A gépek retrofittálását gyakran vészmegoldásnak tekintik – kompromisszumnak a korlátozott költségvetés és a modern gyártástechnika iránti vágy között. Az EWS Weigele GmbH & Co. KG Uhingenben azonban megmutatja, hogy ez a nézőpont túl szűk látókörű. Az EMAG-gal együttműködve a vállalat célzottan modernizálta a VSC 400 DDS-t, és az egyedi gyártási követelményeikhez igazította. Ezzel egy olyan gyártási megoldást hoztak létre, amely a folyamatbiztonság, elérhetőség és gazdaságosság szempontjából legalább egyenértékű egy új beruházással. A döntő különbség: a retrofittálás nem kényszerből történt, hanem tudatos technológiai stratégiaként.
Retrofit-stratégia: Elérhetőség mint versenyelőny
Az EWS Weigele nagy pontosságú szerszámtartó rendszereket gyárt 90-95%-os saját gyártási mélységgel – a nyersanyagtól a szerelt termékig. E gyártási lánc lényeges eleme a kúpkerekek és fogaskerekek előállítása hajtott szerszámelemekhez. A tipikus tételszerkezet két-három munkadarab megrendelésenként.
Ezen a magas vertikális integrációnál minden gépállás közvetlen hatással van a szállítási képességre. Amikor a meglévő fogaskerékgyártást modernizálni kellett, a központi kérdés nemcsak az volt, hogy „Milyen technológia?”, hanem elsősorban „Milyen gyorsan?”.
A VSC 400 DDS felújítása mellett hozott döntés egyértelmű számításon alapult: egy hasonló új gép szállítási ideje nyolc-tizenkét hónap lett volna, plusz több hét a beüzemeléshez és a folyamatminősítéshez.
A retrofit lehetővé tette a termelés újraindítását néhány héten belül. A gép mechanikai alapstruktúrája ép volt, a munkatársak ismerik a gépkoncepciót – ideális feltételek a gyors korszerűsítéshez.
Technológiai fejlesztés: Automatizálás és Pick-up
A retrofit magában foglalta a teljes technológiai korszerűsítést a mechanikai alapstruktúra megőrzése mellett:
Irányítástechnika: Csere egy aktuális CNC-rendszerre, amely kibővített funkciókkal és interfészekkel rendelkezik a gyártási adatok rögzítéséhez. Az új vezérlés lehetővé teszi a közvetlen integrációt a digitális gyártásmenedzsment rendszerbe.
Automatizálási interfészek: A gépi interfészek alkalmazkodása a gyárban használt Varia gyorscsatlakozó rendszerhez és a munkadarabok ellátása egy körkörös szállítószalagon.
A beruházási költségek körülbelül a hasonló új gép 70 százalékánál voltak – teljes technológiai teljesítmény mellett.
Pick-up elv: Folyamatstabilitás mechanikai vezetés révén
A VSC 400 DDS a függőleges esztergagépek pick-up orsós koncepcióján alapul. A munkadarabot nem kézzel vagy robot által helyezik be a befogóba, hanem a munkaforduló maga vesz fel egy meghatározott pozícióból. A fogaskerék egy munkadarab-tartón helyezkedik el a körkörös szállítórendszerben. A munkaforduló a pick-up állomásról veszi fel a munkadarabot, és szállítja azt a munkaterületre.
Ez a folyamat megszünteti a behelyezési pontatlanságokat.
A munkadarab rögzítésének ismétlési pontossága néhány mikrométeres tartományban van, mivel a pozicionálás mechanikusan a munkadarab-tartó geometria által van meghatározva. A robotrendszerek fogóival ellentétben a betöltési hibák, mint például a szennyeződés, a munkadarabok összekeverése vagy a felismerési hibák, a konstrukcióból adódóan kizártak.
A folyamatstabilitás a gyakorlatban mutatkozik meg: Az EWS-nél a fogaskerekek teljes kemény megmunkálása a VSC 400 DDS-en történik – keményforgácsolás PKD- vagy CBN-szerszámokkal, a meghatározott funkciósíkok csiszolása és a végső finom megmunkálás. Több tucat munkadarab sorozatok készülnek közbenső mérések nélkül. A megkövetelt tűrések az egész tétel során betartásra kerülnek.
Varia-gyorscsere rendszer: Beállítási idők perces tartományban
Két és öt munkadarab közötti sorozatméretek és 4-7 perc közötti feldolgozási idők esetén a tiszta feldolgozási idő egy sorozatra 20 és 100 perc között mozog. A klasszikus beállítási idők, amelyek két órát vesznek igénybe, tönkretennék a gazdaságosságot.
Az EWS saját Varia gyorscsatlakozó rendszerét alkalmazza, amely három szabványos méretben érhető el (VX3, VX4, V5). A rendszer egy meghatározott nyomatékkal rendelkező bajonettzáron alapul.
A megismételhetőség pontossága néhány mikrométeres tartományban van. Mind statikus, mind hajtott szerszámok rögzíthetők.
A szerszámcsere átgondolt folyamat szerint történik: Miközben a gép működik, a következő megbízás szerszámait a gépen kívül Varia-tartókba szerelik, méretezik és egy szerszámtranszferbe helyezik. A szerszámadatokat átviszik a vezérlőrendszerbe. A CAM-programozás a szerszámok digitális ikonjával történik, így a fizikai csere előtt már elvégezhetők a ütközésellenőrzések.
A folyamatban lévő megbízás befejezése után az eszközöket eltávolítják a Tool-Shuttle-ból, és a bajonettzáron keresztül a revolverpozíciókba helyezik. A mechanikai váltási folyamat eszközönként néhány másodpercet vesz igénybe. A gép leállási ideje a megbízásváltás során 5-10 percre csökken egy teljes revolver esetén.
Automatizálás: Három óra ember nélküli üzemelés
A körforgó szállítórendszer akár három órán át képes munkadarabokat kezelni emberi felügyelet nélkül. A munkadarabok munkadarab-tartókon helyezkednek el, amelyek meghatározott támasztófelületet és pozicionálást biztosítanak. A kezelő a műszak kezdetén feltölti a szállítószalagot, és a megmunkálási idő alatt más tevékenységekkel foglalkozhat.
Ez a „rugalmas automatizálás” formája lehetővé teszi a gazdaságos gépüzemeltetést kis sorozatok esetén is – ez egy döntő különbség a nagy sorozatú automatizálástól, ahol a dedikált rendszerek csak magas darabszámok mellett térülnek meg.
Digitális gyártásirányítás: A CAM rendszertől a gépig
A gyártás egy folyamatos digitális folyamatra épül. Minden szerszám és szerszámtartó digitális ikerként létezik a rendszerben. Az NC-programokat CAM-szoftver segítségével készítik, ahol nem elvont szerszámgeometriákat, hanem a ténylegesen használt szerszámtartók pontos digitális modelljeit alkalmazzák.
Ez lehetővé teszi a ütközésvizsgálatot már a programozási fázisban, a szerszámút optimalizálását a tényleges szerszámméretek alapján és a beállítási adatok automatikus generálását. A kezelő egy digitális beállítási listát kap, amely pontosan meghatározza, hogy milyen szerszámokat, milyen sorrendben kell beállítani. Ez a rendszer minimalizálja a beállítási hibákat és jelentősen lerövidíti az új munkatársak betanulási idejét.
Minőségbiztosítás a folyamatstabilitás révén
Az EWS-nél a minőséget nem méréssel biztosítják, hanem a folyamat stabilitásával teremtik meg. A Pick-up elv folyamatstabilitásának, a Varia szerszámrendszer ismételhetőségének és a függőleges gép hőstabilitásának kombinációja lehetővé teszi a mikrométeres toleranciájú fogaskerekek gyártását – 100%-os ellenőrzés nélkül.
A statisztikai folyamatképességet rendszeres mintavételi ellenőrzésekkel figyelik. Csak akkor hagyják el az egyedi ellenőrzéseket, ha a mért értékek azt mutatják, hogy a folyamat stabil. Ez a gyártási stratégia jelentősen csökkenti a átfutási időt és a minőségbiztosítási költségeket.
A retrofit mint tudatos technológiai döntés
Az EWS-projekt megmutatja: A retrofit nem vészmegoldás, hanem technikailag és gazdaságilag is fölényes alternatíva lehet az új beruházásokkal szemben - különösen, ha a mechanikai alapstruktúra még évtizedekig használható.
A központi hasznosítási szempontok:
- Elérhetőség: A termelés újraindítása hetek alatt, nem hónapok alatt. Magas önálló gyártási mélység esetén döntő versenyelőny.
- Folyamatbiztonság: A pick-up elv kiküszöböli a betöltési pontatlanságokat. A szoros toleranciák köztes mérés nélkül is betarthatók.
- Rugalmasság: A gyorscsere rendszer percekre csökkenti a beállítási időt. Gyakori termékváltások gazdaságosan megvalósíthatók.
- Gazdaságosság: A beruházási költségek körülbelül 70%-a egy új gépnek, hasonló teljesítmény mellett.
- Fenntarthatóság: A gépek élettartamának meghosszabbítása 10-15 évvel, jelentősen csökkentett erőforrás-felhasználással.
A kis szériás gyártásra, magas minőségi követelményekre és magas önálló gyártási mélységre fókuszáló gyártócégek számára a koncepció egy gyakorlati megoldást kínál a gyártástechnológia modernizálására.
Kapcsolat:
