Waktu Pemrograman yang Dibutuhkan Menghemat Penyiapan, Biaya Perkakas
Di Jaktool LLC (Cranbury, NJ), tim insinyur muda yang ingin tahu menginvestasikan waktu untuk mengeksplorasi potensi penuh dari perangkat lunak dan mesin manufakturnya untuk melakukan pekerjaan kompleks yang tidak diinginkan orang lain. Menggunakan perangkat lunak pemrograman Mastercam CAD/CAM dari CNC Software Inc. (Tolland, CT), Jaktool mampu menghemat waktu penyiapan dan biaya perkakas, serta mengurangi waktu siklus, sekaligus memberikan layanan pelanggan yang luar biasa ke berbagai bagian industri.
Sebuah perusahaan teknologi prototipe presisi tinggi, Jaktool mengkhususkan diri dalam layanan analitik, pengembangan proses manufaktur, dan manufaktur prototipe untuk pasar pertahanan, medis, laboratorium, dan industri, bekerja dengan hampir semua jenis bahan mulai dari plastik hingga paduan nikel tinggi, titanium , dan baja tahan karat. Sekitar 50% pekerjaan mereka adalah untuk militer—mendukung sistem senjata prototipe dan komponen perangkat keras balistik untuk aplikasi di udara, permukaan, dan bawah permukaan.
Bagian bisa sekecil paku keling 0,040″ (1-mm) untuk aplikasi luar angkasa atau berdiameter 18″ (457 mm) untuk aplikasi bawah permukaan. Volume prototipe berjalan dari satu hingga 5000 buah, dengan rata-rata 50 buah. Di bengkel mesin, sekitar 65–70% pekerjaan mereka berputar; keseimbangan sedang menggiling. Pekerjaan dilakukan pada mesin bubut CNC dua sumbu, mesin bubut spindel ganda lima sumbu, dan penggilingan tiga hingga lima sumbu.
Setiap salah satu dari 10 insinyur mekanik dan listrik Jaktool mampu membawa suku cadang dari cetakan ke produk akhir, menurut Ryan Hollywood, manajer teknik manufaktur, “Ini bukan bengkel kerja biasa di mana kami memiliki dua pemrogram dan kami menyerahkan sisanya kepada operator mesin. Semua orang yang membuat bagian adalah orang yang sama yang memprogram bagian-bagiannya. Setiap orang memiliki kepemilikan atas suatu suku cadang, mengikutinya melalui setiap proses pembuatan—pembubutan, pengasahan, penggilingan, penyadapan, dan yang lainnya hingga suku cadang tersebut selesai. Karena setiap orang memakai banyak topi, termasuk menjalankan dua mesin secara bersamaan, kami perlu memindahkan produk melalui toko dengan cepat dan efisien sehingga setiap orang dapat menjalankan pekerjaannya,” kata Hollywood.
Perangkat Lunak CNC, melalui jaringan pengecernya, telah menjadi sumber yang berharga untuk melatih karyawan Jaktool yang sebagian besar otodidak melalui pengalaman, manual Mastercam, dan forum yang mereka hadiri. Toko tersebut adalah situs beta untuk Mastercam 2017 di mana, melalui percobaan dan kesalahan, karyawan dapat menemukan fungsi pemrograman baru yang kuat. Pertama kali fitur baru diimplementasikan, misalnya, dibutuhkan kira-kira satu setengah kali lipat dari yang biasanya diperlukan untuk memprogram suatu bagian. Namun, pada percobaan kedua, tim memotong sekitar 25% waktu siklus, diikuti dengan memotong 25% waktu penyiapan.
Jaktool mempertahankan program magang yang kuat dan bermanfaat. Berdasarkan kekuatan, minat, dan kesediaan mereka untuk meluangkan waktu, pekerja magang didorong untuk melampaui tugas menekan tombol dan menyelesaikan tugas. Sementara keduanya memainkan peran penting dalam mempelajari dan menghargai proses manufaktur, nilai sejati magang sebagai insinyur masa depan ditemukan ketika ia menjadi pemecah masalah. Kevin Zheng, yang merupakan mahasiswa magang dan teknik elektro, adalah tipikal. Dia terus mengeksplorasi berbagai cara untuk memprogram jalur pahat untuk mendorong mesin ke kemampuan maksimalnya. Dan tidak ada salahnya dia sangat suka membuat keripik.
Saat berada di toko, Zheng mendedikasikan waktu penuh untuk operasi penggilingan. Dia lebih suka proyek yang tidak berulang yang menantangnya untuk menyelidiki banyak fitur Mastercam. Ketika senior perguruan tinggi memulai magangnya, Jaktool melakukan pekerjaan empat sumbu yang ideal untuk permukaan. Ketika Hollywood membebaskan Zheng pada perangkat lunak, mereka mempelajari lebih banyak fungsi, memungkinkan mereka melakukan pekerjaan yang lebih rumit menggunakan mesin empat sumbu.
Sebelumnya, pemosisian empat sumbu diprogram dengan tangan. Proyek awal melibatkan desain bagian dengan fitur yang berada dalam pola radial yang membutuhkan pemesinan empat sumbu. Dengan menggunakan fitur Transform Mastercam, Zheng dapat mengambil jalur alat yang ada dan menerjemahkan, memutar, atau mencerminkannya ke beberapa bagian (atau lubang) yang persis sama. “Kami dapat menempatkan bagian ini dalam catok dengan empat atau lima operasi berbeda, tetapi kami ingin melihat bagaimana kami dapat melakukannya pada satu operasi di sumbu keempat. Kami melakukannya dengan membuat bidang untuk dipotong dari setiap sudut. Lebih banyak waktu dihabiskan untuk memprogram bagian tersebut, tetapi hasil akhirnya adalah bagian yang lebih akurat karena tidak diperbaiki beberapa kali, ”kata Zheng.
Menurut Hollywood, Mastercam 2017 memudahkan transisi dari perangkat lunak desain Solidworks mereka ke Mastercam ketika bagian tersebut perlu diprogram dari solid. Selanjutnya, ketika suatu bagian dirancang di Solidworks dan bagian tersebut memerlukan kompensasi selama pembuatan, bagian tersebut digambar ulang di Mastercam.
“Kemampuan ini sangat membantu ketika melakukan pekerjaan untuk Angkatan Darat AS karena format di mana kami menerima pesanan,” kata Hollywood. “Saat kami membuat gambar rangka dari IGES atau solidnya, terkadang kami perlu menggambar ulang untuk mengoptimalkan jalur alat. Untuk pembubutan dan penggilingan, kami menggambar ulang banyak bagian dengan pengecualian bagian yang sangat rumit. Dalam hal ini, IGES diimpor ke perangkat lunak CAD/CAM dan koordinat diatur ulang ke bidang yang benar sehingga XYZ kapak berada di lokasi yang tepat.”
Teknologi Dynamic Motion Mastercam dianggap memainkan peran utama dalam kemampuan Jaktool untuk memangkas waktu produksi. “Dalam hal penggilingan, setiap program yang saya tulis memiliki beberapa Gerakan Dinamis di dalamnya karena menurut saya jauh lebih mudah untuk menghapus materi,” kata Zheng. Dia memilih material, kemudian wireframe, tool, dan stepover, dan memprogramnya ke dalam toolpath berkecepatan tinggi, sering kali menciptakan geometri kompleks dan operasi roughing pada saat yang bersamaan. Dynamic Motion menghilangkan material dengan cepat karena algoritme kepemilikan dalam perangkat lunak yang secara cerdas merasakan perubahan pada material, memungkinkan alat untuk tetap berhubungan konstan dengan material dengan sedikit atau tanpa stepover. Karena alat ini terus-menerus terlibat dengan material, ada lebih sedikit kerusakan alat juga.
“Saya belajar bagaimana melakukan hal-hal tanpa Dynamic dan kemudian, ketika kami mulai menggunakan teknologi, itu memotong waktu siklus menjadi dua ketika datang ke pengulangan seadanya. Ini memperpanjang umur alat hingga 20-30%, ”kata Hollywood. Karena Jaktool tidak melakukan pekerjaan yang sama setiap hari, kecepatan tinggi yang dimungkinkan dengan Dynamic Motion memberi tim sarana untuk mendorong alat berat ke potensi maksimalnya sambil merampingkan seluruh proses manufaktur. Misalnya, tim memiliki pekerjaan berulang yang membutuhkan 910 buah. Mereka tahu bahwa butuh 12–13 menit untuk berlari. Baru-baru ini, mereka memprogram bagian tersebut menggunakan mesin spindel ganda, memprogramnya dengan spindel kiri dan spindel kanan di Mastercam, kemudian menyelesaikan transfer. Waktu siklus berkurang 20%. “Dalam jangka panjang, menit bertambah menjadi hari, jadi kami menyadari penghematan waktu sekitar satu setengah minggu,” kata Hollywood.
Salah satu pekerjaan yang lebih sulit diterima Jaktool adalah untuk bentuk tabung kecil yang menampilkan 120 kantong radial dengan dinding tipis. Semua kantong yang dibutuhkan untuk memotong sumbu, menempatkan operasi penggilingan sekitar satu jam per potong. Menurut Hollywood, tidak ada orang lain yang akan menyentuh pekerjaan itu. Tim muda yang berpengalaman mengutip 50–60 menit untuk menyelesaikannya, karena sifatnya yang tidak dapat diprediksi. Sekitar seminggu sebelumnya, Zheng belajar cara menggunakan fitur Transform/Rotate perangkat lunak, memungkinkannya memprogram tujuh atau delapan kantong per baris dan kira-kira 24 hingga 36 posisi sudut, bukan 120 kantong individu secara manual.
“Saya hanya perlu memprogramnya sekali dan mengatur ulang untuk berjalan berturut-turut, dan pengulangan lain untuk mengelilingi seluruh bagian,” kata Zheng. “Saya memotong waktu siklus kami menjadi 15 menit dan tidak merusak satu alat pun selama proses berjalan.” Sekitar 200 lb (90 kg) material digunakan, menurut Hollywood. Waktu penyetelan tiga hingga empat kali lebih lama dari padatan pemrograman, tetapi dengan menggunakan semua fitur Transform/Rotate, Jaktool mampu memangkas waktu siklus hingga 25% dari kuotasi aslinya.
Toleransi ketat yang diminta dalam spesifikasi militer menimbulkan tantangan khusus dalam operasi belokan. Banyak pekerjaan yang memiliki toleransi plus atau minus seperseribu inci, pada bagian yang dapat diukur dari diameter 10 hingga 12″ (254–305 mm). Persyaratan finishing juga ketat. “Ada banyak ilmu di balik bagian-bagian yang kami buat. Ini bukan hanya suku cadang standar dengan plus atau minus lima per seribu. Kami mampu menghadapi banyak tantangan dengan bagian yang berbeda dan, sebagai sebuah tim, kami telah mengelompokkan bersama, menemukan jawabannya, memecahkan masalah, dan membuat bagian-bagian ini yang akan dihindari oleh toko-toko lain,” kata Hollywood. “Perangkat lunak ini membantu kami melakukan itu.”
Untuk informasi lebih lanjut tentang Mastercam/CNC Software Inc., kunjungi www.mastercam.com, atau telepon 860-875-5006.
