Masa Depan Pemesinan Otomatis:Meningkatkan Presisi dan Efisiensi
TINJAUAN MESIN DAN PERAWATAN MESIN
Pemesinan adalah proses penghilangan material dari “kosong” logam untuk menghasilkan bentuk kompleks yang diinginkan.
Perawatan mesin mengacu pada operasi otomatis peralatan mesin industri di pabrik, terutama menggunakan sistem otomasi robot. Sedangkan bongkar muat merupakan fungsi utama dari sistem perawatan mesin
Seringkali robot melakukan fungsi berharga lainnya dalam sistem otomasi seperti pengiriman dan pelepasan suku cadang kendaraan otonom dari sel. Tugas lain dapat diotomatisasi dan diintegrasikan dalam pandangan holistik manufaktur termasuk CMM / inspeksi komponen, pengukuran, blow-off, pencucian, deburring &finishing, penyortiran, penandaan ID laser, pengemasan dan pengiriman.
Manfaat sistem perawatan mesin antara lain:
- peningkatan produktivitas
- penurunan tenaga kerja langsung
- mesin berjalan lebih lama – 24/7
- peningkatan pemanfaatan mesin
- menurunkan biaya produksi secara keseluruhan
- peningkatan kualitas produk
- keamanan mesin yang ditingkatkan
- fleksibilitas operasional
- pengoptimalan inventaris
Karena kecanggihan, fungsionalitas, dan biaya yang terkait dengan sistem perawatan mesin, sebagian besar produsen memerlukan proses persetujuan modal sebelum berinvestasi pada sistem ini di mana manajemen eksekutif harus menyetujui pembeliannya. Biasanya, ROI (laba atas investasi) dihitung untuk membenarkan pembelian. Futura Automation dilengkapi untuk membantu penghitungan biaya saat ini dan penghitungan ROI
https://www.youtube.com/watch?v=po7wByneVeY
MILLING VERTIKAL – 4 atau 5 Sumbu?
Pada mesin milling vertikal, sumbu spindel diorientasikan secara vertikal. Pemotong frais ditahan pada spindel dan berputar pada porosnya sehingga menghasilkan dimensi “A”. Tabel umpan menyediakan dimensi X, Y pada pabrik 3 sumbu dan dimensi Z pada pabrik 4 sumbu. Spindel adalah sumbu putar dan umumnya dapat diturunkan (atau meja dapat dinaikkan, memberikan efek relatif yang sama yaitu mendekatkan atau memperdalam pemotong ke dalam pekerjaan), memungkinkan pemotongan dan pengeboran. Ada dua subkategori pabrik vertikal:pabrik tempat tidur dan pabrik menara.
Jika sumbu “B” juga diputar, maka terdapat 5 sumbu gerak. Mesin 5 sumbu memberikan kemungkinan tak terbatas mengenai ukuran dan bentuk komponen yang dapat Anda proses secara efektif. Istilah “5 sumbu” mengacu pada jumlah arah pergerakan alat pemotong. Pada pusat pemesinan 5 sumbu, pahat bergerak melintasi sumbu linier X, Y, dan Z serta berputar pada sumbu A dan B mendekati benda kerja dari segala arah. Dengan kata lain, Anda dapat memproses lima sisi suatu bagian dalam satu pengaturan.
PENGGILINGAN HORIZONTAL –
Penggilingan horizontal memiliki jenis yang sama tetapi pemotongnya dipasang pada poros horizontal (lihat Penggilingan punjung) di seberang meja. Banyak pabrik horizontal juga dilengkapi meja putar internal yang memungkinkan penggilingan pada berbagai sudut; fitur ini disebut tabel universal. Meskipun endmill dan jenis perkakas lain yang tersedia pada penggilingan vertikal dapat digunakan pada penggilingan horizontal, keunggulan sebenarnya terletak pada pemotong yang dipasang di punjung, yang disebut penggilingan samping dan muka, yang memiliki penampang seperti gergaji bundar, namun umumnya lebih lebar dan diameternya lebih kecil.
Produsen Mesin Utama Adalah:
- Mazak: HC, MEGA, PBB
- Toyoda:palet 400, 500, 630, 850, 1000, 1250, 1600mm
- Hurco:HM1700i
- Haas: 40 Lancip, 50 Lancip
- DMG Mori:NH, NHX, DMC, DMU
- Okuma: LB, LT, MULTUS
- Matsuura: H-Plus
PUSAT BALIK –
Pembubutan merupakan suatu proses pemesinan yang digunakan untuk membuat bagian-bagian berbentuk silinder dimana pahat pemotong bergerak secara linier sedangkan benda kerja berputar. Biasanya dilakukan dengan mesin bubut, pembubutan mengurangi diameter benda kerja ke dimensi tertentu dan menghasilkan penyelesaian bagian yang halus. Pusat belok adalah mesin bubut dengan kontrol numerik komputer (CNC). Pusat pembubutan yang canggih juga dapat melakukan berbagai operasi penggilingan dan pengeboran. Mesin penggilingan 5 sumbu dapat dikonfigurasi sebagai pusat pembubutan, sehingga sebagian besar produsen mesin 5 sumbu menawarkan versi pusat pembubutan.
Produsen utama:
- Mazak:Markas Besar, INTEGREX, MULTITEX, ORBITEC, QT
- Okuma:GENUS, MULTUS, LB, LT, LU, V40R
- Hurco:TM, TMX, TMM
- Matsuura: CUBLEX
- DMG Mori: NT, NTX, NZX, CTX, WASINO
RUTE –
Router kontrol numerik komputer (CNC) adalah mesin pemotong yang dikendalikan komputer yang biasanya memasang alat router sebagai poros yang digunakan untuk memotong berbagai bahan, seperti kayu, komposit, aluminium, baja, plastik, kaca, dan busa. Router CNC dapat melakukan tugas-tugas banyak mesin bengkel pertukangan seperti gergaji panel, mesin pembuat spindel, dan mesin bor. Mereka juga dapat memotong alat-alat tukang kayu seperti mortis dan duri.
MESIN CETAKAN INJEKSI dan DIECASTING
Cetakan injeksi adalah proses memasukkan plastik (atau logam dalam proses “die-casting” serupa) ke dalam cetakan. Kedua bagian cetakan dijepit dengan kekuatan yang cukup untuk menahan proses injeksi. Setelah injeksi selesai, cetakan dipisahkan dan bagian-bagiannya dikeluarkan. “Sprue”, “Gates” dan “Flash” juga perlu dihilangkan. Cetakan mesin injeksi dapat diikat dalam posisi horizontal atau vertikal. Mayoritas mesin berorientasi horizontal, namun mesin vertikal digunakan dalam beberapa aplikasi khusus seperti cetakan sisipan, yang memungkinkan mesin memanfaatkan gravitasi. Beberapa mesin vertikal juga tidak memerlukan pengikatan cetakan. Ada banyak cara untuk mengencangkan perkakas ke pelat, yang paling umum adalah klem manual (kedua bagian dibaut ke pelat); namun, klem hidrolik (pengganjal digunakan untuk menahan perkakas di tempatnya) dan klem magnet juga digunakan. Klem magnetik dan hidrolik digunakan jika diperlukan penggantian alat yang cepat.
PENYIMPANAN OTOMATIS DAN PENYEDIAAN PALLET
Sistem Manajemen Palet adalah sarana untuk menyimpan suku cadang saat sedang dalam proses pemesinan dan secara otomatis memasukkan suku cadang tersebut ke peralatan mesin melalui konveyor dan pada akhirnya lengan robot (disebut “tending”) dengan perkakas yang sesuai yang memasukkan suku cadang tersebut ke perkakas penahan kerja, seperti OMIL, ke dalam perkakas mesin.
Trinity Automation telah mengembangkan tiga tingkat manajemen palet yang berbeda untuk berbagai kasus penggunaan dan volume pemesinan.
Otomatisasi Trinity: AX1, AX2, AX5
AX1 adalah sistem manajemen palet kompak berkecepatan tinggi yang dirancang untuk mengubah pusat permesinan CNC yang lebih kecil menjadi sistem produksi yang sepenuhnya otomatis, ideal untuk seri Haas DT &DM, Fanuc Robodrill, dan sistem serupa.
AX2 adalah sistem manajemen palet berukuran sedang, dengan rentang ukuran hingga diameter 16” dan tinggi 9”. Sangat cocok untuk pemuatan samping Haas UMC-500, atau pusat permesinan Vertikal seperti Haas VF2 atau YCM NXV1020A
AX5 adalah sistem manajemen palet yang lebih besar, sangat cocok untuk pemuatan samping Haas UMC-750, atau pusat permesinan vertikal seperti Haas VF4. AX5 adalah solusi terbaik yang membawa bisnis permesinan Anda ke tingkat berikutnya.
SELESAI: DEBURRING DAN POLISHING
Suku cadang yang diproses seringkali memerlukan penyelesaian akhir tertentu sebelum digunakan atau dijual. Deburring dapat dianggap sebagai penyelesaian akhir yang kasar dan mungkin melibatkan penggilingan atau penggulingan media. Poles adalah cara lain untuk menyelesaikan suatu bagian, terutama untuk alasan kosmetik. Untuk bagian injection molding / diecast juga terdapat proses de-gating, flash atau sprue removal. Palet yang digunakan untuk mengangkut komponen ke dalam proses pemesinan juga dapat digunakan untuk mengangkut komponen mesin yang sama ke stasiun deburring atau pemolesan
PEMERIKSAAN KUALITAS dan CMM
Banyak produsen juga diharuskan memeriksa 100% komponen yang diproduksi untuk mengetahui kualitas atau kepatuhan terhadap spesifikasi manufaktur yang ketat. Ada sejumlah alat yang digunakan untuk melakukan inspeksi otomatis, di antaranya visi mesin dan Mesin Pengukur Koordinat (CMM). Dalam semua kasus, penanganan komponen yang masuk dan keluar dari alat inspeksi dapat dilakukan secara otomatis dengan lengan robot. Suku cadang dapat diangkut ke stasiun inspeksi dengan palet yang sama yang digunakan untuk pemesinan
PELABELAN IDENTIFIKASI OTOMATIS
Ada beberapa teknik untuk menandai bagian yang sudah jadi dengan model dan nomor seri. Diantaranya adalah pencetakan laser, dot peening, penandaan RFID, dan pencetakan tinta, dengan urutan terbalik dalam popularitasnya.
ROBOT SELULER OTOMATIS (AMR)
Alat lain untuk menyederhanakan produksi dan mengurangi biaya tenaga kerja adalah Autonomous Mobile Robot (AMR). Ini adalah teknologi yang masih berkembang untuk mengangkut produk di lantai pabrik tanpa memerlukan konveyor atau forklift manual. AMR dapat memindahkan produk ke sisi mesin dari proses lain atau dari sisi mesin ke penyimpanan atau pengemasan atau pengiriman.
BAGAIMANA CARA MEMILIH SISTEM?*
Kesuksesan di bidang manufaktur selalu berkaitan dengan keuntungan, atau dikenal dengan Return on Investment (ROI). Ada dua unsur Return atau Profit, yaitu Pendapatan dikurangi Biaya. Pengeluaran juga dapat dibagi menjadi dua bagian, Langsung dan Terbebani (Overhead). Pengeluaran langsung terjadi di lantai pabrik dan merupakan biaya aktual pembuatan suatu komponen. Pengeluaran langsung juga dapat dibagi menjadi dua bagian:tenaga kerja dan kapitalisasi (penyusutan). Tenaga kerja tidak hanya mencakup gaji per jam, namun juga tunjangan, pajak pekerjaan dan biaya dukungan tambahan termasuk risiko keselamatan. Tenaga kerja yang berulang dan sederhana yang dapat digantikan oleh mesin harus diganti demi daya saing global.
Beberapa toko masih tetap berpegang pada cara tradisional, percaya bahwa teknologi yang sudah dikenal akan membantu mereka melewati tantangan baru. Hal ini tidak akan terjadi – setidaknya tidak di pasar global saat ini. Mengenali teknologi baru, seperti kemajuan dalam CNC, merupakan keputusan strategis yang menjamin daya saing perusahaan di masa depan.
Membenarkan teknologi baru memerlukan proses multi-langkah:
Langkah 1: Pahami biaya Anda
Gunakan sistem penetapan biaya yang transparan, evaluasi semua faktor biaya termasuk tenaga kerja langsung “all-in” atau yang terbebani penuh, evaluasi bagaimana teknologi baru dapat meningkatkan arus kas, dan hitung biaya per potong dan pengaruh investasi teknologi baru terhadap biaya produksi dan laba atas investasi.
Langkah 2: Memahami potensi manfaat teknologi CNC
Beberapa manfaat yang dapat diukur mencakup peningkatan produktivitas, pengurangan waktu penyiapan dan penggantian alat, peningkatan waktu kerja, hasil produksi, tingkat kerusakan, dan biaya perkakas, sekaligus mengurangi beban biaya pemeliharaan dan biaya persiapan pekerjaan.
Sama pentingnya, beberapa manfaat tak berwujud dari CNC mencakup kualitas, akurasi, dan penyelesaian permukaan yang lebih baik, tanpa bergantung pada keterampilan operator. Hal ini juga dapat meningkatkan fleksibilitas proses, dengan perkakas perubahan cepat yang telah ditetapkan sebelumnya dengan sisipan terstandar dan pembubutan satu titik, bukan perkakas bentuk yang mahal.
Langkah 3: Pahami biaya peralatan lama
Peralatan yang lebih tua berarti efisiensi yang lebih sederhana, lebih lama dari waktu persiapan yang direncanakan, sehingga memerlukan keterampilan yang semakin sedikit untuk menyiapkan dan mengoperasikannya. Yang tidak kalah pentingnya, peralatan yang lebih tua secara statistik tidak dapat memenuhi toleransi, dan menghasilkan komponen bekas yang berlebihan, sehingga mengurangi efisiensi, dan menambah biaya material.
Menghitung Pembayaran Kembali
Ada sejumlah cara untuk mengevaluasi manfaat teknologi baru. Melakukan analisis Laba atas Investasi (ROI) dapat membantu Anda mengambil keputusan yang baik apakah akan membeli mesin yang mahal atau lebih murah.
Analisis ROI menunjukkan bagaimana investasi akan berdampak pada arus kas perusahaan, berdasarkan pendapatan dan pengeluaran yang terkait dengan proyek tersebut. ROI diberikan sebagai persentase tingkat pengembalian.
Perusahaan yang melakukan analisis ROI harus menentukan tingkat pengembalian investasi berdasarkan biaya proyek dan dampak investasi terhadap arus kasnya. Setelah tingkat pengembalian ditentukan, perusahaan kemudian harus menentukan apakah tingkat pengembalian tersebut dapat diterima. Biasanya tingkat pengembalian sebesar 20 persen atau lebih dianggap dapat diterima.
Masih Ada Lagi
Namun metode justifikasi ini tidak mempertimbangkan aspek teknis dan strategis yang penting untuk menjaga daya saing. Kualitas, misalnya, adalah salah satu prioritas utama bagi pengguna akhir saat ini. Faktor ini adalah contoh bagus tentang apa yang tidak sepenuhnya dikenali dalam analisis ROI. Kualitas tidak hanya bergantung pada jenis peralatan yang digunakan tetapi juga pada prosesnya, seperti menyelesaikan komponen dalam satu langkah.
Selain kualitas, terdapat sejumlah manfaat lain – manfaat tak berwujud – yang akan berdampak pada daya saing perusahaan. Hal ini mungkin sama pentingnya dengan dampak investasi terhadap arus kas. Mempertimbangkan manfaat lain tersebut merupakan pendekatan investasi jangka panjang yang dapat menjamin kelangsungan hidup perusahaan.
Meskipun metode analisis ROI secara tradisional telah digunakan untuk menganalisis proyek multi-tahun bervolume tinggi, metode ini juga dapat digunakan untuk menganalisis kebijaksanaan membeli mesin untuk produksi bervolume rendah dari berbagai macam suku cadang selama beberapa tahun. Contoh yang ditampilkan sangat sederhana, dan ada banyak faktor tambahan yang mungkin ingin Anda pertimbangkan, seperti implikasi pajak terkait mesin baru.
Terakhir, ROI belum tentu sama dengan profitabilitas dan daya saing. Profitabilitas bergantung pada tarif biaya per jam dari mesin yang dipertimbangkan untuk dibeli dan pada dampak manfaat tak berwujudnya. Bergantung pada keputusan investasi modal perusahaan, dampak arus kas bisa sangat berbeda dengan daya saing dan profitabilitas jangka panjang.
Ada kemungkinan untuk memiliki ROI yang tinggi dan profitabilitas yang rendah, dan hal sebaliknya juga terjadi.
Lihatlah pembelian mesin baru dari kedua sudut pandang. Lakukan analisis ROI, dan lihat juga dampak jangka panjang dari investasi tersebut. Meskipun profitabilitas pada awalnya mungkin lebih tinggi ketika melihat mesin dengan harga lebih rendah; karena manfaat jangka panjangnya, pembelian mesin dengan kualitas lebih tinggi dapat menjadi pilihan paling menguntungkan bagi produsen suku cadang presisi
*Terima kasih kepada Jeff Reinert dari Index Systems dalam artikel yang diterbitkan di:https://www.americanmachinist.com/cad-and-cam/article/21892337/justifying-investment-in-cnc-technology
