Moderne productietechnieken

8 trends bij de beslissing voor een nieuwe CNC-machine

Gepost op donderdag 24 maart 2016 door

Aan investeringen in kapitaalgoederen zoals productiemachines gaat wel wat denkwerk aan vooraf. Is het een strategische aanschaf waardoor complexere producten met meer marge kunnen worden gemaakt of trekt u het breder met Quick Response Manufacturing (QRM) waarbij doorlooptijdverkorting en beperking van voorraden een rol spelen. Uiteindelijk is de terugverdientijd (ROI) afhankelijk van meer factoren dan prijs en opbrengst van zo'n bewerkingscentrum alleen? Voor de meubelindustrie zijn computergestuurde houtbewerkingsmachines inmiddels gemeengoed geworden. Als u met vervangings- of uitbreidingplannen rondloopt hier de belangrijkste trends waarmee u rekening kunt houden bij de aanschaf.

8 trends bij de beslissing voor een nieuwe CNC-machine

1. 5-assige CNC-machine

De 5-assige machine is nu de definitieve norm voor houtbewerkingsmachines. Waar hij in het verleden vooral voor complexe masieve producten zoals trappen en stoelen werd ingezet, is hij nu ook een standaardmachine geworden en daarmee binnen handbereik van paneelverwerking gekomen. Dat betekent dat je met een 5-assige machine bijvoorbeeld gemakkelijk verstekken kunt maken en schuine kanten aan panelen. Heeft u de besturing en programmering eenmaal onder de knie dan gaat u veel plezier aan zo'n bewerkingscentrum hebben.

2. Verkorting van omsteltijden

Omsteltijden zijn noodzakelijk maar leveren niets op. De machine staat stil en wordt wel bezet gehouden ivm met voor- en nabereiding. Voorbeelden zijn: positionering en het opspannen van onderdelen met klemsystemen zoals bijvoorbeeld vacuüm. Het heeft zin om die tijden omlaag te brengen en daarmee de effectieve productietijd te vergroten.

  • Parallel werken: De meerdere werkgebieden van een CNC-machine worden efficiënt gebruikt door halffabrikaten, die bewerkt moeten worden, te verdelen over de verschillende werkplekken. Als op de ene werkplek een onderdeel wordt bewerkt, kan op het andere werkveld een ander onderdeel worden gepositioneerd en gefixeerd. Een ander voorbeeld van parallel werken is het stapelen van 2 panelen op elkaar en die tegelijk laten bewerken in een CNC-gestuurde boorautomaat. Bij gelijke afmetingen kunnen tegelijkertijd onder en boven verschillende CNC-programma's worden uitgevoerd. Een voorbeeld van parallel bewerken van panelen in deze video met een Biesse Skipper.
  • Werkgebieden automatisch omstellen: Een ander voorbeeld is het automatisch gereed maken van de werkvelden voor het halffabrikaat dat bewerkt moet worden. Dat omstellen bestaat uit het automatisch goed positioneren van de vacuüm zuignappen zodat op een paneel alle bewerkingen kwalitatief goed worden gedaan zonder dat de vacuümblokken worden geraakt. Kort filmpje hoe met Ivenza vacuümcups automatisch worden verplaatst.
  • Laserprojectie: Een techniek die al langer op de markt is, is het projecteren van het werkstuk op het betreffende werkveld. Met laserlicht afkomstig van een projector boven de werktafel wordt het onderdeel afgebeeld met eventuele doorboringen en/of doorfrezingen. Op deze manier is met de hand positioneren van halffabrikaten een stuk gemakkelijker geworden.
  •  

3. Grootte van gereedschapsmagazijn

De bewerkingen worden steeds complexer door bijvoorbeeld ingewikkelde constructies, andere plaatmaterialen en slimmer beslag. En steeds meer werk wordt geconcentreerd op steeds minder machines die een steeds langere bedrijfstijd hebben. Willen we geen tijd verliezen met het sleutelen aan het gereedschappenmagazijn dan is een groot magazijn handig. Niet alleen om in serie 5 mm gaten te boren maar ook bijvoorbeeld om van boren alle diameters in een vlakboor en puntboor te hebben.

4. Met de frees- en boorspindel meelopend magazijn

Verkorting van wisseltijden tussen gereedschappen heeft zin en verdient zich snel terug. Hoe meer verschillende bewerkingen er zijn, hoe meer gereedschapswisselingen nodig zijn. Als een freesspindel telkens terug moet naar de zij- of achterkant van de CNC-machine om te wisselen kost dat relatief veel tijd. Een met de freesspindel meelopend gereedschappenmagazijn zorgt voor beduidend snellere wisseltijden van frezen en aggregaten.

5. Aan- en afvoer van halffabrikaten

Niet helemaal verbonden aan een CNC-machine maar toch: het beladen (opbrengen en afhalen) van grootte en/of zware halffabrikaten is een belangrijk punt van aandacht. De halffabrikaten kunnen beschadigen, je hebt twee mensen nodig om het product goed te leggen en weer af te nemen of er is te veel tijd gemoeid waardoor de machine te lang stil staat. Allemaal gevolgen bij grote en zware maakdelen.

Heftafels, al dan niet scharend, in combinatie met lagers, eventueel met lucht, op de werkvelden maken het mogelijk dat een bediener zo weinig mogelijk hoeft te tillen en er geen beschadigingen zijn. Maar ook geavanceerdere oplossingen zijn mogelijk met inmiddels zeer betaalbare robots zoals de 2-armige Baxter en de 1-armige Sawyer. Kort filmpje met Sawyer o.a. als bediener van een CNC-machine

6. Vacuümcups in verschillende grootte

Als sprake is van vacuüm als klemsysteem worden de meeste CNC-bewerkingscentra uitgevoerd met vacuümzuigers van dezelfde grootte. Complexere halffabrikaten bijvoorbeeld schuine of gebogen onderdelen is het stevig opspannen en klemmen een hele toer met gewone cups. In grootte varierende cups die ook nog eens onder een hoek kunnen worden geplaatst zijn ideaal.

7. Data en sensoren: zoveel als mogelijk is

In Ivenza maken we heel veel gebruik van data die we van machines vastleggen. Data verkregen met behulp van barcode en RFID tot aan besturingssysteem en PLC. Die over maanden en jaren verkregen gegevens zijn heel waardevol voor planning, onderhoud en uptime van dit soort machines. Toegang tot die gegevens is steeds gemakkelijker en er zijn ook meer en meer nieuwe soorten gegevens beschikbaar. Daardoor is uit te lezen dat een stompe beitel meer vermogen opneemt dan een scherp gereedschap of dat omsteltijden per soort materiaal of medewerker variëren. Deze data is handig om de efficiëncy van dergelijke machines te verhogen en onvermijdelijke stilstand te verminderen en planbaar te houden. Vooral in Lights-out bedrijfsvoering is sensortechniek heel welkom.

8. Lights-out bedrijfsvoering

Inmiddels beginnen de eerste ervaringen te komen van bedrijven die 's nachts ook een deel van hun machinepark laten draaien. Dit principe van 'Lights-out' is aantrekkelijk omdat investeringen sneller worden terugverdiend en voor een deel ook verkorting van levertijden kan worden bereikt. Lights-out is omvat meer dan alleen maar een machine die aan staat. Het is vooral een logistieke puzzel die naarmate men meer ervaring heeft, steeds gemakkelijker is op te lossen. Die puzzel heeft vooral te maken met de keuze van de halffabrikaten die moeten worden gemaakt en het soort bewerkingen dat daarop plaats heeft. Voorop staat proceszekerheid. Dat wil zeggen dat de tussenkomst van een bediener niet nodig is en de kans op storingen beperkt wordt gehouden. Snelheid per onderdeel is dan minder van belang,