Construa Sistema de Manufatura Flexível com Automação CNC — Aumente Produtividade e Eficiência

Interessado em melhorar produtividade de sua fábrica usando Sistema de Manufatura Flexível? Deseja construir sua própria solução de manufatura flexível com suas máquinas-ferramenta CNC?

Neste artigo, você descobrirá como estas soluções de manufatura automatizadas e semi-automatizadas funcionam, entenderá benefícios da manufatura flexível, e aprenderá cinco formas de construir solução de manufatura flexível usando as máquinas-ferramenta CNC e tecnologias certas.

O que são Sistemas de Manufatura Flexíveis?

Um Sistema de Manufatura Flexível (FMS) envolve configurar sistema de manufatura que permite alguma flexibilidade para ser adaptado a mudanças em peças ou processos de manufatura. Existem dois tipos de flexibilidade em tais sistemas:

• Flexibilidade de roteamento que olha para mudar capacidade do sistema de produzir novas peças ou tipos de produto; e
• Flexibilidade de máquina que permite diferentes máquinas realizarem mesma operação em uma peça.

Em fábrica de fabricação de peças, um FMS pode integrar duas ou mais máquinas-ferramenta CNC, manuseio automatizado de materiais bem como soluções de manuseio de ferramentas. Fazendo isso, um FMS tem flexibilidade para realizar operações repetidas porém variadas ou mudar ordem de operações executadas em uma peça usando cronograma predeterminado com intervenção manual mínima.

Um subconjunto de FMS é o que chamamos de Célula de Manufatura Flexível (FMC) — isso geralmente inclui uma máquina e um pallet ou outro sistema automatizado para manusear materiais ou peças. Frequentemente tais soluções são mais comuns devido a seu menor investimento inicial e custos operacionais contínuos comparados a usar múltiplas máquinas CNC em um FMS completo.

Quais são os Benefícios e Recursos de Sistemas ou Células de Manufatura Flexíveis?

Cada vez mais fabricantes optam por soluções flexíveis em sua instalação de produção. Como estes fabricantes, você pode desfrutar múltiplos benefícios se escolher fazê-lo.

O primeiro é a capacidade destes sistemas de identificar e distinguir entre diferentes peças processadas pelo sistema. Isso permite troca rápida de instruções de operação assim como de uma peça para outra diferente durante o processo de fabricação.

Segundo, Sistemas de Manufatura Flexíveis (FMS) e Células de Manufatura Flexíveis (FMC) permitem linhas de produção usarem estratégias de usinagem 24/7.

Instalações baseadas em FMS e FMC também garantem que sua empresa possa atender desafios de produção "Alta Variedade – Baixo Volume". Fazendo isso ajuda a utilizar recursos disponíveis como espaço e mão de obra mais efetivamente.

Manufatura flexível também reduz horas não produtivas, quando máquina precisa ser carregada com nova peça ou material.

Embora sistemas flexíveis estejam em vigor há muitos anos em países desenvolvidos, seus benefícios agora os tornaram cada vez mais populares em países de manufatura de baixo custo. Tais soluções de automação melhoram significativamente a produtividade de operadores de máquina — consideração importante dado custos crescentes de mão de obra e escassez de mão de obra qualificada.

Com FMS e automação, você pode precisar contratar operadores mais qualificados para projetar, gerenciar e rodar sua instalação de produção. Porém, estes operadores qualificados serão mais efetivos e produtivos — situação ganha-ganha para dono da empresa e empregados.

5 Recursos de Sistemas de Manufatura CNC Flexíveis com Soluções Automatizadas

Hoje, ampla gama de soluções de automação de manufatura flexível estão disponíveis para toda necessidade, espaço ou orçamento. Mas o que estas soluções para seu sistema de usinagem CNC devem ter?

Aqui estão seus cinco recursos mais importantes.

#1 Intercambiabilidade & Flexibilidade de Máquina-Ferramenta CNC

Primeiro, seu sistema de manufatura deve permitir que suas peças ou ferramentas sejam intercambiadas flexivelmente.

Você pode usar Trocador Automático de Peças (AWC) para permitir diferentes ferramentas, localizadas dentro do ATC (Trocador Automático de Ferramentas) da máquina, trabalharem em suas várias peças. Exemplo é Centro de Usinagem 5-Eixos D2-5AX da Hwacheon, disponível com AWC de 8 ou 20 estações e máximo 60 estações de ferramentas ATC.

Alternativamente, você pode empregar Sistema Multi-Pallet (MPS) como Hwacheon Multi Pallet (HMP) disponível em dois tamanhos de pallet — 400 x 400 mm ou 500 x 500 mm. Estes podem estar disponíveis para uma ou duas máquinas com diferentes níveis de configuração:

1 máquina: 1 Nível tem 7 pallets

2 Níveis tem 14 pallets

3 Níveis tem 21 pallets

2 máquinas: 1 Nível tem 4 pallets

2 Níveis tem 8 pallets

3 Níveis tem 12 pallets

Para cada sistema HMP, uma estação de configuração é normalmente incluída no nível um da configuração de sua máquina-ferramenta. Tais sistemas multi-pallet estão disponíveis para as seguintes máquinas-ferramenta CNC Hwacheon:

• VESTA-660 / VESTA-850B / VESTA-1000+ / VESTA-1050B / VESTA-1300 / VESTA-1300B / VESTA-2000
• SIRIUS-UM+ / SIRIUS-UL+ / SIRIUS-UZ / SIRIUS-UX
• M3-5AX / M4-5AX

Também estão disponíveis para trabalhar com quaisquer duas máquinas selecionadas com um HMP no meio. Esta será versão para duas máquinas com número reduzido de pallets. Você também pode misturar uma máquina CNC 3-eixos com uma 5-eixos se necessário.

Tais sistemas são fornecidos com compra de uma máquina Hwacheon e sistema de automação Hwacheon.

#2 Processos de Usinagem Consistentes e Repetíveis

Segundo recurso de solução FMS e FMC é sua capacidade de alcançar produção consistente e repetível. Podem ser ajustados para lidar melhor com variações em produções Alta Variedade – Baixo Volume como modificações em sequência de processo, mudanças de volume de produção, mudanças de design e muitas outras.

#3 Gerenciamento Flexível de Configurações de Ferramenta & Fixador

Graças à sua maior modularidade, ferramentas e fixadores flexíveis e intercambiáveis podem ser configurados antes da produção real. Porém, é importante que software interno de sua máquina CNC monitore status de sua ferramenta — aviso oportuno deve ser fornecido se vida da ferramenta está acabando para que você possa trocar manualmente ou automaticamente usando "ferramenta irmã".

Preparação efetiva de ferramenta é disciplina importante em FMS. Fazendo isso permite organizar seus vários fixadores com nova matéria-prima ou peças de forma oportuna, sistemática e livre de problemas. Conectando e coordenando entre seus departamentos de ferramentas e fixadores, bem como operadores das máquinas, você pode projetar fluxo de material e gerenciamento de ferramentas de corte melhor organizado. A alocação oportuna de fixadores, nova matéria-prima ou peças, bem como ferramentas de corte também ajuda a evitar tempo de inatividade em seu sistema FMC/FMS.

Exemplo de sistema de monitoramento de ferramenta é M-Vision da Hwacheon. Desenvolvido e aperfeiçoado dos anos de operação de nossos próprios sistemas FMS em nossa fábrica, pode atender ampla variedade de sistemas FMS como usinagem de ampla seleção de várias peças fundidas ou produção de alto volume para peças automotivas. Além disso, você pode usar Hwacheon M-Vision para monitorar status de máquinas únicas ou múltiplas unidades FMS/FMC arranjadas.

#4 Padrões Comuns de Programação

Para garantir interoperabilidade, você deve considerar uso de software padronizado disponível para que seus engenheiros e operadores possam acessar ou compartilhar mesmos arquivos. Ter parâmetros operacionais padrão e procedimentos de codificação garante que mesmas ferramentas possam ser usadas da mesma forma para produzir resultados repetíveis. Isso também significa que você deve conhecer gama de ferramentas disponíveis e mantê-las em magazines maiores em sua máquina.

Nota: Cuidado com magazine de ferramentas ATC muito grande — estes não só são custosos mas podem resultar em ferramentas mantidas por tempo demais sem manutenção adequada. Isso pode resultar em cones de porta-ferramentas sujos que afetam negativamente precisão do fuso ao longo do tempo. Para prevenir, garanta que tem programa regular de limpeza.

#5 Manutenção Preventiva Regular

Uma das melhores práticas em manufatura flexível é incluir programa regular de manutenção preventiva.

Tarefas simples como limpeza regular de peças mecânicas móveis expostas, remoção de cavacos, e verificação de níveis de óleo, líquido de arrefecimento ou fluxo de ar tendem a ser ignoradas. A longo prazo, isso terá impacto negativo em seus processos de usinagem flexíveis e reduzirá eficiência geral de suas máquinas e sistema. Em resumo, limpe, reponha e substitua — você pode desfrutar mais economias que custos iniciais de suas máquinas garantindo sua produtividade e precisão de longo prazo.

Resumo e Conclusão

Um sistema de manufatura flexível fornece maneira custo-efetiva de melhorar produtividade do seu chão de fábrica e produzir peças de qualidade no prazo e sempre. Também permite fabricar muitas variações de peças em pequenas quantidades — de peças únicas, lotes pequenos e médios, a produções em série — permitindo produção Alta Variedade – Baixo Volume.

Incorporando sistema FMS e FMC, você pode aumentar eficiência de seu cronograma de produção enquanto minimiza tempo de inatividade. Com o tempo, pode duplicar e expandir seus sistemas de manufatura e melhorar sua competitividade.

Isso permite fabricantes como você não só aceitar mais e novos pedidos, mas lidar com variedade maior de pedidos, melhorando assim desempenho final de sua instalação.