A szerszámok online testreszabása segít a gyártóknak szembenézni a diverzifikációs kihívásokkal

A „kitűnés a tömegből” egy olyan elv, amelyet mindannyian ismerünk. A megkülönböztethetőség azonban különös kihívást jelent a gyártók számára, mivel a kiszámíthatatlan jövő miatt, új piacokat kell felfedezniük, ami ismeretlen alkatrészek gyártását jelenti a legszívósabb munkadarabanyagokból. Itt James Thorpe, a fémforgácsolás globális vezetőjének, a Sandvik Coromantnak a globális termékmenedzsere elmagyarázza, hogy miért a testreszabott szerszámok jelentik a jövőt.

Az egyedi gyártás – az áruk koncepcionális és műszaki megtervezésének, illetve előállításának a folyamata az ügyfél egyedi specifikációi alapján – egyedülálló kihívások elé állítja a gyártókat. Nagy volumenű gyártással a műhely célja, hogy több ezer vagy több millió terméket állítson elő alacsony egységenkénti költséggel. A tervezési és gyártási gyakorlatok lehetővé teszik a vállalatok számára, hogy az árukat a fogyasztók számára elfogadható áron szállítsák, kis egységenkénti haszonkulccsal, amely megsokszorozódik az egész gyártási sorozaton. De más a helyzet a rendelésre épített (BTO) egyszeri alkatrészekkel vagy a rövidebb gyártási sorozatokkal. Az üzemeltetőnek módosítania kell a forgácsolási adatokat és a szerszámválasztást a minőség és a termelékenység garantálása, valamint a fent említett árpontok teljesülésének biztosítása érdekében. Ezeket a paramétereket gyorsan alkalmazni kell, olyan terméktípus előállításához, amellyel az üzemeltető még soha nem dolgozott. Ezenkívül a folyamat szívós munkadarabanyagok megmunkálását is magában foglalhatja, például edzett acélokét, ötvözetlen acélokét vagy hőálló szuperötvözetekét (HRSA).

Ez elegendő kihívás azoknak a műhelyeknek, amelyek naponta különféle, egyedi termékeket gyártanak, különféle szívós anyagokból. De most szükség van arra, hogy más gyártók is részt vegyenek. Mivel a folyamatos COVID-19 járvány kiszámíthatatlan hatással van az iparra, különösen a kínálat és a kereslet vonatkozásában, a gyártóknak érdemes megvizsgálni az új bevételi lehetőségeket, az eladói bázisokat és a termékeket. Egy nemrégiben készült Make UK jelentésből kiderült, hogy 2022-ig kell várni, amíg az Egyesült Királyság gyártása felépül a COVID-19 előtti szintre, és csak ebben az évben 35,7 milliárd font bruttó hozzáadott értékbe kerülhet. A jelentés megvizsgálta a világ legmeghatározóbb gyártóországait is, köztük az Egyesült Államokat és Németországot. A Make UK megállapításait, miszerint a gyártóknak diverzifikálniuk kell vevőkörüket a növekedés elérése, a kereslet fenntartása és az egyes piacokra vagy vevőkre történő túlzott támaszkodás elkerülése érdekében.

Tehát azok a műhelyek, amelyek valamikor a termelés egy bizonyos területére szakosodtak, CNC-esztergákat és -gyárakat nyitnak meg a szívós és kihívást jelentő anyagok szélesebb választéka előtt, minimalizált gyártási tételek közötti átállással. Ez új alkatrészeket, szerszámgeometriákat és specifikációkat jelent; az üzemeltetőknek pedig valós idejű, adaptálható vezérlő- és adatrendszerekre van szükségük.

Az is valószínű, hogy a készletről elérhető szerszámok nem mindig lesznek megfelelők a legjobb eredmények elérésére. Ehelyett a gyártóknak mérlegelniük kell az egyedi szerszámozási megoldásokat a következetes termékminőség érdekében. De hogyan tehetik meg ezt gyorsan és nyereségesen?

Miért érdemes testreszabni?

Először vizsgáljuk meg, hogy mivel jár egy fúró testreszabása, és miért fontos. A fúró horonygeometriája, magja, forgácsolóélei és élletörései mind szorosan kapcsolódnak a végeredményhez, például a furat minőségéhez, a termelékenységhez és a szerszámkopáshoz, valamint az üzemeltetési tényezőkhöz, mint például a fúrógépre alkalmazott forgácsolóerő és nyomaték szintjéhez.

A Sandvik Coromant szerszámszakértői számára a fúró kialakítása a leglényegesebb. Ez különösen jól látszik a keményfém fúrók optimalizált tartományában, amelyek továbbfejlesztett kialakítással, fejlett, optimalizált csúcs- és furatgeometriával, megerősített maggal és élletörésekkel, a forgácsolóél mikrohibáit eltávolító élelőkészítéssel az élvonalbeli mikrohibák eltávolításához és fúrási stabilitást segítő kettős szegéllyel rendelkeznek. Jó példa erre a -GM geometriájú CoroDrill® 860. Ez a fúró különösen népszerű az általános gépészeti és vegyes gyártók körében, mivel minden olyan alkalmazáshoz megfelelő, ahol a termelékenység és a furatminőség kritikus fontosságú. A CD860-GM repülőgépiparban, olaj- és gáziparban, nukleáris és megújulóenergia-iparban is használható.

Optimalizált kialakítása a járműiparban is bizonyított, ideértve a motorblokkok, burkolatok, karimák és elosztók fúrását. Koreában egy gépjárműgyártó a CoroDrill 860-GM-et használta furatok fúrásához a járműipari erőátviteli csatlakozókhoz. Egy versenytárs fúrója 200 alkatrészt gyártott, összesen 1600 furattal, 80 m/perc (3102 ford/perc) forgácsolási sebességgel (Vc) és 381 mm/perc forgácsolási előtolással (Vf). Ehhez képest a CoroDrill 860-GM 2300 alkatrészt (18 400 furatot) gyártott 100 m/perc (3878 ford/perc) Vc és 814 mm/perc Vf értékkel.

Az eredmény jelentősen jobb, 1150%-os éltartam volt, és megmutatja a fúrókialakítás és a forgácsolási adatok ötvözésének fontosságát az optimális teljesítmény elérése érdekében.

Ha még több kell

De mi van akkor, ha egy műhelynek olyan extra teljesítményre van szüksége a szerszámmegoldástól, amelyet a szokásos elérhető opciók nem biztosíthatnak? A legtöbb gépkezelő volt már olyan helyzetben, amikor egy rövidebb vagy más átmérőjű fúró jobb eredményeket adott volna.

Ekkor lép be a szerszámok testreszabása, amely a modern technológiának köszönhetően testreszabott meglévő standard szerszámokat vagy teljesen új fejlesztésűeket is jelenthet. Ebben az esetben a „modern technológia” a Sandvik Coromant Tailor Made, ez az online eszköz lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy a saját alkatrészgyártási igényeiknek megfelelően személyre szabott szerszámokat határozzanak meg. Röviden: a felhasználók bejelentkezhetnek, és beírhatják saját konfigurációikat a szoftverbe, ami egy meglévő fúró testreszabásával járhat – mint például a CoroDrill 860-GM. Tegyük fel, hogy 18 mm átmérőt, 36 mm használható hosszúságot és Weldon szárat akarnak. Mindezek a paraméterek hozzáadhatók, így a felhasználó szabadon megadhatja saját méreteit és követelményeit. A szoftver paramétereket is javasolhat, például a fúróhosszat.

A Tailor Made erőforrás egy példa arra, hogy a mérnökök és az üzemvezetők egyre inkább az online eszközökhöz fordulnak, hogy valós előnyökhöz jussanak. A testreszabott szerszámok különösen hasznosak sokfuratú alkatrészeknél és különféle alkalmazásoknál, például járműipari motorblokkoknál. Időelőnyöket is kínál, mivel a végfelhasználónak nem kell várnia az árajánlatra. A Tailor Made valóban elérhető napi huszonnégy órában és heti hét napban; példa arra, hogy a gyártók egyre inkább online lépnek kapcsolatba a beszállítókkal. A Sana kutatásai szerint a gyártók 19%-a most már termékeik legalább 90%-át online vásárolja meg.

Az előny itt a gyorsabb megtérülés. Ez különösen akkor hasznos, ha a gyártóknak gyorsan alkalmazkodniuk kell a BTO vagy az egyszeri alkatrészek új megrendeléseihez, idő- és minőségveszteség nélkül.

Csak egy kattintásnyira van

A testreszabott szerszámtervezés legfontosabb előnyei azonban a megmunkáláshoz és a teljesítményhez kapcsolódnak.

Vegyünk például egy olyan gyártót, amely az egyik termékvonalán termelékenységnövelésre törekedett. Az ügyfél két szerszámot használt egy alakzat előállításához, nevezetesen egy furathoz és egy süllyesztéshez finommenetes M10-es csavarhoz. A gyártott alkatrészeken 45 furat volt, és egyes esetekben akár 90 furat is. Az ügyfél szokásos megoldása – egy lépcsős fúró kombinált fúróval és süllyesztővel – alkalmatlannak bizonyult. Ezt az alakzat geometriája okozta, és az, hogy a két meglévő szerszám nem hoz létre elég nagy süllyesztést.

Ehelyett a Sandvik Coromant Tailor Made használatával az ügyfelek képesek voltak online kapcsolaton keresztül új eszközt tervezni. Néhány percen belül a szoftver létrehozott egy 2D DXF fájlt, valamint egy 3D renderelt képet, az árral és az átfutási idővel együtt. Az ügyfél azt is láthatta, hogy néhány kisebb változtatásra van szükség a szerszám geometriájában. Ez csak néhány percet vett igénybe, és az eszközt újra elküldte, és a frissített modelleket és rajzokat azonnal megkapta. Néhány héttel később a megoldás eljutott az ügyfélhez, és az új szerszámot beépítették a gyártási eljárásba.

Az ügyfelet nagyon lenyűgözte, hogy milyen egyszerű volt új megoldást létrehozni, és hogy a Tailor Made milyen gyorsan adta vissza az eredményeket. Emellett összemérte az ezzel a folyamattal elért új ciklusidőt (amelyet a Tailor Made segítségével ért el) a régivel. Megállapítható, hogy az interneten keresztül az ügyfél 10%-kal csökkentette a ciklusidőt.

A gyártók további online eszközökkel tovább építhetnek erre a teljesítményre, például a Sandvik Coromant CoroPlus^® Tool Guide-jával, amely lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy kiszámítsák az igényeiknek megfelelő optimális forgácsolási adatokat, és ezeket a megfelelő szerszámmal alkalmazzák. Ezenkívül ezek az online eszközök lefedik a termékcsoportokat a fémmegmunkálás minden területén: esztergálás, marás és furatkészítés – mindnél elérhető a testreszabás. A gyártók számára az előny kettős. Először is, segít nekik gyorsan alkalmazkodni az – esetleg ismeretlen – egyszeri vagy BTO-alkatrészek gyártásához. Másodszor, ez segíthet a gyártóknak a diverzifikáció gyakorlati kezelésében, például egyik napról a másikra többféle szívós anyagot vagy adatot futtathatnak CNC-gépeiken.

Az olyan online eszközökkel, mint a Sandvik Coromant Tailor Made, a „tömegből való kitűnés” nemcsak koncepció, hanem megoldás is lehet a gyártók számára az új lehetőségek diverzifikálásához és megragadásához.