Pacote de controle ajuda a acelerar a produção

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Saiba como o pacote de controle Index C100 e Siemens 840D melhorou os tempos de configuração sem sacrificar o tempo de ciclo, permitindo que o Task Force Tips reduza o tempo de produção em um terço.

Embora a Task Force Tips (TFT) soubesse que a implementação de opções de usinagem de alta velocidade e preços mais altos melhoraria sua capacidade de produção, ela resistiu a fazer tal investimento. “Eu realmente não tinha analisado a economia quando se tratava de uma máquina Index”, diz o proprietário da empresa e presidente Stewart McMillan. “Nunca pensei que as máquinas da empresa estivessem dentro da nossa liga”, diz ele. No entanto, ele logo percebeu seu erro de julgamento depois de comprar uma máquina Index e, finalmente, alimentá-la com um pacote de controle Siemens. Com essa combinação, os tempos de produção do TFT caíram para 30% do que eram antes. O Sr. McMillan diz que isso foi um alerta.

A TFT é uma fabricante de pontas de combate a incêndios, bicos e outros equipamentos de entrega de agentes de alta engenharia usados ​​pelos bombeiros em todo o mundo. Ela fabrica mais de 5.000 produtos em três turnos, sete dias por semana em suas instalações de 168.000 pés quadrados em Valparaíso, Indiana. No International Manufacturing Technology Show (IMTS) 2008, a empresa decidiu comprar um torno de produção automático C100 da Index Corp. (Noblesville, Indiana). Logo depois, a TFT percebeu que estava levando a nova máquina além das capacidades do CNC que a alimentava. Quando a Index soube que a nova máquina estava com baixo desempenho, o fabricante da máquina-ferramenta a trocou por um modelo com um pacote de controle 840D da Siemens Industry Inc. (Elk Grove Village, Illinois).

Em pouco tempo, a nova máquina estava cortando peças em um terço do tempo que fazia anteriormente. O TFT começou a executar trabalhos de 5.000 a 6.000 RPM, aumentando de 0 a 5.000 RPM em menos de 1 segundo e diminuindo com a mesma rapidez. “Nós nunca percebemos antes quanto tempo estávamos perdendo esperando que o fuso estabilizasse em uma nova velocidade de comando”, diz McMillan. A indexação da torre também é rápida, diz ele. Várias ferramentas se sobrepõem para cortar ao mesmo tempo com acelerações rápidas.

O Index C100 também aproveita a velocidade de novas maneiras. Por exemplo, a empresa pode executar mais de 1.000 peças sem precisar alterar um deslocamento. Além disso, um recurso automatizado de remoção de restos permite que a máquina funcione continuamente, recarregando rapidamente a barra sem a atenção do operador. Nas demais máquinas da empresa, os operadores devem retirar o restante e carregar uma nova barra. Embora essa etapa leve apenas alguns minutos, McMillian diz que muitas vezes uma máquina pode ficar parada por cerca de 6 minutos antes que um operador recarregue a máquina - um processo que leva 5 minutos. Esse tempo perdido se soma, diz ele.

Outra melhoria relacionada à velocidade foram as taxas de deslocamento rápido rápido da máquina, que sempre foram menos que rápidas na experiência da empresa. “Muitas máquinas anunciam taxas de deslocamento rápido na velocidade máxima, mas o fato é que, a menos que você esteja viajando 10 ou 12 polegadas, as velocidades de deslocamento nunca atingiram o máximo para nós”, diz McMillan. Ele atribui isso às características do projeto estrutural. Por exemplo, a máquina usa um conjunto de barras de paralelogramo em vez de um sistema de coordenadas convencional. “A máquina tem um porta-retrato para sua torre. A torre não é alavancada de um conjunto de maneiras como a maioria das torres. Está perto de onde está deslizando, então não há uma grande proporção entre comprimento e diâmetro em termos das ferramentas da torre penduradas em sua estrutura de suporte. Isso dá à máquina muita rigidez para torneamento, e você pode acelerar os eixos tão rápido que você realmente alcança taxas de deslocamento mais rápidas”, diz McMillan.

De acordo com o programador líder Nate Price, o sistema de coordenadas em paralelogramo do Index C100 oferece vantagens de eficiência adicionais porque as medições e o movimento podem ser programados com base em pontos de referência numéricos reais em vez de pontos arbitrários no espaço. “No Index, cada coordenada de espaço de máquina, cada deslocamento, cada medida usada para definir como a máquina opera tem uma explicação legítima de por que ela é o que é e a que se relaciona”, diz Price. “Isso torna muito mais fácil automatizar essas medições. No passado, medimos manualmente porque havia pontos arbitrários. No Index, são pontos definidos, literais”, diz.

Com o Siemens 840D conduzindo a máquina Index, o TFT experimentou tempos de configuração reduzidos. A velocidade de indexação mais rápida das torres contribuiu para uma redução de 80% nos tempos de configuração em comparação com as outras máquinas do TFT.

Além de uma programação mais fácil e configurações mais rápidas, Price diz que o controle da Siemens permite que os maquinistas controlem e capitalizem com mais eficiência o potencial de produção da máquina. Por exemplo, o controle permite que eles usem amplos atalhos. “Existe um método de apresentação de mensagens para o operador que não estava presente no outro controle”, diz. “Há tanta coisa acontecendo na máquina que é difícil capturar todas essas informações em uma única tela, mas o controle ajuda você a acompanhar o que tudo está fazendo. É muito fácil entrar em mais detalhes sem ter que passar por muitas páginas”, diz ele.

Como outro exemplo da eficiência operacional do CNC, o Sr. Price aponta para a forma como o controle gerencia as mensagens de erro. “A máquina quer ver a existência de várias condições antes de iniciar um ciclo”, diz ele. Por exemplo, os mandris devem estar fechados e o pórtico e o subfuso devem estar em uma posição segura. Se essas condições não forem atendidas, o controle orienta os operadores nas alterações necessárias para iniciar o ciclo.

O carregamento de ferramentas foi outra grande área de melhoria, diz Price. Essencialmente, o programador informa ao controle quais ferramentas serão usadas para o trabalho inserindo um miniprograma, diz ele. Durante a configuração, o controle apresenta as estações na torre e informa ao operador quais ferramentas precisam ser colocadas e retiradas. “Esse processo guiado foi um grande afastamento do que tradicionalmente lidamos. Isso realmente acelera o tempo de configuração”, diz Price.

A nova máquina-ferramenta e o CNC ajudaram o Sr. McMillian a olhar para os números de uma perspectiva diferente. Por exemplo, há custos iniciais e contínuos para construir uma loja, desde a colocação de telhado e piso até aquecimento e refrigeração. Todos esses custos equivalem a tanto por hora, diz ele. Ao considerar investir em uma nova máquina, ele começou a observar a diferença entre comprar uma máquina de US$ 600.000 versus uma máquina de US$ 300.000 ao longo de 10 anos e percebeu que a diferença era de apenas US$ 8 por hora. “Por US$ 8 a mais por hora, estamos obtendo o triplo da produção com a mesma metragem quadrada”, diz ele.