Urządzenie do ustawiania narzędzi zapewnia wzrost obrotów o 1 milion dolarów amerykańskich

Jeśli zapytać grupę właścicieli zakładów obróbki skrawaniem o ich cele, prawdopodobnie wszyscy będą chcieli skrócić czas przygotowania do pracy, przyspieszyć procesy przezbrajania i wydłużyć czas pracy maszyn.

Jeśli jednak zapytać tych samych przedsiębiorców, jakie technologie stosują, aby pracować wydajniej, odpowiedzi są bardzo różne.

Ponieważ utrzymujący się niedobór wykwalifikowanych pracowników w przemyśle wytwórczym podsyca zainteresowanie rozwiązaniami zwiększającymi wydajność, coraz więcej małych i średnich przedsiębiorstw dostrzega potencjał oszczędnościowy, jaki oferują urządzenia do ustawiania narzędzi. Te zewnętrzne systemy pomiarowe rejestrują długości narzędzi, średnice i przestawienia narzędzi, zanim zostaną one zamontowane w maszynie.

„Nierzadko spotykamy właścicieli warsztatów, którzy błędnie uważają, że urządzenia do wstępnej regulacji nie są dla nich przeznaczone” – wyjaśnia Dietmar Moll, kierownik ds. sprzedaży w firmie ZOLLER Inc. w Ann Arbor w stanie Michigan. „Jednak gdy tylko urządzenie trafia do ich warsztatu i widzą wyniki, często słyszymy tylko: »Gdybyśmy tylko kupili to wcześniej«”.

Dokładnie tak było w przypadku firmy ProCam Services LLC, rodzinnej firmy zajmującej się obróbką CNC na zlecenie, którą Tom Bassett II założył prawie 30 lat temu w zachodniej części stanu Michigan. Początkowo sceptyczny wobec urządzeń do wstępnego ustawiania, szybko pozbył się wątpliwości po tym, jak około pięć lat temu kupił ZOLLER »smile 420« i wdrożył go do przebiegu pracy w swojej intensywnie obciążonej eksploatacji.

Urządzenie precyzyjnie mierzy narzędzia tnące z dokładnością do mikrometrów – i to w ciągu zaledwie kilku minut. Wewnętrzne testy firmy ZOLLER wykazały, że pomiar za pomocą urządzenia do wstępnego ustawiania jest co najmniej o 45% szybszy niż pomiar wykonywany za pomocą sterownika maszyny. Zewnętrzne przygotowywanie narzędzi odciążyło operatorów maszyn, którzy wcześniej tracili cenny czas pracy wrzeciona na sondowanie narzędzi. Teraz operator może przeprowadzić pomiar narzędzia do następnego zlecenia, podczas gdy maszyna nadal pracuje – w ten sposób firma ProCam zyskała dodatkowy czas produkcyjny.

Już w pierwszym roku po wprowadzeniu urządzenia do ustawienia wstępnego (2019 r.) obroty wzrosły o 300 000 dolarów, a w kolejnym roku o kolejne 700 000 dolarów. Bassett przypisuje większość tego wzrostu o 1 milion dolarów bardziej wydajnym procesom i zwiększonej produktywności maszyn.

„Nie sądzę, abym kiedykolwiek zakupił urządzenie, które tak zasadniczo zmieniło naszą pracę” – mówi Bassett. „Jest wiele rzeczy, o których myśli się: »Powinniśmy byli to kupić wcześniej« – ale nic nie miało tak dużego wpływu jak urządzenie ZOLLER”.

Czy urządzenia do wstępnego ustawiania nadają się do eksploatacji o dużej różnorodności produktów i małej wielkości produkcji?

Obecne poglądy Bassetta znacznie różnią się od tych, które wyznawał wcześniej. Przez długi czas był przekonany, że urządzenia do wstępnej regulacji nie nadają się do eksploatacji realizującej wiele różnych, niewielkich zleceń i charakteryzującej się częstymi zmianami.

Od momentu powstania w 1995 roku firma ProCam prowadzi pozycjonowanie jako elastyczny producent kontraktowy, który wyróżnia się krótkimi terminami dostaw przy zachowaniu najwyższej jakości. Pracownicy realizują codziennie od 20 do 30 różnych zleceń – dla branż od lotniczej i kosmicznej, przez motoryzacyjną, aż po rolniczą.

Eksploatacja o powierzchni 3 500 m² dysponuje ośmioma frezarkami (3-, 4- i 5-osiowymi, pionowymi i poziomymi), trzema tokarkami – w tym jedną z sześcioma osiami – oraz dwoma centrami frezującymi CNC. Takie wyposażenie zapewnia maksymalną elastyczność w zakresie najróżniejszych materiałów i wielkości partii.

„Niektórzy klienci dzwonią rano, bo urządzenie się zepsuło – a już po południu dostarczamy część zamienną” – mówi Bassett. „Z reguły mamy opóźnienie wynoszące zaledwie około dwóch tygodni, ponieważ tak szybko realizujemy zlecenia”.

Każda minuta poświęcona na przezbrajanie to minuta, w której maszyna nie generuje zysków. Nic więc dziwnego, że według badania „Top Shops Survey 2019” przeprowadzonego przez Gardner Intelligence bardziej rentowne eksploatacje częściej wkładają urządzenia do wstępnego ustawiania. Zgodnie z tym badaniem 55% przedsiębiorstw o obrotach przekraczających 180 000 USD na pracownika (wskaźnik wysokiej rentowności) wykorzystują urządzenie do wstępnej regulacji – w porównaniu z zaledwie 29% w przypadku najmniej rentownych firm.

Bassett sam to obliczył: ile czasu jego zespół poświęca codziennie na sondowanie narzędzi i kontrolę współosiowości? Wynik: od 30 do 60 minut na zlecenie. Pomnożenie liczby zleceń dziennie i godzin pracy maszyn dało to ogromną stratę czasu – i odpowiednio wysokie koszty alternatywne. „Na początku myślałem, że to nie może być prawda” – wspomina. „Ale potem stało się jasne: po prostu musimy mieć to urządzenie”.

Precyzja i dokładność powtórzenia

Obecnie wstępnie ustawić narzędzia za pomocą urządzenia »smile 420« stanowi pierwszy krok w realizacji każdego zlecenia w firmie ProCam. Oprócz znacznej oszczędności czasu urządzenie to zapewnia dokładność powtórzenia, której nie da się osiągnąć ręcznie. Wysoce precyzyjne wrzeciono SK-50, układ optyczny i kamera do przetwarzania obrazu zapewniają dokładne dane przy każdym pomiarze.

„Kiedyś mieliśmy duże odchyłki między zmianami” – opowiada Bassett. „Zmiana dzienna mierzy inaczej niż zmiana nocna – i już pojawiają się problemy z jakością lub konieczność poprawek. Dzięki urządzeniu ZOLLER to się już nie zdarza, ponieważ każdy pomiar jest identyczny”.

Dane pomiarowe są automatycznie przenoszone do sterownika maszyny – co wyklucza błędy wpisowe. Bassett opracował nawet własny program do jednoczesnego przenoszenia danych do kilku maszyn. „System jest dziś tak głęboko zintegrowany z naszym procesem, że jesteśmy znacznie bardziej elastyczni niż wcześniej” – mówi. „Nie wyobrażam sobie już pracy bez niego.”

Przekonanie pracowników o korzyściach

Mimo że dane były przekonujące, Bassett musiał również przekonać swoich operatorów do nowego systemu. Do tej pory każdy wykorzystywał własne metody – z użyciem szczelinomierzy, klocków 1-2-3 lub pasków papieru.

„Sprawdzenie bicia promieniowego zajmuje od jednej do pięciu minut na jedno narzędzie – przy 15 narzędziach na zlecenie daje to szybko 45 minut”, wyjaśnia Bassett. „Dzięki urządzeniu ZOLLER radzimy sobie w mniej niż pięć minut”.

Jeden ze szczególnych pracowników miał okazję przeprowadzić porównanie: powinien sprawdzić swoje narzędzia „po staremu” i porównać wyniki z tymi uzyskanymi przez urządzenie, które zostało wstępnie ustawione. „Powiedziałem: udowodnij mi, że urządzenie się myli” – wspomina Bassett ze śmiechem. „Po tygodniu przestał już sondować narzędzia ręcznie”.

Dzisiaj cały zespół ufa urządzeniu »smile 420«. „Po prostu odciąża nas w pracy” – mówi Alex Bassett, kierownik zmiany i syn założyciela firmy. „W głowie krąży tyle spraw – dobrze jest więc wiedzieć, że urządzenie ZOLLER działa prawidłowo. To daje spokój i bezpieczeństwo”.

Więcej niż tylko urządzenie do wstępnego ustawiania: silny partner

Oprócz urządzenia do wstępnego ustawiania firma Bassett zakupiła również oprawki narzędziowe ZOLLER, a po targach IMTS 2022 – urządzenie do termokurczliwości »powerShrink 600«. „Jesteśmy jeszcze na początkowym etapie, ale już teraz widzimy wyraźną poprawę w zakresie czasu użytkowania narzędzi, a także prędkości cięcia i posuwów” – mówi. „Trwałość naszych narzędzi wzrosła mniej więcej czterokrotnie”.

Również Alex Bassett jest zachwycony: „Narzędzie przebiega stabilniej, bez drgań i śladów wibracji – powierzchnie są znacznie lepszej jakości. Ma to po prostu pozytywny skutek na wszystko”.

Według Dietmara Molla wiele przedsiębiorstw po zakupie urządzenia do ustawienia wstępnego odkrywa kolejne rozwiązania z portfolio firmy ZOLLER, które dodatkowo usprawniają ich procesy. „Urządzenie do ustawienia wstępnego oferuje najlepszy stosunek kosztów do korzyści – mała inwestycja, duży efekt” – mówi Moll. „Jednak kupując produkty ZOLLER, nabywa się nie tylko urządzenie, ale także dostęp do kompletnego ekosystemu inteligentnych rozwiązań produkcyjnych – oraz do silnego partnera, który współtworzy sukces klienta”.