Penguasaan Manufaktur Lights-Out: Panduan Lengkap untuk Produksi Tanpa Operator

Sulit menemukan tukang mesin yang sangat terkemuka. Permintaan produksi hampir selalu meningkat. Manufaktur “lights-out” mencoba untuk memanfaatkan teknologi saat ini dalam jam yang disediakan untuk waktu henti manusia dan kesenjangan talenta. Namun ada banyak yang harus dipahami untuk membuatnya bekerja secara efisien dan efektif di bengkel yang tidak terbiasa dengan otomatisasi. Inilah primer tentang apa yang perlu Anda ketahui.

Produsen sedang berjuang dengan cara menangani permintaan produksi hari ini dan di masa dekat. Throughput, waktu siklus, OEE, rekayasa proses, pemrograman mesin—ini adalah metode dan metrik yang mendorong industri pemesinan logam saat ini sementara banyak tukang mesin paling berpengalaman sedang pensiun.

Ini dapat membiarkan manajemen bengkel dengan keputusan talenta dan teknologi yang penting. Apakah kita mengotomatisasi atau membiarkan mesin dan alat terhenti lebih dari tiga-empat jam kerja yang tersedia?

Banyak bengkel cenderung pada manufaktur “lights out” otomatis untuk malam dan akhir pekan ketika karyawan di rumah atau ketika shift berakhir.

Ada pertimbangan. Harus ada cukup pekerjaan untuk mesin dan peralatan untuk mempertanggungjawabkan investasi. Tidak semua bagian yang dibuat cocok untuk pemesinan tanpa pengawasan—meskipun sebagian besar dengan pendekatan dan eksekusi yang tepat.

Namun, meski dengan keterbatasan itu, semakin banyak Anda mengetahui cara mengotomatisasi, semakin besar potensi output yang dapat membantu bottom line. Inilah pertanyaan yang perlu Anda tanyakan untuk merencanakan dan membuat manufaktur lights-out menjadi kenyataan.

Apakah Kami Punya Campuran Bagian yang Tepat untuk Manufaktur Otomatis?

Pertanyaan pertama harus apakah cocok untuk otomatisasi. Anda mungkin berpikir bahwa pemesinan tanpa pengawasan hanya mungkin untuk bengkel yang memproduksi ribuan bagian yang relatif sederhana, toleransi longgar, terutama aluminium atau material bebas pemotongan lainnya.

Tidak demikian. Ada banyak bengkel yang telah mematikan lampu pada komponen titan dan Inconel yang kompleks dengan toleransi ketat—bahkan dalam jumlah one-off. Resep keberhasilan di lingkungan ini tidak terlalu berdasarkan pada logam apa yang Anda potong atau toleransi apa yang Anda pegang. Ini lebih tentang langkah-langkah yang Anda ambil untuk menguasai variabel pemesinan.

Jika proses stabil dan dapat diprediksi, sebagian besar bagian adalah calon untuk beberapa tingkat otomatisasi asalkan hal berikut utuh:

• Mekanika kontrol chip
• Manajemen umur alat
• Metrologi dalam proses

Keluarga bagian atau bagian yang sering diulang adalah tempat yang bagus untuk memulai setiap inisiatif lights-out.

Lihat di bawah permukaan produksi dalam artikel “Cycle Time vs. Takt Time: Why the Differences Matter.”

Apakah Kami Punya Fitur Mesin dan Alat yang Tepat untuk Manufaktur Lights-Out?

Mesin perkakas CNC apa pun dapat diotomatisasi, meskipun tentu lebih mudah dengan beberapa jenis peralatan. Misalnya, bubut dilengkapi standar dengan pemegang pekerja hidraulik, prasyarat untuk setiap otomatisasi.

Banyak juga dilengkapi dengan conveyor chip dan sistem pendingin tekanan tinggi yang membantu memastikan chip yang tidak terkendali tidak akan menyebabkan masalah selama malam.

Pasang bar feeder gaya majalah dan sistem probing dalam proses untuk mengawasi hal-hal dan kemungkinan besar Anda dapat menjaga mesin tetap berjalan tanpa pengawasan selama satu atau dua shift tambahan.

Sedikit berbeda untuk machining center vertikal. Tidak mustahil, atau bahkan sangat sulit, tetapi memerlukan sedikit lebih banyak usaha. VMC membutuhkan:

• Robot untuk memuat dan membongkar bagian
• Conveyor untuk memindahkan material mentah masuk dan bagian yang diproses keluar
• Sistem palet atau vise otomatis
• Cara yang efektif untuk mengeluarkan chip dari area kerja

Machining center horizontal adalah yang paling ramah otomatisasi. HMC menghilangkan banyak keterbatasan VMC, terutama saat dilengkapi dengan palet pool atau sistem palet linear.

Meskipun jenis atau merek mesin apa pun, seharusnya memiliki: daya spindle yang diperlukan untuk mengikis logam secara efektif, cukup akurat untuk memenuhi toleransi bagian tanpa pengawasan, dan sangat andal.

Mesin yang lebih baru juga dilengkapi dengan kemampuan jaringan berbasis Ethernet. Mereka juga sering dilengkapi dengan sensor canggih yang memudahkan memantau kondisi pemesinan dan menganalisis peristiwa yang mungkin telah terjadi selama malam.

Cara lain untuk mengurangi biaya dan meningkatkan efisiensi adalah dengan mendaur ulang pendingin dan fluida. Lihat bagaimana di “Recycling MWFs Can Help Reduce Machine Coolant Disposal.”

Apakah Kami Punya Alat dan Pemegang Pekerja yang Ramah Otomatisasi?

Untuk memaksimalkan kemampuan lights-out mesin, seharusnya memiliki banyak stasiun alat tambahan bersama dengan beberapa fungsi manajemen umur alat.

Tujuannya? Membuatnya mudah bagi programmer mesin CNC untuk memanggil alat pemotong pengganti pada interval yang ditentukan atau ketika sistem probing menunjukkan alat telah aus. Ini kurang menjadi masalah saat memroses material seperti baja lembut atau aluminium, tetapi kebutuhan akan alat redundan menjadi semakin penting saat memasuki wilayah stainless steel dan superali.

Ini memberikan argumen kuat lainnya untuk HMC: Sebagian besar pembangun mesin menyediakan opsi untuk majalah alat besar dan sistem penyimpanan alat terpusat. Bubut multitasking dengan kemampuan pergantian alat adalah pilihan yang jauh lebih baik untuk pekerjaan lights-out daripada bubut turret dasar.

Alat yang tepat? Agak tidak relevan dari sudut pandang otomatisasi, meskipun berinvestasi dalam sistem pemegang alat dual-contact Capto, HSK, KM atau setara selalu ide bagus bagi bengkel yang menghargai uptime dan efisiensi mesin.

Jenis alat lain yang penting untuk manufaktur lights-out meliputi: clamping zero-point-style quick-change, jaws dan fixtures quick-change, dan vise hidraulik atau pneumatik. Semua area alat ini akan meningkatkan fleksibilitas lantai bengkel dan mengurangi downtime mesin.

Apakah Kami Punya Pemantauan Jarak Jauh, Perangkat Lunak dan Tukang mesin On Call?

Probing yang dipasang pada spindle atau turret sangat penting untuk deteksi alat patah, validasi penempatan workpiece dan pengukuran dalam proses. Sistem ini sekarang standar pada banyak mesin perkakas.

Zaman program macro yang rumit telah berlalu. Sistem pemantauan dan perangkat lunak saat ini jauh lebih mudah digunakan dari dulu.

Probing adalah komponen yang diperlukan dari setiap strategi pemesinan tanpa pengawasan, tetapi bengkel juga harus memiliki beberapa kemampuan pemantauan jarak jauh. Ini mungkin semacam notifikasi sederhana dari CNC ke ponsel tukang mesin on call untuk minggu itu tentang mesin yang mati.

Catatan: Harus ada intervensi manusia dalam pendekatan lights-out. Sistem pemantauan ini memerlukan informasi yang dikirim ke orang dalam kasus penggelaran mesin, kegagalan alat atau masalah lain. Hal terakhir yang diinginkan bengkel adalah penggelaran kerja lengkap yang mempengaruhi produksi siang hari. Tujuannya masih untuk menghindari downtime, jadi memiliki rotasi tukang mesin on call sangat penting.

Ini juga dapat dilakukan untuk memasang kamera di dalam setiap mesin dan login ke kontrol mesin melalui jaringan pribadi virtual perusahaan. Dengan cara ini tukang mesin on call dapat mengintip dan mendiagnosis masalah secara jarak jauh atau menentukan tingkat keparahan perbaikan yang diperlukan.

Tukang mesin juga harus memiliki akses ke perangkat lunak simulasi pemesinan untuk memastikan tidak akan ada kejutan dalam toolpaths post-processed. Mereka juga membutuhkan crib alat yang terorganisir dengan baik,

Jangan Reemehkan Manufaktur Lights-Out

Mungkin tampak mudah—dan Anda mungkin sudah menggunakan beberapa alat dan teknomi hemat waktu untuk membantu bengkel Anda berjalan dengan baik hari ini. Tetapi penting untuk memahami bahwa usaha rekayasa nyata diperlukan dalam pengembangan dan validasi proses, setup dan manajemen rutinitas probing, manajemen umur alat, robot dan gripper, dan sistem pemantauan jarak jauh.

Di atas segalanya, mesin perkakas itu sendiri harus dipertahankan dalam kondisi kerja yang sangat baik. Berikan perhatian khusus pada pemeliharaan mesin dan alat rutin, manajemen pendingin dan organisasi lantai bengkel sehingga kejutan malam hari dapat dikurangi secara minimum.

Pergi lights-out adalah perjalanan yang menyeluruh. Ini memaksimalkan jam pemesinan yang tersedia dan potensi bengkel.

Apakah bengkel Anda melakukan manufaktur lights-out? Apa yang tidak disadari sebagian besar bengkel tentang hal itu? Berikan pendapat Anda dan ajukan pertanyaan di metalworking forum.