Innovation Matters 2022: Z naší výrobní haly
Objevte tajemství úspěšné nízkoobjemové malosériové výroby.
Vítejte v našem světě. V tomto vydání Innovation Matters sdílejí technologové společnosti Renishaw své odborné znalosti. Steve Jay a Antony Spill pracují ve dvou výrobních závodech společnosti Renishaw ve Velké Británii. Jejich práce spočívá ve zlepšování výrobních procesů. Oba výrobní závody jsou zaměřeny na malosériovou produkci v malých výrobních dávkách.
Steve Jay
Pracovní pozice: Vedoucí skupiny Low Volume Production
Pobočky společnosti Renishaw: Miskin
Role: Výroba nových a malosériových CNC obráběných dílů s krátkými dodacími lhůtami v celé řadě oborů, od obrábění součástí o velikosti od 4 mm do 4 m až po aditivně vyráběné díly. Vytváření výrobních procesů pro nejnovější inovace a vyvíjené produkty.
Antony Spill
Pracovní pozice: Vedoucí skupiny Low Volume Production
Pobočky společnosti Renishaw: Stonehouse
Role: Zavádění nových procesů CNC obrábění do výroby s velmi krátkými dodacími lhůtami a krátkými časovými intervaly. Zlepšování procesů, s cílem zajistit, že budou použity efektivní metodiky, které pomohou dosáhnout cílů výroby a kvality. Nízkoobjemové velikosti šarží se pohybují až do maximálně 300 dílů za rok a v této oblasti také vyrábíme zakázkové výrobky na míru.
Popište, jak funguje kusová a malosériová (Low Volume) výroba obráběných dílů ve společnosti Renishaw.
Antony Spill: Naším primárním cílem je zvyšování efektivity a zavádění procesů, které zaručují vysokou kvalitu při nízkých nákladech. Low Volume výroba je samostatným střediskem našeho závodu. Naše středisko pomáhá zavádět nové výrobní procesy s velmi krátkými dodacími lhůtami pro zakázkové a malosériové produkty pro všechny naše produktové divize.
Obráběči v našem středisku jsou odpovědní za kompletní výrobní proces, od zavedení nového CAM procesu až po nastavení a provoz strojů.Nový proces obvykle vytvoříme v rámci jedné osmihodinové směny. Pro vytvoření nového CNC programu využijeme CAM software. Seřídíme stroj a vyrobíme první díly. Abychom dosáhli maximální efektivity procesu s krátkými dodacími lhůtami, musíme zajistit, aby naše stroje byly v nejlepším možném stavu. Pravidelně kontrolujeme stav strojů pomocí Renishaw kalibračního systému ballbar QC20‑W. Výrazně spoléháme na produkty Renishaw. Musíme mít jistotu, že naše stroje jsou spolehlivé a dokážou pokaždé vyrobit správné součásti hned napoprvé.
Při zavádění nových součástí do výroby se při programování soustředíme na maximální využití těch postupů a operací, u kterých víme, že obráběcí stroj je dostatečně přesný, aby pokaždé produkoval správné součásti.
Steve Jay: V roce 2018 byl náš nízkoobjemový provoz rozšířen do závodu Miskin v jižním Walesu, aby uspokojil rostoucí poptávku po kapacitách výroby větších komponent a aditivní výroby spolu se zvyšující se poptávkou po zakázkových a speciálních produktech.
Jak pečujeme o naše stroje
Vhodnými kontrolními úkony můžete ušetřit spoustu času při zavádění výroby:
- Kontrola geometrie stroje: kalibrace geometrické přesnosti stroje pomocí přístroje ballbar QC20-W
- Kontrola přesnosti stroje: pomocí obrobkové sondy OMP400 (při procesu vertikálního frézování)
- Kontrola ustavení obrobku: pomocí obrobkové sondy OMP400 (při procesu frézování/soustružení)
- Kontrola ustavení nástrojů: pomocí nástrojové sondy OLP40 (při procesu frézování/soustružení)
Jaké tři hlavní výzvy dnes ovlivňují výrobce?
Zlepšování efektivity
AS: Přinášíme inovativní nápady pro zvýšení efektivity výroby.
Snižování nákladů na kvalitu
AS: Snažíme se snižovat náklady na kvalitu zacílením na co nejnižší zmetkovitost a co nejkratší časy nastavování.
SJ: Zvětšování rozměrů obráběných dílců, ale i růst jejich ceny a výrobního času typických dílů vyráběných v závodě Miskin tuto výzvu ještě zdůraznily. Náklady na kvalitu jsou oblastí, kterou budeme i nadále zlepšovat pomocí různých technických řešení, včetně ověřování dílů během cyklu.
Zajištění spokojenosti zákazníků
AS: Naším cílem je úplná spokojenost zákazníků, ať už jde o koncového uživatele nebo další pracoviště v rámci montážního procesu společnosti.
SJ: Poměrně často, když vyrábíme díly pro zakázkové nebo speciální výrobky, je kladen důraz na přístup „správně hned napoprvé“.
Proč je tak důležité vyhnout se nejprve zmetkovitosti, zejména u větších dílů?
AS: Protože snižování zmetkovitosti se projeví současně v růstu efektivity i snižování nákladů na kvalitu. Můžeme použít snímací sondy, abychom určili polohu obráběného prvku a zajistili přesné opracování na určený rozměr. V případě některých velkých součástí může jejich obrábění zabrat i několik hodin. Případná neshoda hotového dílu s výkresem znamená ztrátu vynaloženého času i peněz. Zavedení jednoduchých měřicích cyklů tomu může zabránit a zlepšuje hodnocení klíčové parametrů celého výrobního úseku.
SJ: Čas a peníze. Množství našich výrobních a obráběných součástí neustále roste. Tento nárůst potvrzuje konceptu „pyramida produktivního procesu“ společnosti Renishaw. Neustálé a vědomé zlepšování na každé úrovni se i nadále projeví na zlepšování naší efektivity a snižování nákladů na kvalitu.
Jaké to je pracovat ve výrobním úseku společnosti Renishaw?
AS: Mám velké štěstí, že jsem měl příležitost pracovat v různých rolích v rámci výrobních provozů společnosti Renishaw. Bez zkušeností získaných na různých pozicích bych určitě nebyl tak přínosný ani bych nemohl sdílet své zkušenosti a znalosti s kolegy. Tuto filozofii ctíme v celém oddělení. Mohu říci, že zde panuje výjimečná týmová spolupráce a vzájemné sdílení znalostí. Všichni chceme, abychom se navzájem měli dobře a byli úspěšní.
Strategie našeho provozu zahrnuje například zeštíhlení množství typů používaných strojů. Mnoho různých typů strojů s sebou přináší požadavky na různá školení nebo servis. Výsledkem jsou provozní problémy, problémy v kvalifikaci obsluhy nebo zásobování materiálem i náhradními díly. Díky standardizaci našich výrobních strojů a procesů jsme flexibilní a můžeme mnohem efektivněji sdílet naše znalosti i zdroje. To znamená, že jsme dosáhli cílů oddělení a naši zaměstnanci mohou snadno přecházet mezi jednotlivými úseky.
Které technologie Renishaw používáte nejraději a proč?
AS: Miluji výzvy. Mám rád situaci, kdy objevím problém a společně najdeme způsob k jeho vyřešení. Jsme inovátoři a snažíme se zajistit, aby tento přístup byl vlastní každému členovi našeho oddělení. Hledání nových, inovativních způsobů, jak používat produkty Renishaw ke zlepšování výsledků práce našeho střediska je vzrušující a náročné, ale mít tuto technologii k dispozici je neocenitelné.
Nedávný příklad a pravděpodobně nejpřínosnější projekt, do kterého jsem byl doposud zapojen, se týkal stroje, který byl téměř klasifikován jako „vhodný k sešrotování'. Pomocí technologií Renishaw jsme odhalili skutečné problémy stroje a implementovali jsme odolné řešení, které stroji vdechlo nový život.
SJ: Možnosti našeho 3D tisku kovů. Ta technologie je zkrátka skvělá. Způsob, jakým podněcuje představivost konstruktérů, a způsob, jakým ji využíváme, tedy jako produktivní pracovní centrum v rámci oddělení, je fantastický.
Jaké je tajemství úspěšné Low Volume výroby?
AS: Vzhledem k tomu, že pracujeme s velmi častým přeseřizováním, je nutné, abychom od začátku do konce dbali na efektivitu procesu. Zavedli jsme takové metody programování, které dávají jistotu, že obrábění je přesné.
Od počátku jsem se zaměřoval na kalibrace a chybové mapy našich strojů, abych zajistil, že všechny díly jsou vyrobené správně hned napoprvé. Jedním z dobrých příkladů, byl stroj s extrémně špatnými výsledky.
- Komplexní velký soustružnický stroj s dvojitým vřetenem, osou B a revolverovou hlavou.
- Identifikovali jsme chyby polohování stroje.
- Bez znalosti těchto polohových chyb by situace vedla ke špatnému výkonu stroje. Jedna výrobní dávka trvá na tomto stroji v průměru osm hodin.
- Neefektivita v tomto místě procesu pravidelně způsobovala problémy se zásobováním.
- Zavedení obrobkové sondy OMP400 nám umožnilo zjistit polohové chyby v jednotlivých osách a nastavit novou chybovou mapu stroje.
- Tato kontrola se provádí jednou za dva týdny. Tak si můžeme být jistí, že hodnoty polohových chyb jsou aktualizovány, uloženy v proměnných řídícího systému stroje a kompenzovány při obrábění.
- Tento proces společně s kontrolou ustavení nástrojů přináší maximální přesnost ve všech osách stroje.
- Průměrné časy nastavování se nyní snížily na polovinu. Výsledkem je významný efekt v úsporách nákladů, zejména ve zkrácení výrobního času a snížení nákladů na kvalitu.
SJ: Ačkoli první otázkou každého obráběče je „Jak to obrobíme?“, vědomá snaha zohlednit ověření dílu nebo prvku může často vést ke zcela jiné metodě. Například jiné orientaci dílu a uchycení obrobku. Najít způsob, jak ověřit kusový díl během cyklu, vědět, že díl nebo potenciálně problematický rozměr je správný, než otevřeme dveře stroje, je neocenitelná schopnost.
Dave Miles
Pracovní pozice: výrobně-technický ředitel
Pobočky společnosti Renishaw: Stonehouse a Miskin
Od svého vzniku v roce 1973 zaznamenává společnost Renishaw neustálý růst a má velmi rozmanité portfolio produktů. Práce v divizi výrobních služeb za posledních 20 let přinesla mnoho různých zkušeností a problémů k řešení. Je pro mě potěšením pracovat s týmem, který je nadšený, motivovaný a posouvá hranice, aby neustále zlepšoval naše výrobní procesy.
Steve Roberts
Pracovní pozice: manažer strojní dílny
Pobočky společnosti Renishaw: Stonehouse a Miskin
„Za více než 30 let ve společnosti Renishaw jsem viděl, jak se výrobní služby mění k nepoznání. Rozšíření na více závodů, vybudování pozice lídra ve zpracovatelském průmyslu s prvotřídními továrnami a zařízeními. Je mi ctí pracovat jako součást specializovaného a kvalifikovaného týmu, který dokáže čelit každodenním výzvám v oblasti výroby. Snaha dodržovat termíny dodávek zákaznických objednávek a neustálé hledání příležitostí k rozšíření a pokroku našich technických znalostí a procesů.“
Závody Miskin a Stonehouse společnosti Renishaw
Naše činnosti
- Několik procesů obrábění, včetně: RAMTIC - Renishaw's Automated Milling, Turning and Inspection Centre (Automatické frézovací, soustružnické a kontrolní centrum) vyvinuté společností Renishaw pro výrobu prizmatických hranolových dílů; soustružnické-frézovací stroje pro kusovou výrobu středních dílů; soustruhy s podavačem tyčí pro výrobu malých soustružených dílů; různé další stroje pro malosériovou výrobu.
- Různé kontrolní procesy, například systémy měření během cyklu až po plně automatizované měření na souřadnicových měřicích strojích.
- Dokončovací činnosti, včetně eloxování, laserového gravírování a odstraňování otřepů, broušení při výrobě řezných nástrojů a řezání laserem.
- Montážní mechanismy pro osazování doteků, 3D tiskárny a snímače polohy, včetně automatizované osazovaní linky pro výrobu plošných spojů (Miskin).
Co vyrábíme
- Výroba dílů pro všechny produkty Renishaw je v závodech Stonehouse a Miskin řízena s využitím podobných procesů pro zajištění flexibility a výrobních možností.
- Od dílů pro menší sondy, jako jsou TP20 a OMP40, po větší produkty, jako je systém pětiosého měření REVO® a systém aditivní výroby RenAM 500Q.
Produkty Renishaw, které používáme
- Na našich obráběcích strojích využíváme obrobkové a nástrojové sondy OMP40, OMP400, RMP60, RLP40, NC4, TSR7R, MP250 a různé typy nástrojových ramen.
- Kalibrace strojů a kontrolu jejich geometrické přesnosti provádíme pomocí kalibračních produktů Renishaw ballbar QC20-W, laserový systém XL-80 a AxiSet™.
- Konečné měření a kontrolu dílů provádí kontrolní systém Equator™, nebo souřadnicové měřicí stroje využívající snímací systémy PH10, SP25, TP20 a software MODUS.
Miskin, Wales
Demonstrace konceptu inteligentní továrny pomocí současných technologií
Rozloha: 42 735 m2
Zaměstnanci: 550
Stonehouse, Anglie
Jeden z nejefektivnějších výrobních závodů přesného strojírenství ve Velké Británii
Rozloha: 9 290 m2
Zaměstnanci: 220