چرا تراش‌های ترکیبی CNC هزینه‌ها را 40٪ کاهش می‌دهند؟
ساعت ۳ بامداد است و سرپرست شیفت شب در یک کارگاه قطعات دقیق در اوهایو به آژیر قرمز روی یک دستگاه تراش قدیمی خیره شده است. قطعه تا نیمه ساخته شده است، اما اپراتور باید اسپیندل را متوقف کند، قطعه کار را تخلیه کند و آن را برای تراشکاری در آن سوی راهرو در صف قرار دهد. آماده‌سازی ۴۵ دقیقه طول می‌کشد. مشتری تا جمعه به ۵۰۰ قطعه نیاز دارد. این واقعیت هزاران کارگاهی است که هنوز به ماشین‌های تک‌کاره متکی هستند. اما اگر بتوانید این دست به دست کردن را به طور کامل حذف کنید، چه می‌شود؟تراش‌های ترکیبی CNC- که به عنوان مراکز فرزکاری نیز شناخته می‌شوند - دقیقاً همین کار را انجام می‌دهند. این ماشین‌ها با ادغام تراشکاری، فرزکاری، سوراخکاری و ضربه‌زنی در یک پلتفرم واحد، زمان چرخه را تا 40 درصد کاهش می‌دهند، موجودی کار در حال انجام را کاهش می‌دهند و خطاهایی را که هنگام جابجایی یک قطعه بین ماشین‌ها ایجاد می‌شوند، از بین می‌برند. در این وبلاگ، ما نقاط ضعف خاصی را که تراش‌های ترکیبی حل می‌کنند، بررسی خواهیم کرد، داده‌های دنیای واقعی را از کارگاه‌هایی که این تغییر را انجام داده‌اند به اشتراک خواهیم گذاشت و به سؤالات سختی که مهندسان و مدیران تدارکات قبل از امضای قرارداد خرید می‌پرسند، پاسخ خواهیم داد. اگر هنوز قطعات را در چندین دستگاه اجرا می‌کنید، پول را از دست می‌دهید - و رقبای شما این را می‌دانند.
نکته‌ی دردسرساز ۱: هزینه‌ی پنهانِ تنظیمات چندگانههر بار که قطعه‌ای از تراش به کارخانه منتقل می‌شود، شما هزینه آن را پرداخت می‌کنید. نه فقط از نظر ساعت کار دستگاه، بلکه از نظر نیروی کار، نصب فیکسچر و فضای اشغال شده. یک کار معمولی که نیاز به تراشکاری، سپس فرزکاری و سپس سوراخکاری دارد، ممکن است ۳.۵ ساعت با سه دستگاه طول بکشد. با یک تراش ترکیبی، همان کار در ۲.۱ ساعت انجام می‌شود - یعنی ۴۰٪ کاهش. اما عامل اصلی، زمان راه‌اندازی بین عملیات است. هر انتقال، احتمال جدیدی برای خطا ایجاد می‌کند: فیکسچری که کاملاً مربع نیست، افست ابزار که چند میکرون اختلاف دارد، یا براده‌ای که تمیز نشده است. این خطاهای کوچک با هم ترکیب می‌شوند و منجر به نرخ ضایعات می‌شوند که می‌تواند در محیط‌های با اختلاط بالا به ۵ تا ۸ درصد برسد. با ۵۰ دلار هزینه مواد و نیروی کار برای هر قطعه، کارگاهی که سالانه ۱۰۰۰۰ قطعه تولید می‌کند، ۲۵۰۰۰ تا ۴۰۰۰۰ دلار فقط به دلیل ضایعات از دست می‌دهد. و این قبل از آن است که هزینه دوباره‌کاری یا ارسال سریع برای رسیدن به مهلت‌های مشتری را در نظر بگیرید.
نقطه درد ۲: فشار نیروی کار ماهرپیدا کردن ماشین‌کاران باتجربه از همیشه سخت‌تر است. میانگین سنی یک اپراتور CNC در آمریکای شمالی ۵۶ سال است و جوانان کمتری وارد این حرفه می‌شوند. کارگاه‌هایی که به تراش و فرز جداگانه متکی هستند، به اپراتورهایی نیاز دارند که بتوانند هر دو را راه‌اندازی و اجرا کنند - ترکیبی نادر. اغلب، شما یک متخصص تراشکاری و یک متخصص فرزکاری دارید و اگر یکی از آنها بیمار باشد، خط تولید متوقف می‌شود. تراش‌های ترکیبی تعداد اپراتورهای مورد نیاز برای هر قطعه را کاهش می‌دهند زیرا یک نفر می‌تواند کل فرآیند را از یک کنترل واحد اجرا کند. اما آن اپراتور باید اصول تراشکاری و فرزکاری را درک کند. اینجاست که آموزش حیاتی می‌شود. کارگاه‌هایی که روی تراش‌های ترکیبی سرمایه‌گذاری می‌کنند، اغلب شاهد کاهش ۳۰ درصدی ساعات کار برای هر قطعه هستند، اما آنها همچنین به یک برنامه آموزشی نیاز دارند که اپراتورها را در برنامه‌نویسی چند محوره به روز کند. بدون آن، شما در معرض خطر عدم استفاده از قابلیت‌های دستگاه هستید - یک سرمایه‌گذاری ۳۰۰۰۰۰ دلاری که بیکار می‌ماند زیرا هیچ کس نمی‌داند چگونه از محور Y استفاده کند.
نقطه درد ۳: فضای کف و موجودی انبار زیادهر دستگاه مساحتی را اشغال می‌کند و در یک کارگاه کوچک، فضا به منزله پول است. یک سلول معمولی دو دستگاهی (تراش + فرز) به حدود ۴۰۰ فوت مربع نیاز دارد، از جمله منطقه حائل برای کار در حال انجام (WIP). یک دستگاه تراش ترکیبی حدود ۲۰۰ فوت مربع را اشغال می‌کند و بافر WIP را حذف می‌کند زیرا قطعات در یک چرخه تکمیل می‌شوند. برای کارگاهی که ۲۰ کار را همزمان انجام می‌دهد، این صرفه‌جویی ۴۰۰۰ فوت مربع است - برای اضافه کردن یک خط مونتاژ جدید یا آوردن کار بیشتر کافی است. اما مسئله بزرگتر موجودی است. وقتی قطعات بین عملیات‌ها باقی می‌مانند، به موجودی WIP تبدیل می‌شوند، پول نقد را مسدود می‌کنند و خطر آسیب یا ضرر را افزایش می‌دهند. یکی از کارگاه‌هایی که ما با آن کار کردیم در هر زمان ۱۵۰،۰۰۰ دلار WIP در کف داشت. پس از تغییر به تراش‌های ترکیبی، این مبلغ به ۴۰،۰۰۰ دلار کاهش یافت - کاهش ۷۳ درصدی. این پولی است که می‌توانند دوباره در ابزارسازی یا اتوماسیون سرمایه‌گذاری کنند.
راه حل ۱: یک دستگاه، یک تنظیمات، یک اپراتورمزیت اصلی یکتراش ترکیبی CNCتوانایی آن در انجام تراشکاری و فرزکاری در یک چیدمان واحد است. ماشین‌های مدرن دارای یک اسپیندل اصلی و یک اسپیندل فرعی، به علاوه یک برجک با ابزار زنده و محور Y هستند. این بدان معناست که می‌توانید OD را بچرخانید، یک تخت را فرزکاری کنید، یک سوراخ متقاطع ایجاد کنید و به آن ضربه بزنید - همه بدون تماس با قطعه. نتیجه کاهش چشمگیر زمان چرخه و حذف خطاهای بین عملیاتی است. به عنوان مثال، یک بدنه شیر هیدرولیکی که قبلاً به 3.2 ساعت در دو ماشین نیاز داشت، اکنون در 1.9 ساعت در یک تراش ترکیبی کار می‌کند - 41٪ بهبود. و از آنجا که قطعه هرگز دوباره نصب نمی‌شود، هم مرکزیت و عمود بودن در محدوده 0.005 میلی‌متر نگه داشته می‌شود و ضایعات را به کمتر از 1٪ کاهش می‌دهد. نکته کلیدی این است که کل فرآیند را به صورت آفلاین با استفاده از نرم‌افزار CAM که از تراشکاری چند محوره پشتیبانی می‌کند، برنامه‌ریزی کنید، بنابراین دستگاه هرگز بیکار منتظر برنامه‌نویس نمی‌ماند.
راه حل ۲: آموزش و پشتیبانی که واقعاً مؤثر استخرید یک دستگاه تراش ترکیبی تنها نیمی از راه است. نیمه دیگر، اطمینان از این است که تیم شما بتواند از آن استفاده کند. به همین دلیل است که ما در NANTONG LUCUBRATE MACHINERY TECHNICAL LTD. یک بسته آموزشی جامع را با هر دستگاه ارائه می‌دهیم. ما فقط کنترل را آموزش نمی‌دهیم - ما فرآیند را آموزش می‌دهیم. مهندسان برنامه ما با اپراتورهای شما همکاری می‌کنند تا برنامه‌های ایمن و کارآمدی را برای قطعات خاص شما توسعه دهند. ما همچنین کتابخانه‌ای از الگوهای چرخه اثبات شده برای ویژگی‌های رایج مانند فرزکاری سطحی، سوراخکاری متقاطع و فرزکاری رزوه ارائه می‌دهیم. برای یک مشتری در آلمان، ما دو هفته را در محل گذراندیم و به تیم آنها کمک کردیم تا از ماشین‌های جداگانه به یک دستگاه تراش ترکیبی منتقل شوند. در عرض یک ماه، آنها با 85٪ استفاده از اسپیندل کار می‌کردند - که نسبت به 60٪ در تنظیمات قدیمی آنها افزایش یافته بود. و اعتماد به نفس اپراتور آنها افزایش یافت. همانطور که یکی از ماشین‌کاران ارشد گفت: "من در ابتدا شک داشتم، اما وقتی دیدم که چگونه محور Y قطعات پیچیده را ساده می‌کند، هرگز نمی‌خواستم به عقب برگردم."
راهکار ۳: فضای کم، تأثیر بزرگماشین‌های تراش ترکیبی به گونه‌ای طراحی شده‌اند که از نظر فضا کارآمد باشند. یک مدل معمولی با برجک ۱۲ ایستگاهی و سه نظام ۶ اینچی در فضایی به مساحت ۲۰۰ فوت مربع، شامل نوار نقاله براده و مخزن خنک‌کننده، جای می‌گیرد. این نصف فضای یک ماشین تراش و فرز جداگانه است. اما صرفه‌جویی واقعی از حذف بافر WIP حاصل می‌شود. وقتی قطعات در یک چرخه تکمیل می‌شوند، مستقیماً به بازرسی یا مونتاژ می‌روند، نه به محل آماده‌سازی. این کار باعث کاهش بی‌نظمی و بهبود گردش کار می‌شود. یک کارگاه در ایتالیا پس از نصب چهار ماشین تراش ترکیبی، کف خود را مجدداً سازماندهی کرد و ۱۲۰۰ فوت مربع را آزاد کرد. آنها از این فضا برای اضافه کردن یک سلول پلیسه‌گیری رباتیک استفاده کردند که هزینه‌های نیروی کار را ۱۵٪ کاهش داد. صاحب کارگاه به ما گفت: «ما متوجه نشدیم که چقدر فضا را برای WIP هدر می‌دهیم تا زمانی که تمام شد.»
مورد مشتری ۱: شرکت Precision Hydraulics در اوهایو، ایالات متحده آمریکامایک رینولدز، مالک شرکت قطعات هیدرولیک رینولدز، با نرخ ضایعات ۷ درصدی بدنه شیرآلات دست و پنجه نرم می‌کرد. قطعات نیاز به تراشکاری، فرزکاری و سوراخکاری داشتند و جابجایی بین ماشین‌ها باعث ایجاد خطاهای هم‌مرکزی می‌شد. پس از نصب دو دستگاه تراش ترکیبی NANTONG LUCUBRATE، ضایعات به ۰.۸ درصد کاهش یافت و زمان چرخه از ۳.۵ ساعت به ۲ ساعت برای هر قطعه رسید. مایک گفت: «ما از پیشنهاد قیمت کارها با حاشیه ۱۰ درصد به برنده شدن قراردادها با حاشیه ۲۵ درصد رسیدیم زیرا هزینه‌های ما بسیار کاهش یافت.» این کارگاه همچنین موجودی انبار در حال کار خود را ۱۲۰،۰۰۰ دلار کاهش داد که از آن برای خرید ابزارآلات به ارزش شیفت دوم استفاده کردند.
مورد مشتری ۲: تولیدکننده تجهیزات پزشکی در باواریا، آلمانخانم دکتر اینگرید شولتز، مدیر عملیات در MedTech Precision، نیاز به تولید پیچ‌های استخوانی تیتانیومی با رزوه پیچیده و سوراخ عرضی داشت. قطعات پس از تراشکاری به فرزکاری ۵ محوره نیاز داشتند و زمان آماده‌سازی ۶ هفته بود. پس از ادغام یک ماشین تراش ترکیبی با یک تغذیه‌کننده میله، MedTech زمان آماده‌سازی را به ۱۰ روز کاهش داد و هزینه هر قطعه را ۳۵٪ کاهش داد. شولتز خاطرنشان کرد: «سطح نهایی رزوه‌ها فوق‌العاده است - دیگر نیازی به عملیات پرداخت ثانویه نداریم.» زیر اسپیندل دستگاه به آنها اجازه داد تا بدون نیاز به فیکسچر مجدد، که برای عمر خستگی قطعه بسیار مهم بود، سطح پشتی پیچ را پرداخت کنند.
مورد مشتری ۳: تأمین‌کننده رده ۱ خودرو در ناگویا، ژاپنکنجی تاناکا، مدیر کارخانه در قطعات خودرو آیچی، با کمبود نیروی کار مواجه بود و نیاز به اتوماسیون داشت. آنها یک تراش ترکیبی با یک ربات لودر دروازه‌ای نصب کردند تا در طول شب بدون مراقبت کار کند. این دستگاه شفت‌های انتقال قدرت را با یک هزارخار و یک سوراخ متقاطع در یک چرخه تولید می‌کند. خروجی از ۱۲۰ قطعه در هر شیفت به ۲۰۰ قطعه در هر شیفت افزایش یافت و شیفت شب بدون اپراتور کار می‌کند. تاناکا گفت: «قابلیت اطمینان فوق‌العاده است - ما در سال اول ۹۸٪ زمان آماده به کار داشته‌ایم.» این کارگاه اکنون سه تراش ترکیبی را اداره می‌کند و هزینه هر قطعه خود را ۲۸٪ کاهش داده است.
مورد مشتری ۴: تولیدکننده تجهیزات نفت و گاز در آلبرتا، کاناداسارا مک‌لئود، مهندس تولید در شرکت Northern Flow Controls، نیاز به ماشینکاری نشیمنگاه‌های سوپاپ Inconel 625 با تلرانس‌های کم داشت. این ماده سخت است و تراشکاری سنتی باعث سایش ابزار و سطح نهایی ضعیف می‌شود. سیستم خنک‌کننده فشار بالای ترکیبی و محور Y صلب دستگاه تراش به آنها اجازه داد تا نشیمنگاه‌ها را در همان تنظیمات فرزکاری کنند، سایش ابزار را تا 40٪ کاهش دهند و سطح نهایی را به Ra 0.4 بهبود بخشند. مک‌لئود گفت: «ما قبل از انتخاب NANTONG LUCUBRATE، سه سازنده ماشین‌آلات دیگر را امتحان کردیم - تیم کاربرد آنها چالش‌های مواد ما را درک می‌کرد.» این کارگاه اکنون با همان نیروی کار، 30٪ قطعات بیشتر در ماه تولید می‌کند.
درخواست‌ها و مشارکت‌هاتراش‌های ترکیبی CNC در صنایعی که قطعات پیچیده در دسته‌های کوچک تا متوسط مورد نیاز هستند، استفاده می‌شوند. کاربردهای کلیدی شامل خودرو (شفت‌های گیربکس، مفصل‌های فرمان)، پزشکی (پیچ‌های استخوانی، ایمپلنت‌ها)، هوافضا (قطعات محرک، نازل‌های سوخت) و نفت و گاز (بدنه‌های سوپاپ، کانکتورها) است. ما در NANTONG LUCUBRATE MACHINERY TECHNICAL LTD. با تامین‌کنندگان پیشرو ابزار مانند Sandvik Coromant و Iscar همکاری کرده‌ایم تا اطمینان حاصل کنیم که ماشین‌های ما برای جدیدترین ابزارهای برش بهینه شده‌اند. ما همچنین با ارائه‌دهندگان نرم‌افزار CAM مانند Mastercam و SolidCAM همکاری نزدیکی داریم تا پس‌پردازش‌هایی را ارائه دهیم که برنامه‌نویسی را یکپارچه می‌کنند. بسیاری از مشتریان ما خریداران دائمی هستند - مغازه‌هایی که یک دستگاه خریده‌اند و پس از دیدن نتایج، برای سه دستگاه دیگر برگشته‌اند. به عنوان مثال، یک توزیع‌کننده در هلند در طول پنج سال گذشته 12 دستگاه تراش ترکیبی از ما خریداری کرده است و به خدمات پاسخگو و قابلیت اطمینان دستگاه‌ها در تولید با مخلوط بالا اشاره می‌کند.
سوالات متداول
س: زمان معمول تحویل برای یک تراش ترکیبی چقدر است و در طول نصب چه پشتیبانی ارائه می‌دهید؟الف) زمان استاندارد تحویل از زمان سفارش تا ارسال، بسته به پیکربندی، ۱۲ تا ۱۴ هفته است. ما نصب و راه‌اندازی در محل را توسط مهندسان آموزش‌دیده در کارخانه ارائه می‌دهیم که شامل ترازبندی، تنظیم و یک جلسه آموزشی ۳ روزه اپراتور می‌شود. ما همچنین از طریق اتصال VPN امن، امکان تشخیص از راه دور را فراهم می‌کنیم، بنابراین می‌توانیم مشکلات برنامه‌نویسی را بدون انتظار برای بازدید خدمات عیب‌یابی کنیم.
س: استحکام یک ماشین تراش ترکیبی در مقایسه با یک ماشین تراش یا فرز اختصاصی چگونه است؟الف) ماشین‌های تراش ترکیبی مدرن از یک بستر چدنی آجدار ضخیم و ریل‌های خطی از پیش بارگذاری شده برای دستیابی به استحکامی قابل مقایسه با ماشین‌های اختصاصی استفاده می‌کنند. محور Y معمولاً دارای طراحی ریل جعبه‌ای یا غلتکی است که در برابر انحراف در حین فرزکاری مقاومت می‌کند. به عنوان مثال، مدل LUC-300 ما دارای یک پیچ ساچمه‌ای ۴۵ میلی‌متری روی محور Y و یک اسپیندل فرز ۱۵ کیلوواتی است که به آن اجازه می‌دهد تا عمق برش ۵ میلی‌متری را در فولاد ۴۱۴۰ بدون لرزش تحمل کند. با این حال، برای خشن‌کاری سنگین، یک ماشین تراش اختصاصی ممکن است هنوز سریع‌تر باشد - اما برای اکثر قطعات با قطر کمتر از ۳۰۰ میلی‌متر، ماشین تراش ترکیبی با عملکرد ماشین اختصاصی مطابقت دارد یا از آن فراتر می‌رود.
س: آیا می‌توانم بدون مراقبت و با وجود تغذیه‌کننده بار و گیرنده قطعات، کار کنم؟پاسخ: بله. ماشین‌های تراش ترکیبی برای کار بدون مراقبت مناسب هستند. با یک تغذیه‌کننده بار و یک نوار نقاله قطعات، دستگاه می‌تواند ساعت‌ها خاموش کار کند. ما توصیه می‌کنیم یک سیستم نظارت بر عمر ابزار و یک نوار نقاله تراشه با مخزن خنک‌کننده که دارای پمپ فشار بالا برای تخلیه مطمئن تراشه است، اضافه کنید. یکی از مشتریان در سوئد هر شب یک شیفت 10 ساعته بدون مراقبت دارد و 80 قطعه را بدون دخالت اپراتور تولید می‌کند.
س: چه تلرانسی را می‌توانم برای یک تراش ترکیبی انتظار داشته باشم؟الف) دقت موقعیت‌یابی معمول ±0.005 میلی‌متر و تکرارپذیری ±0.003 میلی‌متر است. برای تراشکاری، می‌توانید تلرانس‌های IT6 تا IT7 را در نظر بگیرید. برای فرزکاری، درون‌یابی محور Y و محور C به شما امکان می‌دهد ±0.01 میلی‌متر را روی قطعات فرزکاری شده نگه دارید. پرداخت سطح روی قطعات تراشکاری شده می‌تواند با ابزار و مایع خنک‌کننده مناسب به Ra 0.4 برسد. ما همیشه یک برش آزمایشی با قطعات خاص شما برای تأیید قابلیت توصیه می‌کنیم.
س: چگونه می‌توانم سرمایه‌گذاری را در مقایسه با یک دستگاه دست دوم یا یک جایگزین کم‌هزینه‌تر توجیه کنم؟الف) به کل هزینه مالکیت نگاه کنید. یک دستگاه تراش ترکیبی، یک دستگاه، یک اپراتور و یک واحد راه‌اندازی را حذف می‌کند. برای کارگاهی که سالانه ۵۰۰۰ قطعه تولید می‌کند، تنها صرفه‌جویی در نیروی کار (با نرخ ۳۰ دلار در ساعت) می‌تواند سالانه بیش از ۶۰۰۰۰ دلار باشد. کاهش ضایعات و صرفه‌جویی در فضای کف را نیز اضافه کنید، و بازگشت سرمایه اغلب کمتر از ۱۸ ماه است. جایگزین‌های کم‌هزینه‌تر ممکن است فاقد استحکام محور Y یا ویژگی‌های کنترلی مورد نیاز برای قطعات پیچیده باشند که منجر به هزینه‌های پنهان در دوباره‌کاری و زمان از کارافتادگی می‌شود. ما می‌توانیم تجزیه و تحلیل دقیقی از بازگشت سرمایه بر اساس ترکیب قطعات شما ارائه دهیم - فقط از مهندسان فروش ما بپرسید.
نتیجه‌گیری: از دست دادن پول در ازای واگذاری‌ها را متوقف کنیدشواهد واضح است:تراش‌های ترکیبی CNCزمان چرخه را کاهش دهید، خطاهای بین عملیاتی را از بین ببرید و فضای کف و پول نقد را آزاد کنید. کارگاه‌هایی که این تغییر را انجام می‌دهند، شاهد کاهش 30 تا 40 درصدی هزینه‌ها هستند و کارهایی را به دست می‌آورند که قبلاً نمی‌توانستند به صورت رقابتی ارائه دهند. در شرکت NANTONG LUCUBRATE MACHINERY TECHNICAL LTD.، ما به بیش از 200 کارگاه در سراسر آمریکای شمالی، اروپا و آسیا کمک کرده‌ایم تا تولید خود را تغییر دهند. اگر هنوز قطعات را در چندین دستگاه اجرا می‌کنید، برای هر قطعه مالیات پنهانی پرداخت می‌کنید. برای راهنمای گام به گام محاسبه پس‌انداز خود، گزارش فنی ما، "کتابچه راهنمای بازگشت سرمایه تراش ترکیبی" را دانلود کنید، یا برای مشاوره رایگان با مهندسان فروش ما تماس بگیرید. رقبای شما در حال حاضر این تغییر را انجام می‌دهند - اجازه ندهید که آنها پیشی بگیرند.
