Automatisierung der CNC-Technologie zur Steigerung der Mitarbeitereffizienz

Eines der Probleme erfolgreicher CNC-Technik-Shops ist das Wachstum. Ja, es scheint seltsam, dass das Wachstum Ihres Unternehmens ein Thema ist, aber es ist dennoch so. Die Hauptüberlegung der Besitzer von Maschinenwerkstätten, wenn ihre Unternehmungen wachsen, ist das Personal. Es dauert viel länger, bis der Direktor einen fähigen Maschinisten findet, verglichen mit der Zeit, in der zusätzliche Arbeitskräfte aufgrund des Wachstums des CNC-Produktionsvolumens benötigt werden.

Das Arbeitsproblem in CNC-Maschinenwerkstätten

Die CNC-Bearbeitung ist keine leichte Aufgabe. Es erfordert qualifiziertes Personal mit spezifischen Fähigkeiten. Der Markt hat einfach nicht so viele fähige Maschinisten, um der ganzen Nachfrage gerecht zu werden. Daher stellen die meisten Maschinenwerkstätten Mitarbeiter ein, die sich mehr oder weniger mit der Bearbeitung auskennen, und bringen ihnen bestimmte Dinge bei. Dies führt zu einer langen Vorbereitungszeit der Mitarbeiter. Die Entwicklung einer erfolgreichen Maschinenwerkstatt kann jedoch eine schnellere Reaktion erfordern.

Außerdem können die Leute nur 8 Stunden am Tag arbeiten, während dort die ganze Zeit eine CNC-Maschine in der Werkstatt steht. Durch die Nutzung der Möglichkeiten der CNC-Technologie ist es möglich, die Effizienz von Mitarbeitern und Werkzeugmaschinen zu steigern.

Schauen wir uns die Probleme an, auf die Betreiber von Maschinenhallen stoßen, und sehen wir uns an, wie sie es schaffen, die Einschränkungen mit einer festen Mitarbeiterzahl zu überwinden.

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Problem 1. Zu viel Ausrüstung, nicht genug Arbeiter

Dieses erste Problem ist eines der häufigsten Probleme in der Fertigungswelt. Eine Maschinenwerkstatt aus Tennessee geriet während der Weltwirtschaftskrise in ein solches Problem. Sie mussten ihr Produktionsvolumen erhöhen und hatten keine Ressourcen für zusätzliche Mitarbeiter. Sie beschlossen, in automatisierte CNC-Maschinen zu investieren und ihren Mitarbeitern beizubringen, zwei gleichzeitig zu verwalten.

Heute haben sie diese Tradition beibehalten. Das Werk in Tennessee hat kürzlich drei automatisierte CNC-Bearbeitungszellen gekauft. Dazu gehören ein 5-Achsen-Bearbeitungszentrum, ein Späneförderer, Kühlmittelpumpen und ein Teilesammler. Das gesamte System funktioniert im Grunde wie ein einzelner Block. Die Eigentümer haben ihren Maschinisten beigebracht, zwei Zellen gleichzeitig zu überwachen. Sie planen, mehr zu kaufen, ohne die Zahl der Maschinisten zu erhöhen.

Problem 2. Werkzeugmaschinen arbeiten nicht während der gesamten zugewiesenen Zeit

Ein Direktor einer Schnellproduktionsanlage stellte fest, dass seine Ausrüstung sowohl nachts als auch tagsüber arbeiten konnte. Er sah, dass während eine menschliche Vollzeitwoche nur 40 Stunden hat, die Werkzeugmaschinen 120 oder sogar 168 Stunden pro Woche arbeiten können. Die CNC-Produktion über Nacht könnte seine Leistung zumindest zeitweise steigern, ohne neue Leute einzustellen und zu schulen, die nachts die Werkzeuge bedienen, weil die CNC-Technologie so weit entwickelt ist, dass eine vollständige Automatisierung aller Prozesse möglich ist.

Der Direktor installierte zuerst alle seine Werkzeugmaschinen mit längeren Späneförderern und leitete alle Späne aus der Werkstatt in einen größeren Tank, der nur alle zwei Tage geleert werden musste. Als nächstes installierte er große Schneidwerkzeugwechselmechanismen mit 64 Werkzeugen oder mehr. Auf diese Weise konnte er doppelte Werkzeuge in das System einbauen und dafür sorgen, dass die Werkzeugmaschine neue Fräser verwendete, nachdem die alten abgenutzt waren. Als nächstes kaufte er automatische Feedstock-Mechanismen für seine Drehbänke und Roboterhände für seine Fräsmaschinen-Werkzeuge. Richtig eingestellt, konnten sie Rohlinge ohne menschliche Hilfe in die Werkzeuge einbauen. Und schließlich kaufte der Direktor spezielle Teilesammelsysteme zum Entladen.

Seine Idee brachte gute Ergebnisse. Am Ende des Arbeitstages verbrachten die Maschinisten die letzten Zeit damit, das automatische Fertigungssystem einzurichten. In der Nacht würde es funktionieren und den Chefingenieur per App benachrichtigen, wenn etwas nicht stimmte. Dann, am Morgen, würde der Laden in einer Nacht ganze zwei Tage Arbeit bekommen. Dies ermöglichte es, größere und einfachere Chargen in die automatische Produktion zu verlagern und die Maschinisten sich mit einzelnen Prototypenaufträgen befassen zu lassen, die komplexer und interessanter sind.

Problem 3. Menschen haben Vorurteile gegenüber der CNC-Technologieautomatisierung

Es ist ein weit verbreitetes Missverständnis, dass die Entwicklung von CNC-Technologie, die Implementierung von Robotern und die Automatisierung dazu führen, dass Menschen ihren Arbeitsplatz verlieren. Dies ist jedoch grundsätzlich falsch. Roboter erhöhen einfach die Arbeitseffizienz. Beispielsweise führt die Verwendung von Roboterarmen zum Be- und Entladen nicht dazu, dass der Arbeiter entlassen wird. Es spart ihm nur Zeit und Mühe bei der Erledigung alltäglicher Aufgaben. Stattdessen kann er die Arbeit nicht nur einer Werkzeugmaschine, sondern gleich mehrerer überwachen.

Mögliche Probleme mit der CNC-Technologieautomatisierung

Die Automatisierung ist ein komplexer Prozess, der ernsthaftes Design und Validierung erfordert. Ein automatisiertes System ist einzigartig in seinen Algorithmen, Volumina und Werkzeugen. Um CNC-Fertigungssysteme effizient zu automatisieren, müssen Sie eine Reihe möglicher Probleme berücksichtigen. Erstens die Spanabfuhr. Die meisten CNC-Werkzeugmaschinen haben einen Späneförderer. Der Spänetank wird jedoch in der Regel mindestens einmal pro Schicht gewechselt. Um lange automatisierte Arbeiten ausführen zu können, muss die Maschinenhalle über ein individuelles zentrales Späneentsorgungssystem verfügen. Normalerweise bezieht es sich auf ein größeres kundenspezifisches Förderband, das die Späne von allen anderen Werkzeugmaschinen sammelt und sie in einen großen Raum bringt, der viel seltener geleert werden muss.

Ein weiteres Problem besteht darin, die Geräte jederzeit mit den erforderlichen Kühlmitteln zu versorgen. Kühlmittel sorgen dafür, dass die Fräser so lange arbeiten, wie sie sollen, und dass die Teilequalität erhalten bleibt. Um die Kühlmittelversorgung jederzeit sicherzustellen, müssen spezielle Sensoren und zusätzliche Pumpensysteme an der Werkzeugmaschine installiert werden. Sobald der Flüssigkeitsstand am Kühlmitteltank zu niedrig ist, öffnet sich eine spezielle Pumpenleitung und füllt den Tank auf das erforderliche Niveau.

Je nachdem, welche Teile Sie fertigen, sind die unterschiedlichen Endteiltanks notwendig. Generell muss man bei der Automatisierung der Systeme immer auf Behältervolumen achten. Automatisierte Systeme sind sehr effizient und benötigen viel Platz. Sonst kommen Sie morgens in die Werkstatt und finden Teile auf dem Boden verstreut vor und das System hängt, weil es aus einem überfüllten kostbaren Behälter keinen neuen Rohling bekommen konnte.

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