Terima Pemesinan Performa Tinggi: Tingkatkan Kecepatan, Presisi, dan ROI

Pemesinan performa tinggi bukanlah sesuatu yang harus ditakuti, melainkan sesuatu yang harus diterima. Selami bagian dalam dengan primer HPM ini untuk melihat lebih dekat teknologi, manfaat, dan pola pikir yang diperlukan untuk membuatnya sukses.

Siapa pun yang pernah membaca publikasi perdagangan pengolahan logam atau manufaktur telah mendengar istilah pemesinan performa tinggi dan pemesinan kecepatan tinggi, tetapi Anda mungkin ragu untuk menerima ide-ide yang membuatnya bermanfaat. Untuk banyak bengkel mesin, mungkin terasa seperti Anda memproduksi bagian dengan baik menggunakan pemotong, toolpath, dan peralatan CNC yang ada.

Mengapa mengocok perahu?

Ada beberapa alasan yang baik untuk mempelajari lebih lanjut tentang HPM, terutama jika Anda ingin tumbuh ke masa depan. Banyak bengkel yang telah mengadopsi HPM menikmati tingkat throughput beberapa kali lebih tinggi daripada yang mungkin hanya beberapa tahun sebelumnya. Umur alat lebih baik, kualitas bagian telah meningkat, dan ada fleksibilitas baru untuk memenuhi permintaan pelanggan sambil mempertumbuhkan bisnis.

Apa Itu Pemesinan Performa Tinggi?

Jadi apa itu HPM secara tepat, dan apa yang dibutuhkan untuk mengadopinya? Sistem CAD baru yang mahal? Bunch of newfangled end mills? Mesin alat dengan lebih banyak huruf sumbu daripada teka-teki silang Minggu? Implementasi HPM mungkin mencakup beberapa, tidak satu pun, atau semua kemajuan teknologi ini. Inilah bagaimana satu perusahaan perangkat lunak CAM mendefinisikan HPM di masa lampau:

“HPM adalah paket komprehensif yang mempertimbangkan seluruh mesin,” kata Dan Horn, insinyur aplikasi senior di DP Technology, dalam artikel MachineDesign. “Ini mencakup karakteristik mekanik, kontrol dan kinerja servodrive, tooling, pemegang alat, fixture, pemrosesan bagian, dan bahkan strategi pemesinan.”

Salah satu cara penting untuk memikirkan HPM adalah sebagai strategi pemesinan—bukan sebagai teknologi di dalamnya sendiri. Apa artinya itu? HPM adalah pola pikir yang memanfaatkan teknologi untuk melakukan apa yang paling masuk akal untuk pekerjaan—untuk menghasilkan hasil dan output produksi terbaik—dan mencapai tujuan bisnis yang diinginkan. Teknologi saat ini dapat membantu Anda menjadi bengkel HPM, tetapi membutuhkan lebih dari sekadar mesin.

“Mesin pemesinan mungkin bukan mesin terbaik untuk pekerjaan, misalnya,” menurut Peter Zelinski, editor-in-chief Modern Machine Shop, dalam artikel “High Speed Machining: The Next Decade.” “Mesin turning multitasking sekarang melakukan lebih banyak, dan juga sistem pemesinan yang mungkin dulu dianggap terlalu dedikasi.”

Zelinski berpendikat bukan secara eksklusif tentang kecepatan atau tipe mesin. Melainkan, dia berpendapat, itu tentang perubahan organisasi yang diperlukan di bengkel atau komunikasi dengan pelanggan. Meskipun Zelinski menulis ini pada 2006, poinnya tetap benar hari ini. Pada intinya, HPM dapat membantu produsen dan bengkel menerima lebih banyak pekerjaan dengan kurang tenaga kerja dan efisiensi yang lebih besar.

Inilah komponen kunci operasi HPM.

Mesin Pemesinan Performa Tinggi

Penting bagi setiap bengkel untuk tetap terupdate dengan teknologi mesin, tetapi terkadang tidak mungkin untuk berinvestasi dalam mesin pemesinan 5 sumbu, lathe multitasking, atau sistem manufaktur fleksibel. Untuk satu hal, Anda mungkin tidak memiliki jenis pekerjaan yang tepat untuk mesin ini. Juga, mungkin terlihat seperti risiko investasi finansial yang lebih besar daripada yang dapat ditanggung (meskipun seharusnya membaik setelah transformasi HPM dimulai).

Ya, benar bahwa mesin alat baru seringkali akan memproduksi bagian lebih cepat dan memegang toleransi yang lebih baik dibandingkan yang dibeli pada 1990-an atau sebelumnya. Tetapi juga mungkin untuk menerapkan aspek HPM pada mesin lama dan meningkatkan output produksi. Misalnya, mesin pemesinan vertikal kepala gear mungkin terbatas pada 6.000 rpm, tetapi itu tidak berarti Anda tidak akan melihat perbaikan besar dalam umur pemotong dan kualitas bagian dengan mengadopsi teknik chip-thinning dan keterlibatan pemotong sepanjang panjang. Anda juga dapat mengurangi waktu setup dengan memasang workholding quick-change.

Alat Potong HPM

Pikirkan keuntungan menggunakan alat potong modern. Jika Anda masih menggunakan bor yang ditajamkan tangan dan frustrasi dengan gerakan lambat pemotong corncob HSS, mungkin saatnya untuk memikirkan ulang strategi tooling Anda. Produsen alat potong telah memperkenalkan grade karbida, lapisan, dan geometri yang sangat kuat dalam beberapa tahun terakhir, dan tidak ada cara untuk meningkatkan output mesin kecuali Anda menggunakannya.

Beberapa kasus, Anda mungkin membayar lebih per alat, tetapi Anda juga akan melihat perbaikan dramatis ke bottom line dengan mengadopsi bagian kritis HPM ini. Alat yang teknologinya canggih mungkin memiliki umur alat yang lebih lama dan dapat membantu mengurangi total biaya kepemilikan dengan memerlukan kurang penggantian dan tenaga kerja untuk perawatan.

Apakah Anda sudah mengadopsi aspek HPM, tetapi ingin mendorong tingkat produksi Anda lebih tinggi sambil memelihara mesin pada tingkat optimal? Pelajari bagaimana overall equipment effectiveness dapat membantu mendekati tujuan tinggi zero defect dan tidak ada waktu henti yang tidak terencana.

Pemegang Benda Kerja yang Anda Butuhkan untuk HPM

Pemegang end mill side-locking dan gubuk mesin 6 inci memiliki tempatnya, tetapi ada cara yang jauh lebih efektif untuk memegang alat potong dan benda kerja. Pemegang alat shrink-fit dan hydraulic menawarkan karakteristik runout dan balance yang diperlukan untuk kecepatan dan feed yang tinggi HPM. Zero-point fixturing dan teknologi tooling quick-change lainnya harus diterima untuk mencapai uptime spindle di kisaran 90-an (ya, ini mungkin bahkan di lingkungan high-mix, low-volume).

Jika Anda tidak memasang alat secara offline dan tidak menerapkan pendekatan tooling yang terstandarisasi di seluruh bengkel, Anda melewatkan beberapa peluang perbaikan besar. Misalnya, setiap mesin pemesinan memiliki end mill karbida separuh inci di kantong alat tujuh, dan setiap lathe memiliki diamond 80 derajat di stasiun tiga. Gunakan praktik terbaik standar ini untuk mengurangi waktu setup dan pemrograman. Mereka akan memberikan fleksibilitas lebih besar untuk memindahkan pekerjaan ke mesin mana pun yang tersedia.

Kode yang Anda Butuhkan untuk HPM

Sebagian besar orang mendengar HPM, mereka berpikir tentang trochoidal toolpaths, efek chip-thinning, kedalaman potong axial panjang dan radial dangkal. Mereka benar. Sistem CAM modern menawarkan berbagai cara untuk meningkatkan tingkat pengelaran logam sambil meningkatkan umur alat dan kualitas bagian. Terapkan strategi-toolpath ini. Strategi-toolpath ini membuat bahkan mesin alat tua atau impor biaya rendah bersinar. Anda perlu berinvestasi dalam alat potong dan pemegang alat serta sistem CAM itu sendiri. Anda juga harus mengirim tukang mesin, operator, dan insinyur ke pelatihan dan kemudian memberi mereka waktu untuk bereksperimen dan mempelajari sistem baru.

Selain itu, Anda mungkin ingin berinvestasi dalam perangkat lunak simulasi toolpath, karena cara berpikir baru Anda semuanya tentang pengurangan waktu henti. Habiskan waktu yang diperlukan untuk memodelkan alat dan fixture secara 3D, yang akan memerlukan pemrograman. Ya, mungkin terasa seperti banyak repot, tetapi Anda mungkin akan tertinggal jika Anda tidak melakukannya.

Data yang Diperlukan untuk Benar-Bernilai Tinggi

Ini datang kata-kata kesukaannya yang Anda tunggu-tunggu: smart manufacturing, Industry 4.0, industrial internet of things atau “IIoT.” Manufaktur adalah atau akan segera menjadi semua tentang data. Data memberi tahu Anda kapan Anda dapat meningkatkan feed pemotong dan kapan Anda akan mengalami waktu henti tidak terencana karena bearing spindle Anda akan berhenti bekerja. Data juga memberi tahu Anda berapa menit yang Anda hilangkan setiap jam karena penggantian alat dan pengeluaran chip.

Pada akhirnya, data adalah tentang mencapai uptime tertinggi dan tumpukan bagian terbesar di akhir setiap shift. Anda perlu mengumpulkan data, menganalisisnya, dan bertindak pada apa yang dikatakannya. Ini adalah inti Industry 4.0.

Mulai Mengukur Output HPM Anda

Feedrate yang lebih tinggi dan tooling quick-change jelas ide bagus jika Anda akan bergerak menuju HPM, tetapi ada poin yang lebih besar dari HPM untuk ditekankan. Baik Anda adalah pemilik bangga mesin alat terdepan yang penuh sensor atau Anda bertanya-tanya di mana menemukan pengganti pembaca kertas tape Anda, Anda tidak dapat meningkatkan apa yang tidak dapat atau tidak akan Anda ukur.

Itu sebabnya langkah pertama di jalan menuju pemesinan performa tinggi adalah menetapkan baseline, kemudian bekerja secara terus-menerus untuk meningkatkannya. Jaringkan bengkel Anda, pasang sensor dan perangkat lunak pemantauan mesin—dan tunjuklah seorang juara untuk melacak kinerja. Setelah peluang perbaikan telah diidentifikasi, fokuslah untuk menjadikannya kenyataan harian, bulanan, dan triwulanan. Dokumenlah dengan jelas langkah-langkah yang digunakan untuk meningkatkan proses atau output.

Mulai dengan satu mesin pemesinan atau lathe, kemudian tetapkan tujuan spesifik, seperti peningkatan ketersediaan spindle 10 persen pada kuartal ketiga atau menetapkan presetting offline pada Juli—dan terus bekerja menuju tujuan-tujuan ini. Tidak ada jumlah pemesinan performa tinggi yang berarti banyak tanpa tujuan kinerja dan pengukuran menuju mereka.

Apakah Anda mencoba mengadopsi bagian dari HPM di bengkel Anda? Apa yang berhasil? Apa yang tidak? Bagikan pengalaman Anda di komentar di bawah.