Shop Shares Lights-Out Pelajaran yang Dipetik

Sekitar jam 3 sore. setiap hari kerja, personel toko Alat Kustom mulai menyiapkan pusat putar untuk menjalankan pekerjaan padam pada malam hari.

Untuk saudara Muda, otomatisasi lantai toko dimulai dengan menambahkan pengumpan batang ke pusat pembubutan CNC yang ada.

Ini terjadi segera setelah Gillen dan Bob Young membeli Cookeville, Tennessee's, Custom Tool pada tahun 2008. (Gillen adalah presiden; Bob adalah wakil presiden.) Pengumpan batang, yang memungkinkan pusat putar CNC dua sumbu berjalan tanpa pengawasan untuk waktu yang lama waktu selama hari-hari staf, mewakili perubahan signifikan dalam budaya toko dibandingkan dengan bagaimana perusahaan sebelumnya dikelola. Artinya, mengotomatisasi tugas manual tidak pernah terpikirkan sejauh cek penggajian masih ditulis dengan tangan sebelum akuisisi bisnis.

Saat ini, berbagai contoh otomatisasi telah diterapkan, dan toko mendapat manfaat darinya dalam berbagai cara. Misalnya, dua pusat pembubutan sumbu Y baru dengan umpan-batang dengan subspindle, perkakas hidup, dan pengumpul suku cadang dapat diatur untuk bekerja semalaman dengan tujuan menyelesaikan suku cadang sambil mendapatkan waktu produksi sebanyak 15,5 jam yang tersedia di toko. tidak memiliki staf. Karyawan shopfloor, banyak yang sekarang dibebaskan dari sekadar memuat dan menurunkan mesin, lebih mampu mempertimbangkan dan menyarankan cara agar proses dapat ditingkatkan. Sering kali, saran bermanfaat ini terkait dengan mengotomatisasi tugas manual yang ada (seperti mengintegrasikan deburring bagian ke dalam siklus pemesinan). Selain itu, teknologi inspeksi baru telah mengotomatiskan beberapa rutinitas pengukuran untuk beberapa bagian yang dikerjakan dalam semalam.

Alat Kustom juga baru-baru ini mengotomatiskan pengumpulan data untuk strategi perencanaan "log produksi" yang dibuatnya sekitar 10 tahun yang lalu. Log produksi, yang telah menjadi tulang punggung operasinya, mengungkapkan seberapa efektif mesin-mesin toko selama sehari dibandingkan dengan volume produksi harian yang diharapkan, dan menunjukkan berapa banyak "waktu yang dicuri" yang dikantongi toko. (Ini adalah julukan saudara-saudara untuk 15,5 jam tanpa staf setiap malam.) Ini juga membantu mengidentifikasi pekerjaan yang masuk akal untuk produksi semalam karena toko berupaya meningkatkan persentase jam mati lampu tahunan hingga 50% atau lebih dari total produksi. Seperti yang dikatakan Bob, jumlah waktu pengerjaan mesin tanpa pengawasan itu setara dengan pergantian staf kedua dengan biaya yang jauh lebih rendah.

Setelah Pengumpan Batang

Bob Young mengelola operasi situs, sementara Gillen (yang juga bekerja sebagai kepala arsitek solusi IoT untuk AT&T Consulting) berlokasi di Atlanta, Georgia (meskipun ia mengunjungi toko sesering waktu memungkinkan). Keduanya memutuskan untuk membeli Alat Kustom setelah Bob, yang sebelumnya bekerja untuk distributor peralatan mesin, didekati oleh pemilik sebelumnya yang hampir pensiun dan mencari jalan keluar.

Pemasangan bahan bakar ini adalah pekerjaan pertama yang dilakukan toko tanpa pengawasan semalaman. Itu menggunakan alat yang berlebihan untuk dua operasi threading untuk mengkompensasi keausan alat dan menggandakan jumlah bagian yang dapat dimatikan dengan mesin. Selain itu, sejak foto ini diambil, toko mulai menggunakan alat khusus untuk melakukan deburring dalam siklus guna menghilangkan operasi deburring manual sekunder.

Segera menjadi jelas bagi saudara-saudara bahwa perubahan pada budaya perusahaan sangat penting. Keduanya mulai berupaya menanamkan pola pikir perbaikan berkelanjutan dengan tujuan menerapkan otomatisasi sebanyak mungkin. Mengingat beberapa gesekan alami, mereka mempekerjakan beberapa orang baru, banyak yang relatif muda dan tidak berpengalaman, yang lebih terbuka untuk merangkul teknologi canggih dan lebih cenderung menyarankan cara untuk merampingkan proses.

Setelah melihat manfaat pemesinan tanpa pengawasan dari pusat belok bar-fed pertama dan membayangkan saat pemesinan mati lampu akan menjadi kenyataan, Alat Kustom melakukan investasi yang lebih besar pada tahun 2012, menambahkan sumbu Y Okuma LB3000 EX Spaceturn dengan live perkakas, subspindle, dan pengumpan batang Edge Technologies untuk memungkinkan pemesinan lengkap untuk beberapa bagian. Toko tersebut menambahkan mesin serupa lainnya pada tahun 2016 dan yang ketiga pada Januari 2019.

Konon, butuh waktu untuk menuai manfaat dari pemesinan mati lampu. Toko harus merasa nyaman dengan peralatan baru dan bekerja untuk memvalidasi potensi operasi pemesinan semalam. Kemudian mulai menjalankan pekerjaan untuk rentang waktu yang semakin lama hingga malam hari sampai toko itu sepenuhnya yakin bahwa mereka dapat berhasil menjalankan sepanjang malam. Beberapa elemen dipertimbangkan dalam pembentukan proses tanpa pengawasan yang andal, dan toko telah mempelajari sejumlah pelajaran di sepanjang jalan. Beberapa di antaranya terkait dengan:

• Sistem pendingin. Penurunan tekanan cairan pendingin yang tidak terduga atau pengiriman cairan pendingin yang terputus dapat menyebabkan alat rusak. Mesin yang bekerja semalaman membutuhkan lebih banyak perawatan daripada yang hanya menjalankan satu shift. Jadi, jika filter pompa booster biasanya diperiksa setiap beberapa hari untuk mesin yang menjalankan satu shift, filter tersebut sekarang harus diperiksa setiap hari. Selain itu, pusat putar sumbu Y kedua dari Custom Tool dilengkapi pengontrol yang mengirimkan sinyal untuk menghentikan alat berat jika mendeteksi masalah dengan sistem pendingin.
• 

  Penting untuk mempertimbangkan manajemen chip saat mengembangkan proses pemesinan mati lampu seperti yang dijelaskan Bob Young kepada Editor Senior Lori Beckman. Unit ini dilengkapi gigi konveyor yang memungkinkannya menangani kepingan aluminium yang panjang dan berserabut dengan lebih baik saat pusat pembubutan berjalan tanpa pengawasan semalaman.

  Konveyor chip. Tidak semua konveyor chip sama. Pusat putar sumbu Y pertama Custom Tool memiliki unit konvensional, tetapi yang kedua dilengkapi unit Hennig dengan gigi pada konveyor. Saudara-saudara Muda mengatakan konveyor ini lebih efektif menghilangkan chip panjang dan berserabut yang biasanya diproduksi saat mengerjakan aluminium, sehingga mereka lebih cenderung menjalankan pekerjaan aluminium semalaman di mesin ini dibandingkan yang lain. Ini menghilangkan chip "sarang burung", yang dapat mengganggu sistem pengumpulan suku cadang.
• Koleksi suku cadang. Awalnya, chip hopper juga berfungsi sebagai pengumpul suku cadang. Sekarang, setiap pusat belok memiliki pengumpul suku cadang yang terintegrasi. Ukuran kolektor harus mampu menampung volume produksi semalam. Jika kapasitasnya terlalu kecil, maka jumlah suku cadang besar yang dapat diproduksi dalam semalam terbatas. Selain itu, cairan pendingin keluar bersama setiap bagian yang terkumpul, sehingga diperlukan beberapa cara untuk mengalirkan cairan pendingin dari pengumpul suku cadang dan kembali ke bak mesin.
• Pengumpan batang. Jika suku cadang untuk suatu pekerjaan cukup besar, kapasitas pengumpan batang mungkin membatasi berapa banyak suku cadang yang dapat dikerjakan dalam semalam. Di sisi lain, jika waktu siklus sangat cepat, memungkinkan untuk menghabiskan semua barstock yang dimuat, yang berarti seseorang harus datang ke toko untuk mengisi bahan sehingga produksi suku cadang dalam semalam tidak berkurang.
• Perkakas yang berlebihan. Bagian pemasangan bahan bakar dengan dua jenis ulir yang ditampilkan adalah pekerjaan pertama yang disiapkan Alat Kustom untuk bekerja semalaman menggunakan alat yang berlebihan. Saat pekerjaan ini berjalan dengan operator yang siaga, operator tersebut dapat mengetahui kapan perubahan offset mungkin diperlukan karena keausan pahat. Namun, toko tersebut menemukan bahwa pada awalnya hanya dapat menjalankan pekerjaan tersebut padam selama empat jam, karena pada saat itulah penyesuaian offset diperlukan untuk kedua alat ulir. Menyadari hal itu, toko mulai menggunakan alat threading yang berlebihan, meminta penggantian alat pada jumlah suku cadang tertentu tepat sebelum keausan alat menjadi masalah. Meskipun toko tidak mendapatkan semua potensi masa pakai dari sisipan alat ulirnya, waktu tambahan yang dapat dijalankan mesin tanpa pengawasan membenarkan hal ini.
• Pemantauan beban. Dengan kemampuan pemantau beban spindel, ketika beban menjadi nol, itu berarti alat telah rusak. Program bagian ditulis agar mesin berhenti pada saat itu daripada terus menjalankan pekerjaan dan berisiko merusak alat berikutnya.
• Kapasitas pengukuran. Sangat menyenangkan ketika ratusan suku cadang dapat dikerjakan dalam semalam, tetapi produksi tanpa pengawasan telah mengubah apa yang dilakukan beberapa karyawan toko Alat Kustom untuk memulai setiap hari. Waktu harus disisihkan untuk pemisahan bagian, inspeksi, evaluasi mesin, dan penyiapan untuk pekerjaan berikutnya. Faktanya, inspeksi suku cadang menjadi hambatan ketika toko pertama kali menerapkan produksi mati lampu. Untuk mempercepat pemeriksaan rutin, Alat Kustom menambahkan sistem pengukuran dimensi gambar seri Keyence IM, yang dapat secara otomatis mengukur dan merekam berbagai fitur bagian eksternal pada satu atau beberapa bagian yang disiapkan di perangkat.

Mengotomatiskan Pencatatan Produksi

Log produksi yang diterapkan Bob pada tahun 2011 mengungkapkan seberapa produktif sembilan mesin CNC dan satu sel las robot di toko setiap hari dengan membandingkan pekerjaan yang direncanakan harian untuk masing-masing dengan produksi aktual yang dicapai. Ini juga mengungkapkan seberapa efektif toko memanfaatkan jam malam yang tersedia.

Sistem pengumpulan data otomatis mengumpulkan informasi produksi dari mesin setiap 20 menit. Itu juga menarik data pekerjaan dari perangkat lunak ERP toko. Laporan kemudian dapat dibuat untuk menampilkan informasi log produksi secara lebih grafis. Kredit foto:Alat Kustom

Sampai saat ini, semua data ini telah dikumpulkan secara manual. Setiap jam, karyawan mencatat nomor bagian produksi setiap jam untuk setiap mesin dan memasukkan nilai tersebut serta kode status mesin ke dalam spreadsheet log produksi. Toko berusaha untuk memaksimalkan nilai kode 10 dan 15, masing-masing mewakili waktu produksi selama shift satu hari toko dan waktu produksi tanpa pengawasan dalam semalam. Membandingkan nilai-nilai ini dengan produksi harian yang diharapkan mengungkapkan pemanfaatan mesin yang sebenarnya, kata Bob. Kode lain, seperti untuk penyiapan, pengerjaan ulang, dan waktu menunggu material, perkakas, atau perhatian operator, menjelaskan secara tepat berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan suatu pekerjaan selain waktu pemesinan yang sebenarnya.

Variabel umum telah diatur untuk melacak status setiap pekerjaan. Jumlah bagian ditangani oleh kode G dan bertambah satu setiap kali siklus bagian selesai. Variabel lain memerlukan input operator. Ini termasuk run target (mesin akan berhenti saat jumlah komponen mencapai nilai tersebut), nomor pekerjaan (ini tercantum pada perjalanan pekerjaan) dan kode log produksi (ini menunjukkan saat status produksi telah berubah).

Log produksi membantu mengidentifikasi proses yang memungkinkan operasi mati lampu. Jika mesin yang disiapkan untuk bekerja sepanjang malam tidak mendekati 15,5 jam yang tersedia, maka mungkin pekerjaan ini tidak cocok untuk dijalankan dalam semalam. Atau, jika satu mesin bekerja sepanjang malam dan yang lain berjalan setengah malam, mungkin masuk akal untuk mendorong pekerjaan yang hanya berjalan setengah malam ke mesin yang berbeda dan menggantinya dengan pekerjaan dari mesin lain yang berjalan lebih lama untuk mencapai pemanfaatan yang lebih tinggi. Log produksi juga berfungsi sebagai semacam buku harian, karena digunakan untuk mendokumentasikan masalah seperti kerusakan alat atau malfungsi pengumpan batang yang menyebabkan mesin tidak mencapai nilai produksi yang ditargetkan.

Toko terus bekerja menuju skenario di mana tidak ada yang perlu mengunjungi mesin setiap jam untuk mengumpulkan dan memasukkan data untuk log produksi. Ini berkat sistem pengumpulan dan pelaporan data otomatis yang dikembangkan Gillen yang menggunakan platform Industrial Internet of Things (IIoT) berbasis web untuk menarik data dari mesin yang memiliki agen untuk protokol komunikasi MTConnect sumber terbuka serta protokol komunikasi perusahaan. Perangkat lunak perencanaan sumber daya perusahaan (ERP) Jobboss. Platformnya adalah Devicewise for Factory dari Telit, sebuah perusahaan yang menawarkan modul IIoT, perangkat lunak dan layanan serta perangkat lunak konektivitas.

Pemesinan mati lampu berarti banyak suku cadang menunggu petugas toko ketika mereka tiba di pagi hari. Untuk Alat Kustom, ini menciptakan hambatan pemeriksaan yang mendorong toko untuk menambahkan perangkat pengukuran dimensi gambar untuk mempercepat pengukuran bagian bagi personel kontrol kualitas.

Gillen mengatakan manfaat dari sistem ini adalah antarmuka dengan berbagai pengontrol dan tidak diperlukan pemrograman khusus untuk pengumpulan data. Ini dikonfigurasi untuk secara otomatis menarik semua data yang sebelumnya dikumpulkan secara manual dari mesin (jumlah bagian, kode mesin, dan lainnya) serta data ERP (nomor pekerjaan, deskripsi pekerjaan, tanggal pemesanan, jumlah pesanan, tanggal pengiriman, dan lainnya) dan penyimpanan itu di awan. Data dapat diakses melalui dasbor web. Laporan kemudian dapat dibuat untuk menunjukkan secara lebih grafis apa yang sebelumnya tersedia di spreadsheet log produksi.

Sistem telah mengumpulkan data setiap 20 menit sejak awal Juni 2018 tanpa kehilangan entri untuk mesin yang sedang berjalan. Gillen mengatakan ada banyak produk pemantauan mesin yang bagus yang tersedia. Namun, latar belakang teknisnya memberikan kesempatan untuk mengeksplorasi solusi internal yang membahas informasi bisnis yang paling ingin diketahui toko. Dia juga merasa kemampuan pengumpulan data ini juga dapat menghasilkan analitik yang lebih canggih, seperti mengaitkan waktu pemotongan ke jenis alat pemotong atau sisipan tertentu.