Současné obrábění přední i zadní strany eliminuje nečinnost stroje
Jak paralelní architektura vřeten umožňuje skutečně překrývající se operace
Soustruhy CNC se dvěma vřeteny skutečně zvyšují rychlost výroby, protože dokážou provádět dvě operace současně místo toho, aby čekaly na dokončení jedné operace před zahájením další. Tradiční stroje s pouze jedním vřetenem musí každý proces provádět postupně, což plýtvá časem při výměně nástrojů nebo přemísťování součástí. U těchto novějších dvouvřetenových systémů, zatímco hlavní vřetenový blok provádí operace jako čelní obrábění nebo soustružení, druhé vřeteno již pracuje na zadní straně součásti – například na závitech, dírách nebo drážkách. Celý systém funguje tak plynule, že jakmile jedno vřeteno dokončí svou úlohu, druhé ihned naváže tam, kde první skončilo, téměř bez přerušení. Výrobní provozy, které zpracovávají velké množství kusů, zaznamenávají využití vřeten nad 85 %, což je výrazný nárůst oproti běžnému rozmezí 40 až 60 % u starších jednovřetenových strojů. To znamená, že továrny už nemusí tak často čekat.
Měřitelný přínos: snížení celkové doby cyklu o 35–50 % oproti jednovřetenovým soustruhům
Průmyslové referenční hodnoty potvrzují snížení celkového cyklového času o 35–50 % u složitých dílů s více operacemi při použití dvouvřetenových soustruhů namísto jednovřetenových ekvivalentů [Průmyslová zpráva 2023]. Tento zisk vyplývá ze dvou klíčových úspor:
- Eliminace manuálního přenosu dílů mezi jednotlivými operacemi
- Odstranění fází sekundární kalibrace nastavení
Například hřídel vyžadující vrtání na konci a vyfrézování drážky trvá na jednovřetenovém soustruhu 8,5 minuty – avšak pouze 4,7 minuty na dvouvřetenové konfiguraci. Při sériové výrobě se tyto úspory násobí: hodinový výkon se zvyšuje o 40–60 %, a to přímo díky snížení času, který nepřidává hodnotu.
Snížení ztrát způsobených manipulací a polotovarů prostřednictvím integrované automatizace
Eliminace manuálního přenosu dílů a sekundárních nastavení pomocí přenosu dílu uvnitř stroje
Při použití dvouvřetenových CNC soustruhů se součásti obrábějí na obou stranách během jediného nastavení, takže není nutné, aby pracovníci součásti mezi stroji přenášeli. Jakmile hlavní vřeteno dokončí obrábění přední strany součásti, stroj ji automaticky přesune na vedlejší vřeteno pro obrábění zadní strany. Tento přístup šetří čas, protože tradiční metody vyžadují opětovné nastavení součásti – proces, který obvykle trvá přibližně 15 až 30 minut na kus. Pokud lidé nejsou zapojeni do přepravy součástí, výrobky v továrnách vykazují méně vad způsobených nesprávným zacházením – někdy až o polovinu méně. Zásadní je, že udržení součástí stále pevně upnutých zajišťuje konzistentní přesnost měření po celou dobu výroby. Součásti zůstávají v úzkých tolerancích, obvykle v rozmezí ± 0,005 mm mezi jednotlivými šaržemi, což je rozhodující, když je na kvalitě nejvíce záleží.
Synchronizace podávače tyčí a dvouvřetenového systému snižuje neobráběcí čas přibližně o 70 %
Když jsou podávače tyčí propojeny s těmito dvojnásobnými vřeteny, která pracují synchronně, vznikne tak téměř nekonečná výrobní linka. Princip je vlastně velmi jednoduchý – zatímco jedna strana stroje dokončuje součástku, druhá strana již z kovové tyče uchopuje další polotovar a připravuje ho na obrábění. Toto střídání výrazně snižuje prostoj, protože mezi jednotlivými operacemi téměř není čekání. Většina dílen zaznamenává snížení tohoto ztrátového času o přibližně 70 % oproti dřívějšímu ručnímu výměně součástek. U firem, které vyrábějí velké šarže, jsou výhody ještě výraznější: doba cyklu se zkrátí o 30 až 50 procent, polotovary ve výrobě se sníží na polovinu a provozovatelé těchto dílen uvádějí přibližně o 18 % nižší množství odpadu způsobeného chybami při manipulaci. Tyto údaje pocházejí přímo ze zpráv z výrobních dílen různých výrobců leteckých a lékařských zařízení.
Zvýšená přesnost a nákladová efektivita prostřednictvím dokončení v jediném nastavení
Minimalizace posunu referenčních bodů, chyb při upínání a ztráty opakovatelnosti
Když vše probíhá v jediném nepřerušeném nastavení, dvouvřetenové soustruhy eliminují ty otravné chyby v tolerancích, které vznikají opakovaným upínáním dílů, znovunastavováním referenčních bodů a používáním nekonzistentních upínacích zařízení. Výzkum ukazuje, že obrábění v jediném nastavení může snížit rozměrové problémy přibližně o 30 % ve srovnání s tradičními vícestupňovými postupy. Menší potřeba ruční manipulace znamená menší prostor pro lidské chyby, což má za následek konzistentní měření s přesností až ± 0,005 mm i při dlouhých výrobních šaržích. U součástí, jako jsou hydraulické ventily a hnací spojky, které vyžadují přísné tolerance, je tento druh přesnosti skutečně rozhodující – pokud se povrchy nesrovnají správně, celý systém nebude fungovat podle zamýšleného účelu.
Analýza návratnosti investice (ROI): návratnost do 18 měsíců pro provozy s vysokou širokou škálou výrobků a střední výrobní kapacitou
U provozoven s vysokou šířkou sortimentu a středním objemem výroby poskytují CNC soustruhy se dvěma vřeteny rychlou návratnost investic – obvykle během 14–18 měsíců – díky konsolidaci provozních procesů a zlepšení kvality. Podle analýzy referenčních ukazatelů z roku 2023 dosahují provozy plné návratnosti investic prostřednictvím:
- o 40 % nižších nákladů na práci na jednu součástku
- o 28 % snížení nákladů na odpadní materiál
- o 60 % rychlejších výměn zakázek
Tyto výhody vyplývají přímo z odstranění sekundárních upínačů, snížení zásob polotovarů (WIP) a konsolidace soustružení, vrtání a řezání závitů do jediného cyklu. Flexibilita systému při různých velikostech šarží jej činí zvláště výhodným pro zakázkové provozy, které zpracovávají rozmanité zakázky.
Sekce Často kladené otázky
Jaké jsou výhody použití CNC soustruhů se dvěma vřeteny?
CNC soustruhy se dvěma vřeteny umožňují současné obrábění přední i zadní strany součástky, čímž eliminují nečinné časy a snižují celkovou dobu cyklu o 35–50 %. Toto zvýšení efektivity může vést až ke zvýšení využití vřeten na 85 % v produkčních prostředích.
Jak CNC soustruhy se dvěma vřeteny zlepšují manipulaci a stav polotovarů (WIP)?
Minimalizují ruční přepravu a sekundární nastavení prostřednictvím přepravy součástí uvnitř stroje, čímž se snižuje počet zmetků a zajišťuje, že součásti zůstávají v rámci přísných tolerancí.
Jaký je očekávaný návratnost investice při použití CNC soustruhů se dvěma vřeteny?
U provozů s vysokou širokou škálou výrobků a středním objemem výroby činí očekávaná návratnost investice obvykle 14–18 měsíců díky konsolidaci provozních procesů a zlepšení kvality.
