Optymalizacja pracy maszyn CNC w otoczeniu produkcyjnym

Monitoring pracy maszyny a predykcyjne utrzymanie ruchu

Kluczowym obszarem pracy wpływającym na to, czy maszyna funkcjonuje w sposób optymalny, czy nie, jest wdrożenie systemów do monitoringu stanu maszyny w kontekście predykcyjnego utrzymania ruchu. Przykładem może być tutaj system Montronix oferujący dostęp do ciągłego monitoringu pracy maszyny oraz detekcji kolizji narzędzi, uszkodzeń narzędzi, pustych cięć, przeciążeń, nadmiernego zużycia narzędzia, niezwykle silnych wibracji wrzeciona i konstrukcji maszyny oraz wielu innych odchyleń od normalnego zachowania urządzenia w czasie rzeczywistym [6]. Na podstawie układu zaawansowanych czujników i monitoringu takich parametrów jak: temperatura, wilgotność drgania, natężenie dźwięku, ciśnienie itp., możliwe jest wykrycie wielu zagrożeń jeszcze przed momentem ich wystąpienia. Co istotne – systemy tego typu umożliwiają także zapis danych i ich późniejszą analizę z wykorzystaniem różnorodnych algorytmów znających korelacje pomiędzy poziomem poszczególnych parametrów pracy maszyny a występującym zagrożeniem.

Lokalizacja względem magazynu części zamiennych i narzędziowni

Choć może się to wydać sprawą odległą od samych ścieżek wytwórczych, na efektywność pracy maszyny wpływ ma także jej umiejscowienie w hali produkcyjnej. Szczególnie w kontekście ulokowania magazynu części zamiennych oraz narzędziowni. W większości firm stanowisko pracy przy maszynie jest wyposażone w najczęściej wykorzystywane narzędzia i media służące do konserwacji i dokonywania przeglądów maszyny. Jednak gdy mamy do czynienia z obszerną, podłużną halą produkcyjną, w której jedyna narzędziownia znajduje się z jednej strony hali, wymiana narzędzia na nowe będzie trwała znacznie dłużej w przypadku maszyn usytuowanych dalej niż tych bardziej zbliżonych (nawet jeśli każda maszyna pracuje z wykorzystaniem tego samego programu do obróbki). Dlatego też centralne usytuowanie narzędziowni i magazynu części zamiennych lub bieżące uzupełnianie stanowisk pracy w oparciu o historię ich zużycia na poszczególnych maszynach są kluczowe w kontekście utrzymania wysokiej efektywności.

Optymalizacja i przeglądy w kontekście TPM

Kolejnym obszarem pracy z maszynami CNC, gdzie możliwa jest optymalizacja, jest planowanie przeglądów i prac naprawczych. Zgodnie z ideą Total Productive Maintenance należy dążyć do optymalnego utrzymania ruchu w oparciu o 8 filarów: autonomiczne utrzymanie ruchu, planowanie przeglądów i konserwacji, skupienie na ciągłym doskonaleniu, szkolenia i edukację, dbałość o bezpieczeństwo i środowisko, planowanie wdrażania nowych urządzeń i maszyn, zapewnianie wysokiej jakości oraz zarządzanie parkiem maszynowym. To, kiedy dochodzi do przeglądów i konserwacji maszyn, a więc do planowanych przestojów, jest kluczowe w kontekście optymalizacji pracy produkcji. TPM promuje mądrze zaplanowane przerwy dłuższe, podczas których kompleksowo można podejść zarówno do tematu konserwacji, napraw, jak i przeglądów stanu maszyny. Pozwala to uniknąć krótkich i długich przestojów nieplanowanych, które stanowią poważne zaburzenie pracy i uniemożliwiają realne przewidywanie efektywności produkcji, z uwagi na wysoką niepewność.

Szkolenia i edukacja personelu

Optymalizacja pracy maszyn CNC zarówno w kontekście samych programów obróbczych, jak i całego otoczenia pracy maszyny jest kwestią złożoną, wymagającą wiele uwagi i zaangażowania, zarówno ze strony kierownictwa, jak i personelu wykonawczego. Im większą wiedzę posiada rzeczony personel produkcyjny, tym większe jest prawdopodobieństwo zastosowania w praktyce metod na skuteczną optymalizację procesu, bez względu na obszar. Stąd udział pracowników w szkoleniach i kursach aktualizujących wiedzę i umiejętności z zakresu obsługi maszyn, ich konserwacji i monitorowania, a także projektowania ścieżek obróbczych czy dokonywania ich poprawek jest kluczowy w kontekście utrzymania wysokiego poziomu organizacji, a co za tym idzie – konkurencyjności rynkowej [7]. Im więcej jest omówionych przykładów z życia wziętych, tym większe są doświadczenie i skuteczność w działaniu. Szkolenia są więc – jak podkreśla między innymi TPM – filarem wspomagającym optymalną pracę maszyn.

Piśmiennictwo

1. Adamski W.: Optymalizacja programów obróbczych na obrabiarkach CNC. „STAL Metale & Nowe Technologie”, nr 1-2/2018, s. 12-18.
2. Demazure D.: 6 easy ways to optimize CNC program. https://www.datron.com/6-easy-ways-to-optimize-cnc-program/ [dostęp: 2.02.2020 r.].
3. Niesłony P., Grzesik W.: Optimization procedures for machining operations on CNC machine tools. PAK vol. 57, nr 2/2011, s. 224-227.
4. Jeżeli używasz maszyn (CNC, PLC lub konwencjonalnych), to musisz wiedzieć, jak one pracują. https://monitorujmaszyny.pl/monitoring-maszyn/ [dostęp: 2.01.2020 r.].
5. Mazurek L.: Zwiększenie efektywności pracy obrabiarek wielozadaniowych w elastycznych systemach produkcyjnych. Rozprawa doktorska, Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Instytut Technologicznych systemów informacyjnych, Lublin 2010, http://bc.pollub.pl/Content/440/PDF/D243.pdf [dostęp: 2.01.2020 r.].
6. Montronix Monitoring Solutions. https://montronix.pl/ [dostęp: 2.02.2020 r.].
7. EMT-Systems Sp. z o.o.: Szkolenia z obróbki skrawaniem CNC. https://emt-systems.pl/kurs-cnc-programowanie-frezarek-numerycznych.html [dostęp: 2.02.2020 r.].

Może Cię również zainteresować >>