berbagai panjang dan karakteristik, dan kemudian menjalankan semuanya pada waktu yang sama dengan satu pengaturan. Namun, tidak ada seorang pun yang berbicara dengannya di pameran dagang yang dapat menemukan cara yang baik untuk menjalankan beberapa bagian dari barstock dalam satu pengaturan.

Kemudian dia mengunjungi stan LNS America Inc. dan mendiskusikan kebutuhannya dengan perangkat lunak sistem dan manajer kendali Randy Lewis. Mereka membahas sistem komunikasi ethernet e-Connect, yang memungkinkan bar feeder dan kontrol mesin CNC untuk berbagi data.

Ketika e-Connect dan mesin perkakas CNC "berbicara" satu sama lain, yang pertama dapat melihat jadwal produksi setelah menyelesaikan bagian yang dijalankan untuk memilih bagian berikutnya yang akan diproduksi, kemudian menyerahkan data ini ke pengumpan batang . Pengumpan batang berkonsultasi dengan pustaka bagian internalnya yang menyimpan semua parameter pengumpan batang untuk sebanyak 500 program bagian, memilih program yang cocok dengan yang dipilih oleh jadwal induk, lalu secara otomatis menyesuaikan diri dengan program baru.

Inilah tepatnya solusi yang dicari oleh Tn. Cain. “Saya mengetahui bahwa kami berada di lantai dasar dari berbagi data semacam ini yang sekarang menjadi lebih luas,” katanya. Saat itu, mesin Mr. Cain belum siap untuk berbagi data, jadi LNS bekerja sama dengan pemasok peralatan mesin American Punch dan produsen peralatan asli untuk mempercepatnya.

Menerapkan Konektivitas Alat Mesin

Dalam aplikasi tersebut, sistem e-Connect berada di LNS Quick Load Servo 80 S2:feeder batang dengan panjang spindel, serba elektrik, dikendalikan servo, sepenuhnya otomatis yang memuat batang 14 hingga 63 inci dengan diameter mulai dari ke 3 ¹ /₈ inci. Operator mesin American Punch akan memuat pengumpan batang dengan batang batang baja perkakas 1 inci dan menjalankan program makro yang memungkinkan kontrol bubut dan pengumpan batang berubah dari satu keluarga suku cadang ke suku lainnya dengan cepat.

Pengaturan tipikal akan mencakup pemuatan batang batang dengan diameter yang sesuai untuk membuat berbagai jumlah bagian dengan panjang yang berbeda. Misalnya, akan menggunakan batang berdiameter 1 inci untuk menghasilkan 50 bagian berukuran panjang 2.500 inci, 10 bagian berukuran panjang 3.025 inci, 75 bagian berukuran panjang 3.500 inci, dan seterusnya. Bagian dapat bervariasi dalam bentuk, juga. Penyiapan ini memungkinkan produksi tanpa pengawasan, bahkan padam pada waktu singkat.

Saat ini, dengan empat sel kerja yang menggunakan sistem LNS e-Connect dan pengumpan batang, American Punch menjalankan lebih dari 300.000 suku cadang setiap bulan dan sedang dalam proses penambahan kapasitas tambahan untuk memenuhi permintaan pelanggan. Sel kerja terbaru terdiri dari feeder bar LNS Quick Load Servo 80 S2 yang memuat barstock ke pusat belok Doosan Puma 2100SY yang mampu menggiling, mengebor, dan mengetuk. Selain berinteraksi dengan pengumpan batang LNS, CNC alat berat juga berkomunikasi dengan sistem tekanan tinggi yang dapat diprogram untuk menerapkan jumlah cairan pendingin yang tepat untuk setiap operasi pemesinan.

Manfaat lain dari sistem e-Connect adalah pengurangan limbah material. Selain menyimpan parameter pengumpan batang untuk setiap program bagian, e-Connect melacak penggunaan material dan mengomunikasikan informasi ini ke peralatan mesin. Jadwal induk melihat jumlah bahan yang tersedia dan panjang bagian dalam antrian produksi untuk menentukan apakah ada cukup bahan untuk menjalankan jumlah bagian tertentu yang diperlukan. Jika tidak ada cukup bahan untuk seluruh proses, sistem menentukan panjang sisa, memanggil bagian berikutnya dalam jadwal yang sesuai dengan sisa stok, dan pengumpan bubut dan batang secara otomatis menyesuaikan untuk membuat bagian baru. Setelah bilah digunakan, pengumpan bilah memuat bilah berikutnya dan sistem mengulangi prosesnya hingga membuat semua bagian yang dijadwalkan.

“Sel-sel kerja ini telah membuat peningkatan yang signifikan dalam biaya per bagian kami melalui operasi tanpa pengawasan dan dengan menambahkan shift malam bebas tenaga kerja,” kata Mr. Cain, menambahkan, “Kami tidak hanya memecahkan masalah waktu hingga pengiriman, kami telah memperluas kapasitas kami untuk melakukan pekerjaan tambahan.”