Sebesség és hatékonyság nagy mennyiségű munka esetén
A tömeggyártásban az idő a legértékesebb erőforrás. Amikor ezrek azonos alkatrészt kell gyártani, a gép munkaidejének minden másodperce számít. Az egytengelyes CNC eszterga-gépek kiválóan kezelik ezt a kihívást, főként az automatizálásuk miatt. Ezek a gépek automatikus betápláló és kibillentő rendszerekkel vannak felszerelve, amelyek folyamatosan biztosítják a munkafolyamatot. Senkinek sem kell egész nap a tengelybe rúdokat táplálnia. Ez lehetővé teszi, hogy a munkavállalók más feladatokra koncentrálhassanak.
Gondoljon arra, mi történik egy manuális berendezéssel. A munkás betölt egy rúdanyagot, lefuttatja a munkadarabot, majd kiszedi, és ezt újra meg újra elvégzi. Ez gyorsan kimerítővé válik. Az automatikus egyszeres orsós esztergával a gép maga tölti be az anyagot, lefuttatja a vágási ciklust, kivetíti a kész munkadarabot, majd a következő darabot is maga fogja meg segítség nélkül. Egy munkás könnyedén felügyelhet egyszerre több gépet is. Ez azt jelenti, hogy ugyanannyi emberrel több munkát végezhet el, ami bármely gyártóüzem számára nagy előnyt jelent.
Egyes gyártók még továbbmennek, és kettős fejes konstrukciót alkalmaznak. A kettős fejes elrendezés lehetővé teszi, hogy egy munkadarab mindkét végét egyszerre megmunkálják. Ehelyett, hogy az egyik végét megmunkálnák, majd a darabot megfordítanák és a másik végét munkálnák meg, a gép egyszerre végzi el mindkét vég megmunkálását. Ez körülbelül felére csökkenti az összes ciklusidőt olyan alkatrészek esetében, amelyeket mindkét oldalukon meg kell munkálni. Számos ipari üzem alkalmazza ezt a típusú berendezést, mivel az effektivitás-növekedés olyan jelentős, hogy figyelmen kívül hagyni nem lehet.
Ezeknek a gépeknek egy másik nagyszerű tulajdonsága a folyamatos üzemeltetésük kiváló minősége. Egyetlen orsós CNC esztergagép, amelyet erős anyagokból és minőségi alkatrészekből állítottak össze, órákon át üzemelhet anélkül, hogy leállításra lenne szükség beállításokhoz. A hidraulikus rendszerek állandó befogóerőt biztosítanak. Az orsó pontosan tartja a fordulatszámot. A torony minden egyes alkalommal zavartalanul indexel. Ebben a megbízhatóságban rejlik az a kulcs, amely biztosítja, hogy a termelési vonalak folyamatosan működjenek, és elkerüljék azokat a zavaró megszakításokat, amelyek csökkentik a kimeneti mutatókat.
Egyenletesség, amely kiküszöböli a minőség kérdésességét
A sebesség nem jelent sokat, ha a gépről lejövő alkatrészek minősége minden esetben más és más. Tömeggyártás esetén az egyenletesség gyakran még fontosabb, mint a nyers sebesség. Az egyszeres orsós CNC esztergagép ezt a problémát úgy oldja meg, hogy eltávolítja a legnagyobb változékonysági forrást, azaz az emberi munkavégzőt. Akármilyen jártas is egy esztergályos, senki sem tudna ezerszer ismételni ugyanazokat a mozdulatokat anélkül, hogy kis eltérések be nem csúsznának.
Egy minőségi egyszeres orsós eszterga ezt a változékonyságot úgy küszöböli ki, hogy minden egyes ciklusban pontosan ugyanazt a programozott utasításkészletet követi. Az orsósebesség, a előtolás sebessége, az eszközmozgás pályája – minden alkatrészről alkatrészre azonosan fut le. Az eredmény olyan alkatrészek, amelyek minden egyes alkalommal megfelelően illeszkednek egymáshoz. Nem kell egy halom selejt között keresgélnie a néhány, specifikációknak megfelelő darabot.
A jól megépített egytengelyes CNC esztergák elérhető pontossági szintje lenyűgöző. Sok ilyen gép IT6–IT7 tartományú tűréseket képes betartani. Ez azt jelenti, hogy a méretek néhány század milliméteres pontossággal vannak meghatározva. Egyes berendezések még ennél is jobb eredményt érnek el, a pozicionálási pontosságuk akár egy milliméter tized- vagy századrészére is lecsökkenhet. Nagyobb sorozatgyártás esetén, amikor minden egyes darabnak tökéletesen meg kell egyeznie a műszaki rajzzal, ilyen konzisztencia rendkívül értékes.
A gyakorlati üzemi tapasztalatok alapján ezeken a gépeken a termékek megfelelési aránya rendkívül magas. A legtöbb alkatrész elsőre átmegy az ellenőrzésen. Amikor tízezres nagyságrendben gyártanak alkatrészeket, ez a magas sikerarány óriási mennyiségű időt és anyagot takarít meg egy olyan folyamattal szemben, amely sok alkatrészt utasít el. És nemcsak arról van szó, hogy egy alkatrész átmegy vagy elbukik az ellenőrzésen. Az egyenletesség a felületi minőségben is megmutatkozik. Egy jól beállított egyszeres orsós esztergagép minden alkatrészen sima, egyenletes felületet hagy. Ez azt jelenti, hogy kevesebb másodlagos munka – például csiszolás vagy köszörülés – szükséges, ami mind időt, mind költséget jelent minden egyes darabnál. Miután egy programot sikeresen teszteltek és beállították az eltolásokat, a gép ciklusról ciklusra, óráról órára pontosan ugyanazt a méretet és minőséget produkálja.
Rugalmas váltás különböző alkatrész-típusok között problémamentesen
Itt egy gyakori félreértés a tömeggyártással kapcsolatban. Sokan úgy gondolják, hogy ez csupán azt jelenti, hogy hónapokon át ugyanazt a részt gyártják pontosan ugyanolyan módon. A valóságban azonban a legtöbb gyártóüzem különféle alkatrészek keverékével foglalkozik. Lehet, hogy néhány ezer darabot gyártanak egy alkatrészből, majd áttérnek egy másikra, és utána egy harmadik tervezés szerinti sorozatot állítanak elő. Egyetlen orsós CNC esztergagép sokkal hatékonyabban kezeli ezt a kevert termelést, mint a régebbi berendezések.
A rugalmasságot a CNC vezérlőrendszer biztosítja. Az egyik alkatrészről a másikra való átállás lényegében csak egy másik program betöltését és a szerszámok cseréjét igényli. Nem szükséges az egész gépet szétszedni és újraösszeállítani egy másik méret vagy forma érdekében. Azoknak a gyártóüzemeknek, amelyek különféle tengelyeket, csapokat vagy hengeres alkatrészeket állítanak elő, ez a gyors átállási képesség jelentős előnyt jelent.
A rugalmasság egy másik szempontja a gépek által kezelhető mérettartomány. Egy jó minőségű egyszeres orsós CNC esztergagép-beállítás úgy konfigurálható, hogy viszonylag kis átmérőjű munkadaraboktól egészen hosszabb darabokig is kezelni tudja őket. Néhány kialakítás olyan rövid alkatrészeket is képes feldolgozni, amelyek néhány hüvelyk hosszúak, illetve olyan hosszúakat is, amelyek több méteresek. Ez a széles tartomány azt jelenti, hogy egyetlen gép képes megtéríteni magát, mivel egész alkatrészcsaládokat tud megmunkálni, nem csupán egyetlen konkrét modellt.
Az egyszeres orsós kialakítás jól alkalmazkodik különböző anyagokhoz is. Akár lágyacél, rozsdamentes ötvözetek, sárgaréz, alumínium vagy akár keményebb anyagok vannak is előttünk, a gép paraméterei a programban beállíthatók az adott anyaghoz. Az orsó fordulatszáma, a befútás sebessége és a vágásmélység mindössze néhány billentyűlenyomással módosítható. Nincs szükség fogaskerekek cseréjére vagy bonyolult mechanikai beavatkozásra a gépen.
A rendszeres gyártási átállásokat igénylő termelési környezetekben a toronyképzés egy további hasznos funkció. Ezek a gépek többnyire olyan tornyokkal vannak felszerelve, amelyek egyszerre több szerszámot is tartanak. Így nem kell megállni és kézzel cserélni a szerszámot a műveletek között – a torony egyszerűen automatikusan a következő szerszámállásba forgat. Ez minden ciklusnál néhány másodpercet takarít meg. Ha ezt a néhány másodpercet ezrekre szorozzuk (a gyártott alkatrészek számával), a megtakarított idő nagyon gyorsan összeadódik.
Alacsonyabb alkatrészegységár az automatizálás és a kevesebb hulladék révén
Beszéljünk arról, ami valójában számít a tömeggyártásban: a végső eredményről. A forgószárú CNC esztergagépek előnyei leginkább az alkatrészegységár csökkenésében mutatkoznak meg. Ha összeadjuk az automatizálásból, a csökkent hulladékmennyiségből és a munkaerő hatékonyabb felhasználásából származó megtakarításokat, a számok valóban meggyőzővé válnak.
A munkaerő-megtakarítás önmagában is jelentős. Egy munkavállaló egyszerre több egytengelyes automatikus esztergát is üzemeltethet. Ahelyett, hogy egy-egy gép mellett állna egy személy, és rúdokat táplálna be, illetve alkatrészeket húzna ki, most egyetlen személy járhat egy gépcsoport között, betáplálja a rudakat az automatikus adagolókba, és ellenőrzi, hogy minden zavartalanul működik-e. Sok gyártóüzemben egy munkavállaló egyszerre négy vagy öt gépet is kezelhet. Ez drasztikusan csökkenti az alkatrészenkénti közvetlen munkaerő-költséget.
A nyersanyag-hulladék csökkentése egy másik terület, ahol a CNC-eszterga gép pénzt takarít meg a tömeggyártás során. Mivel a gép minden ciklusban pontosan ugyanazt a programot ismétli meg, sokkal kevesebb selejt keletkezik, mint a kézi műveleteknél, ahol a munkavállaló túl mély vágást végezhet, vagy rosszul állíthatja be az eszközt. Az egytengelyes eszterga pontossága azt is jelenti, hogy az alkatrészek kevésbé valószínű, hogy túlméretezettek vagy alulméretezettek lesznek. Ez közvetlenül kevesebb selejtet és alacsonyabb nyersanyag-felhasználást eredményez összességében.
E gépek tartóssága hozzájárul a költségmegtakarításhoz is. Egy jól megépített egyszeres orsós CNC esztergagép évekig üzemelhet megfelelő karbantartás mellett. A hidraulikus rendszerek, vezetőpályák és orsók a nehéz, folyamatos üzemre vannak tervezve. Számos gyártó olyan hidraulikus egyszeres orsós, kétfejes CNC esztergagépeket készít, amelyek magas pontossági osztályt érnek el széles körű ipari alkatrészek gyártásához. Ez a pontosság a megbízhatósággal együtt azt jelenti, hogy a gép hosszú ideig termeli a befektetett összeget, még az elsődleges beruházás megtérülése után is.
Az energiahatékonyság egy másik tényező, amely idővel jelentős összeget takarít meg a tömeggyártás során. A modern egyszeres orsós esztergagépek szervohajtásokat használnak, amelyek csak akkor vesznek fel energiát, amikor ténylegesen mozognak vagy váganak. Összehasonlítva a régebbi, folyamatosan működő szivattyúkkal ellátott hidraulikus gépekkel, az energia-megtakarítás ezrek órányi üzemidő alatt jelentős lehet.
Végül ne hagyja figyelmen kívül a beállítási idő csökkentéséből és a gyorsabb gépváltásból származó költségmegtakarításokat. Minden perc, amíg egy gép tétlenül áll, pénz elvesztését jelenti. Mivel egy CNC esztergagép gyorsan váltott részprogramok között, kevesebb időt tölt a feladatok közötti átállással, és több időt fordít tényleges alkatrészek gyártására. A tömeggyártást folytató műhelyek számára, ahol több különböző alkatrészszámot gyártanak, ez a rugalmasság közvetlenül javítja a berendezések kihasználtságát. Egyszerűen fogalmazva: ugyanazzal a géppel több fizetős munkát végezhet.
Bármely műhely számára, amely növelni szeretné a termelést anélkül, hogy munkaerő- és selejt-költségek miatt veszítenének pénzt, egy minőségi egyszeres orsós CNC esztergagép nagyon okos választás.
