Innovation Matters 2022: Do nosso chão de fábrica:
Descubra os segredos para uma fabricação bem-sucedida de pequenos lotes de baixo volume.
Bem vindo ao nosso mundo. Nesta entrevista, membros das equipes de fabricação global altamente experientes da Renishaw compartilharão sua experiência. Steve Jay e Antony Spill trabalham em duas das instalações de fabricação de classe mundial da Renishaw no Reino Unido. Seus trabalhos se concentram na melhoria dos processos de fabricação, usando soluções inovadoras para reduzir o tempo de desenvolvimento do processo associado à produção de pequenos lotes de baixo volume.
Steve Jay
Cargo: Líder do Grupo de Produção de Baixos Volumes
Local da Renishaw: Miskin
Função: Produzir peças novas usinadas por CNC de tamanho reduzido em tempos de entrega curtos com uma ampla variedade de processos, desde a usinagem de peças que variam de 4 mm a 4 m em tamanho, até peças fabricadas aditivamente. Criar processos de produção para as mais recentes inovações e produtos em desenvolvimento.
Antony Spill
Cargo: Líder do Grupo de Produção de Baixos Volumes
Local da Renishaw: Stonehouse
Função: Gerenciar a introdução de novos processos de usinagem CNC na produção com prazos de entrega muito curtos e prazos apertados. Também focar na melhoria dos processos atuais para garantir que estejam sendo usadas metodologias eficientes para ajudar a atingir as metas de produção e qualidade. Os tamanhos de lote de baixo volume variam até um máximo de 300 peças por ano e é nesta área que também fabricamos produtos sob medida.
Descreva as operações de usinagem de baixo volume e produção de peças na Renishaw.
Antony Spill: Nosso objetivo principal é a introdução de processos eficientes e de "baixo custo de qualidade". O baixo volume é uma entidade separada do nosso setor de produção principal, para introduzir novos processos com prazos de entrega muito curtos para produtos especiais e de baixo volume para todas as áreas do negócio.
Os técnicos da produção de baixo volume (LVP) são responsáveis por todo o processo de fabricação de novas peças, desde a introdução de um novo processo CAM até a preparação e operação das máquinas.Normalmente, criamos um novo processo em um turno de oito horas, o que inclui o uso do software CAM para criar um novo programa de peças, preparando a máquina e fabricando as peças dentro desses prazos apertados. Para alcançar processos eficientes com prazos curtos, temos que garantir que nossas máquinas estejam nas melhores condições possíveis, o que fazemos realizando verificações periódicas da sua condição usando o sistema ballbar QC20‑W da Renishaw. Confiamos muito nos produtos Renishaw para ajudar a manter máquinas em condições ideais que sabemos que são confiáveis e podem produzir peças corretas já na primeira vez, sempre.
Ao introduzir novas peças, nos concentramos menos no desenvolvimento de processos individuais no estágio de programação e mais no desenvolvimento de procedimentos e processos onde sabemos que a máquina-ferramenta é exata o suficiente para produzir peças corretas todas as vezes.
Steve Jay: Em 2018, nossa operação de baixo volume foi expandida para a planta de Miskin em Gales do Sul para atender à crescente demanda por peças maiores e recursos de manufatura aditiva, junto com o aumento da demanda por produtos especiais e sob encomenda.
Como manter a boca condição da máquina
Economize tempo de implementação e desenvolvimento de processo por peça, investindo nas seguintes verificações de condição da máquina:
- Verificações de desempenho: calibração da máquina usando o kit ballbar QC20-W(vários processos)
- Procedimento de verificação da condição: usando um apalpador de fuso OMP400 (em um processo de fresagem vertical)
- Erro de mapeamento de coordenadas de trabalho: usando um apalpador de fuso OMP400 (em um processo de fresagem/torneamento)
- Referenciamento de ferramenta torre a torre: usando um conjunto de apalpador e ponta OLP40 (em um processo de fresagem/torneamento)
Quais são os três principais desafios que afetam os fabricantes hoje?
Aumentar a eficiência
AS: Apresentando ideias inovadoras para melhorar a eficiência departamental.
Reduzindo os custos da qualidade
AS: Principalmente reduzindo o custo da qualidade,visando definir o refugo em baixo volume com alta taxa de execução.
SJ: O aumento no tamanho, custo e tempo de usinagem da peça média fabricada na Miskin ressaltou esse desafio. O custo da qualidade é uma área que continuaremos a melhorar usando uma variedade de soluções de engenharia, incluindo verificação das peças no ciclo.
Assegurar a satisfação do cliente
AS: Visamos a satisfação total do cliente, seja ele o usuário final ou mesmo a próxima operação dentro do processo de montagem.
SJ: Muitas vezes, quando fornecemos peças pela primeira vez para produtos personalizados ou especiais, há uma ênfase no "correto já na primeira vez".
Por que é tão importante evitar o desperdício inicial, especialmente com peças maiores?
AS: Isso se resume a uma combinação de eficiência e redução do custo da qualidade. Podemos usar tecnologias de medição com apalpador para encontrar as posições das características e para garantir que as características sejam cortadas no tamanho exato. Algumas peças grandes podem levar várias horas para serem usinadas em várias operações, e rejeitar uma peça porque uma característica está fora de posição ou não é do tamanho certo não é nem eficiente nem econômico. A introdução de ciclos de medição simples pode evitar isso e atende as metas departamentais.
SJ: Tempo e dinheiro. À medida que nossa variedade de métodos e peças continua a crescer (literalmente), destaca-se a importância do conceito de "Processo Produtivo Pyramid". Fazer melhorias constantes e conscientes em cada um dos níveis continuará a melhorar nossa eficiência e o custo da qualidade.
Como é trabalhar em um setor de máquinas da Renishaw?
AS: Tenho muita sorte de ter tido a oportunidade de trabalhar em uma variedade de funções no setor de máquinas da Renishaw. Sem as experiências adquiridas nessas diferentes posições, certamente não seria capaz de contribuir como faço agora e compartilhar minhas experiências e conhecimentos com as pessoas ao meu redor. Esta filosofia é compartilhada em toda a área de máquinas, onde o trabalho em equipe e o compartilhamento de conhecimento entre todos são excepcionais Todos nós queremos que os outros tenham um bom desempenho e tenham sucesso.
Nossa estratégia no setor de máquinas inclui otimizar o número de diferentes plataformas de máquinas que usamos. Muitos tipos de máquinas aumenta os requisitos de treinamento, o que por sua vez pode levar a problemas de recursos que podem criar gargalos e, em seguida, levar a problemas de abastecimento. Ao padronizar nossas plataformas de máquinas e processos, temos a flexibilidade para distribuir nosso conhecimento e recursos com mais eficiência. Isso significa que atingimos nossas metas departamentais e nossos colaboradores podem alternar facilmente entre as áreas.
Quais tecnologias Renishaw você mais gosta de usar e por quê?
AS: Adoro desafios e descobrir problemas nos quais podemos nos unir para implementar uma solução. Somos fornecedores de soluções e tentamos garantir que isso seja transmitido a todos na equipe. Encontrar maneiras novas e inovadoras de usar os produtos Renishaw para melhorar nosso departamento é empolgante e desafiador, mas ter essa tecnologia à nossa disposição é inestimável.
Um exemplo recente, e provavelmente o projeto mais gratificante em que participei, envolveu uma máquina que foi quase classificada como "adequada para a sucata". Usamos as tecnologias Renishaw para descobrir os verdadeiros problemas da máquina e implementar uma solução robusta, que deu à máquina uma nova vida.
SJ: Nossos recursos de manufatura aditiva; a tecnologia é esplêndida. É fantástica a forma como desafia a imaginação dos projetistas e a forma como a introduzimos como um centro de trabalho produtivo dentro do departamento.
Qual é o segredo para uma fabricação de baixo volume bem sucedida?
AS: Com uma configuração muito alta para a taxa de execução, é imperativo que adotemos processos rápidos do início ao fim. Isso inclui a adoção de métodos de programação que proporcionam a confiança de que a máquina-ferramenta é exata.
Tenho buscado o mapeamento de erros do maquinário para garantir que a primeira peça esteja correta sem aumentar o tempo inicial de desenvolvimento do processo. Um exemplo de como conseguimos isso envolveu uma máquina com desempenho extremamente baixo de tempo definido.
- Máquina de fresagem/torneamento grande e complexa com fuso duplo, eixo B e torre.
- Isso causou vários erros de posição na máquina.
- Sem conhecer esses erros de posição, isso levaria a um desempenho insatisfatório do conjunto em média de oito horas por conjunto (geralmente mais do que isso) para executar lotes de tamanho pequeno / de baixo volume.
- Ineficiências neste centro de trabalho resultavam periodicamente em problemas de abastecimento.
- A implementação do apalpador de fuso OMP400 da Renishaw permitiu encontrar erros de posição na máquina entre os eixos e ajudar a implementar um procedimento de mapeamento de erro.
- Essa verificação da condição é realizada duas vezes por semana para garantir que os erros de posição da máquina sejam encontrados e armazenados nas macros, que são então chamadas de volta para cada nova preparação da máquina incorporada por meio das coordenadas de trabalho da máquina.
- Este processo, junto com a ferramenta de referenciamento torre a torre adicional, significa exatidão plena entre todos os eixos da máquina - mapeamento de erro da máquina.
- Os tempos médios definidos foram reduzidos pela metade e o impacto na economia, em termos de tempo de produção e custo da qualidade é extremamente gratificante.
SJ: Embora a primeira pergunta na mente de todo técnico seja "como usinamos isso?", fazer um esforço consciente para considerar a verificação da peça ou da característica pode muitas vezes levar a um método completamente diferente. Por exemplo, orientação da peça e fixação do trabalho, por exemplo. Encontrar uma maneira de verificar a peça durante o ciclo, sabendo que a peça ou uma dimensão potencialmente problemática está correta antes de abrirmos a porta da máquina é um recurso inestimável.
Dave Miles
Cargo: Gerente de Engenharia de Produção
Local da Renishaw: Stonehouse e Miskin
A Renishaw cresceu continuamente e viu uma grande diversificação dos produtos desde sua formação em 1973. O trabalho na divisão de serviços de produção nos últimos 20 anos proporcionou muitas experiências e diferentes problemas para resolver. É um prazer trabalhar com uma equipe apaixonada, motivada e que supera os limites para melhorar continuamente nossos processos de fabricação.
Steve Roberts
Cargo: Gerente do Setor de Máquinas
Local da Renishaw: Stonehouse e Miskin
“Em meus mais de 30 anos na Renishaw, tenho visto os serviços de produção mudarem além de todo reconhecimento. Expandindo em vários locais, tornando-se líder da indústria, com fábricas e instalações de classe mundial. Tenho o privilégio de trabalhar como parte de uma equipe dedicada e capacitada para atender aos desafios diários da produção. Esforçando-me para cumprir os prazos de entrega aos clientes e continuamente procurando oportunidades para expandir nosso conhecimento e melhorar os processos de engenharia. ”
Instalação da Renishaw em Miskin e Stonehouse
Nossas operações
- Vários processos de usinagem, incluindo: Centro Automatizado de Fresagem, Torneamento e Inspeção (RAMTIC) da Renishaw para fabricação de peças prismáticas; máquinas Millturn para fabricação de peças médias em um só ciclo; tornos com cabeçote deslizante para pequenas peças torneadas; e várias máquinas de produção em lote de baixo volume.
- Vários processos de inspeção, como sistemas de medição no ciclo até a inspeção CMM totalmente automatizada.
- Operações de acabamento de processo, incluindo anodização, gravação laser e rebarbação, processos de retificação para fabricação de ferramentas e corte a laser.
- Instalações de montagem para pontas, manufatura aditiva e encoders, bem como linhas de montagem automatizada de componentes eletrônicos em superfície (Miskin).
O que fazemos
- A fabricação de peças para todos os produtos Renishaw é gerenciada em Stonehouse e Miskin, usando processos semelhantes em todos os locais para flexibilidade e contingência.
- De peças para apalpadores pequenos, tais como o TP20 e o OMP40, até apalpadores maiores, tais como o cabeçote de medição em 5 eixos REVO® e o sistema de manufatura aditiva RenAM 500Q.
Os produtos Renishaw que usamos
- Em nossas plataformas de usinagem, existem várias aplicações de apalpadores de máquinas-ferramenta Renishaw para ferramental / preset de peças e inspeção de peças, incluindo OMP40, OMP400, RMP60, RLP40, NC4, TS27R, MP250 e vários braços de preset de ferramentas.
- A calibração das máquinas e a base do processo são executados com os produtos de calibração da Renishaw, tais como o ballbar QC20-W ballbar, sistema laser XL-80 e AxiSet™.
- A medição e inspeção final das peças são executadas pelos medidores Equator™, ou CMMs utilizando os sistemas de apalpadores PH10, SP25, TP20 e o software MODUS.
Miskin, Gales
Demonstrando os futuros conceitos de fábrica inteligente com a tecnologia atual
Área: 45.735 m2
Pessoal: 550
Stonehouse, Inglaterra
Uma das operações de engenharia de precisão mais eficientes do Reino Unido
Área: 9.290 m2
Pessoal: 220