HRC를 위한 MRO:수평형 머시닝 센터를 유지, 재건 또는 교체해야 하는 시기

많은 공작 기계는 오래 지속되도록 제작되었습니다. 그러나 모든 공작 기계의 수명에는 작동 능력을 향상시키기 위해 수행해야 하는 작업이 필요한 때가 있습니다.

대규모 유지보수, 업그레이드, 재건 및 기계를 새 모델로 교체하는 것을 포함하여 노후된 수평형 머시닝 센터(HMC)에 대해 공장에서 내려야 하는 몇 가지 결정을 살펴보겠습니다.

수평계 관리에 대해 가장 먼저 말해야 할 사항도 너무 자주 잊힙니다. 처음부터 예방적 유지보수(PM)를 수행해야 합니다. 공작 기계 제작자는 지침을 제공합니다. 때때로 Doosan Machine Tools America, Pine Brook, NJ의 경우처럼 기계에 말 그대로 차트가 있습니다. 당연히 이러한 일정은 기계를 얼마나 가동하느냐에 따라 다르지만 새 기계가 있는 1교대 작업장이라도 PM에 주의를 기울여야 한다고 오클라호마 소재 공작 기계 전문업체 털사의 서비스 관리자인 Ragen Hunsucker가 말했습니다. , 오클라호마, 캔자스 및 미주리 남서부를 관할하는 두산 대리점. 그는 불행히도 많은 기업이 "유지 보수와 생산 사이의 권력 투쟁"을 경험하고 있으며 "부품, 부품, 부품"에 대한 필요성이 결국 몇 년 동안 유지 보수를 하지 않는 지경에 이르렀다고 덧붙였습니다.

대부분의 주요 기계 제작업체와 유통 파트너는 고객을 위해 PM을 수행할 것을 제안하지만 채택은 미미합니다. Machine Tool Specialties의 소유주인 Jeff DeLaughter는 더 큰 기업이 PM 계약에 서명할 가능성이 더 높지만 생산 수요로 인해 실제로 작업 일정을 잡는 것이 여전히 어려울 수 있다고 말했습니다. 그리고 중소 규모의 상점에 이르기까지 권장 유지 관리 계획에 따른 숫자는 "거의 0"입니다.

매사추세츠주 서드베리에 있는 Methods Machine Tools Inc.의 기술 지원 이사인 Bernie Otto는 PM 프로그램에 등록하는 두 가지 유형의 고객이 있다고 말했습니다. 첫 번째는 회사가 없었고 비용을 감당할 수 없었을 때 값비싼 기계 고장으로 "너무 여러 번 화상을 입었다"는 것입니다. 두 번째는 특히 더 높은 수준에서 생산하기 위해 이러한 기계가 필요한 경우 "교체하기 어려운 고유한 장비를 관리하고 있다"는 것을 미리 인식하는 회사입니다. 그는 계속 작동해야 하는 특수 기계에서 매우 거칠고 흔하지 않은 재료를 절단하는 한 Methods 고객을 인용했습니다. “그들은 일관된 예방 유지보수 프로그램에 투자합니다. 6개월마다 볼 나사와 가이드웨이 주변을 청소하고 윤활 흐름을 확인하며 전반적인 기계 기능을 확인합니다.”

Otto는 팬데믹으로 인해 많은 유지 보수 기술자가 조기 퇴직하게 되었음을 관찰했습니다. "그래서 [고객]에게 유지 보수 인력이 남아 있지 않기 때문에 서비스 계약이 증가하고 있습니다."라고 그는 말했습니다. “나이 든 사람들은 모두 은퇴했습니다. 새로 온 사람들은 기계에 윤활유를 넣을 수 있지만 Methods에서는 더 완전한 프로그램을 수행하기 위해 준비하고 있습니다. 점점 더 많은 고객이 서비스를 체계화하고 조직화하면 다운타임을 더 잘 계획할 수 있다는 사실을 깨닫기 시작했습니다. 더 많은 작은 문제가 실제로 큰 문제가 되기 전에 미리 해결할 수 있습니다."

머신 나이에 따른 작업 및 테스트

두산의 서비스 담당 부사장인 YB Lee는 HMC 사용자의 높은 비율이 높은 가동 시간 기준으로 24/7 또는 거의 거의 가동된다고 지적했습니다. 이명박은 정기점검을 분기별, 격년별, 연간과제로 구분하고, 후자는 커버 뽑기 및 칩 청소, 냉각수 탱크 청소, 작동유 교환, 기계 레벨 점검, 백래시 조정, 점검 등으로 구분했다. 스핀들 런아웃.

Hunsucker는 HMC가 약 10,000시간 동안 사용되면 Doosan도 절연 저항계를 사용하여 모터 권선의 파손 가능성이나 케이블 열화(모터에 연결된 케이블의 절연 파손)를 감지하기 시작한다고 말했습니다. 그는 또한 박스웨이가 선형 가이드웨이보다 더 많은 주의를 필요로 한다고 경고했습니다. "리니어 가이드를 사용하면 박스웨이 머신에서 하는 것처럼 방식, 윤활 시스템, 오일 분배기 및 이러한 유형에 주의를 기울이는 것이 중요하지 않습니다." 그러나 박스웨이는 우수한 강성과 진동 감쇠를 제공하여 중절삭용으로 인기가 있습니다. (두산은 두 가지 유형의 HMC를 모두 제공합니다.)

PM을 유지하고 명백한 구성 요소 오류를 제외하고 주요 점검 또는 HMC 교체를 고려할 때인지 어떻게 알 수 있습니까? 뉴저지주 프랭클린 레이크에 있는 Mitsui Seiki USA의 COO인 Bill Malanche는 현실적으로 일정을 잡을 수 있는 것이 아니라고 말했습니다. 대신 "기계 가동 중지 시간과 폐기율이 기계가 어떻게 작동하는지 더 잘 알 수 있습니다."라고 그는 제안했습니다. "물론 불량 부품은 여러 가지 요인으로 인해 발생할 수 있지만, 검증된 생산 공정이 있고 부품의 직진도, 직각도 및 정확도와 같은 것들이 저하되기 시작하면 뭔가 실패하기 시작했다는 생각.”

Otto는 "여러 면에서 공작물은 수평 기계의 펄스입니다. 부품에서 부정확성을 보거나 마감 상태가 좋지 않으면 일반적으로 기계에 문제가 있음을 나타냅니다. 선형 가이드웨이와 같은 마모된 구성 요소에서 무엇이든 될 수 있습니다. 박스웨이 머신에서 Turcite를 악화시킬 수 있습니다. 약한 드로우 바일 수 있습니다. 약한 팔레트 클램핑 메커니즘일 수 있습니다.

"대부분의 기계 기술자가 문제를 일으킬 수 있는 영역을 좁히기 위해 수행할 수 있는 몇 가지 간단한 테스트가 있습니다."라고 그는 말했습니다. “예를 들어, “공구를 스핀들에 넣고 키를 빼낸 다음 회전시켜 기계에 어떤 유격이 있는지 확인하십시오. 이는 견인봉이 약해지고 있음을 나타낼 수 있습니다. 어떤 사람들은 스핀들에 드라이버를 넣어 조금 들어 올리기도 합니다. 움직이면 드로바 스프링이 마모되었을 수 있습니다."

또 다른 간단한 테스트는 표시기를 스핀들에 부착한 다음 수동으로 팔레트를 이동하는 동안 고정 장치를 터치하는 것입니다. "움직이면 축 중 하나에 백래시가 있을 가능성이 높으며 서비스 담당자를 불러야 할 것입니다."

같은 맥락에서 Hunsucker는 정기적인 볼 바 테스트가 "정확도 문제가 발생하기 전에 또는 점진적으로 발생하는 것을 파악하는" 빠르고 쉬운 방법이라고 말했습니다. 그리고 좋든 나쁘든 고객에게 PM에 등록하는 것보다 주기적인 볼 바 테스트를 하도록 설득하는 것이 더 쉽습니다. 기준선을 설정한 후 주기적인 테스트는 기계의 기하학적 정확도에 대한 스냅샷을 제공합니다. 각 단계에서 고객은 오류의 정도가 허용 가능한지 또는 우려할 만한지 판단할 수 있습니다. 예를 들어 기계가 허용 범위를 벗어났지만 부품이 여전히 허용 가능하기 때문에 계속 작동하기로 결정할 수 있습니다. 반면에, 항공우주 공장은 동일한 데이터를 보고 불량 부품을 생산할 위험이 이제 완전한 평가와 수리 작업을 보증할 만큼 충분히 높다는 결론을 내릴 수 있습니다.

잘 작동하던 기계가 이제 허용할 수 없을 정도로 부정확한 경우, Malanan은 볼 나사 교체와 같은 주요 수리를 고려하기 전에 자격을 갖춘 계약자 또는 공작 기계 제작자에게 기계를 "재설치"하도록 고용할 것을 권장했습니다. “기계는 몇 년 동안 앞뒤로 움직여 왔으며 기초가 안정되었습니다. 이로 인해 기계에 토크가 발생합니다. 우리는 그 토크를 풀고 싶습니다. ... 기계를 이동할 필요는 없지만 관성 패드에서 해제하고 원래 위치로 되돌리고 기본적으로 다시 설치하고 재정렬하고 새 레이저 보정을 수행합니다. 이러한 종류의 것들." Malanche의 경험에 따르면 문제의 오류가 크지 않은 경우 문제를 절반 이상 해결합니다. “예를 들어, 기계가 몇 년 동안 10분의 1을 잡고 있었는데, 당신은 그것을 추락시켰고 지금은 100분의 1을 잡고 있습니다. 재시동을 통해 이 문제를 해결할 수 있습니다.”

스마트 업그레이드

기계가 필요한 허용 오차를 유지하고 있지만 더 많은 처리량이 필요하다고 가정해 보겠습니다. 이 기사를 위해 인터뷰한 모든 사람들은 컨트롤 업그레이드가 거의 의미가 없다고 말했습니다. 그러나 Methods의 OKK 및 Kiwa 기계 제품 관리자이기도 한 Otto는 두 가지 다른 업그레이드를 진지하게 고려해야 한다고 말했습니다.

“우리는 추가 팔레트 풀을 현장에 설치하여 더 많은 부품 혼합으로 더 많은 무인 시간을 가동할 수 있도록 할 수 있습니다. 그리고 기계에 추가 도구 용량을 추가하여 큐에 지정된 여러 부품을 처리할 수 있습니다.” 실제로 Otto는 Methods의 Kiwa 및 OKK 다중 팔레트 판매의 약 60%가 원래 표준 2팔레트 배열이 장착된 기계에 대한 것이라고 말했습니다. 40,000개의 부품을 계약하기로 약속하는 경우가 많지만 초기 주문은 3,000개이기 때문입니다. 고객들은 더 큰 자동화 시스템에 들어가기 전에 기다리는 것이 더 현명하다는 것을 깨달았습니다."

대부분의 수평에는 180° 회전하는 2개의 팔레트가 장착되어 작업 구역과 로드/언로드 스테이션 사이를 전환합니다. 방법 및 기타 공급업체는 추가 팔레트를 기계의 로터리 체인저의 부하 측으로 가져오고 나가는 자동화 옵션을 제공합니다. Otto는 하나의 기계에 고정된 수의 팔레트가 있는 독립형 풀, 하나의 기계에 사용되는 타워(현재 인기 있는 공간 절약 접근 방식), 로봇을 사용하여 하나 이상의 기계에 서비스를 제공하는 선형 시스템을 설명했습니다. DeLaughter는 두산이 선형 팔레트 시스템을 구축하여 시간이 지남에 따라 최대 6대의 기계를 추가할 수 있다고 말했습니다. 그리고 Otto는 "이러한 시스템의 대부분에는 스케줄러가 있으며 그 중 일부는 다양한 작업을 라우팅하는 복잡한 문제를 처리할 수 있습니다."라고 덧붙였습니다.

Otto는 COVID-19 전염병 동안 호흡기 부품을 만드는 긴급 계약을 받은 고객과 동시에 질병으로 인해 직원의 절반을 잃었다고 언급했습니다. Methods는 신속한 현장 개조를 위한 자동화 키트를 보유하고 있으며, 기존 Kiwa KH-45 기계를 위한 1개의 6 스테이션 팔레트 풀과 또 다른 6 스테이션 팔레트 풀이 있는 새로운 Kiwa KH-4500을 갖추고 있습니다. 두 기계 모두 동일한 팔레트를 사용합니다.

“몇 주 만에 그는 하루에 약 6시간을 달리게 되었어요. 교환원에게서 얻을 수 있는 전부였기 때문에 약 16시간으로 늘었습니다. 그는 마침내 하루에 약 22시간 정도 일어나서 가볍게 참석했습니다.”라고 Otto가 말했습니다. “우리는 그가 전에 했던 것과 똑같은 작업, 속도, 피드, 모든 것을 가져갔습니다. 우리가 한 일은 두 개의 팔레트 풀을 추가하는 것뿐이었습니다. 그렇게 하면 작업 기간이 연장되고 같은 수의 인력으로 생산량이 두 배로 늘어납니다.”

무인 가공을 늘리려면 특히 다양한 작업을 자동화하는 경우 자동 공구 교환기의 용량을 늘려야 하는 경우가 많습니다. Otto는 "제조업체마다 도구 캐러셀을 확장하는 방법이 다르며" 일부는 처음부터 쉽게 만들 수 있도록 설계되었다고 설명했습니다. 예를 들어, Methods는 단순히 OKK 기계에 매거진을 추가할 수 있으며 어떤 경우에는 60개에서 170개 도구로 이동합니다. "약 하루 반 만에 Kiwa의 툴체인저를 120개에서 240개로 현장 개조할 수 있습니다."

Otto는 프로브(쉽고 자동화된 설정을 위해)를 추가하고 건강과 안전을 개선하기 위해 안개 추출기를 추가하는 것과 같이 종종 비용 효율적인 것으로 입증되는 몇 가지 다른 업그레이드를 제안했습니다. 처리량을 높인 경우 냉각수 여과 개선 및 칩 컨베이어도 필요할 수 있습니다. 그리고 "도구 로드 등을 모니터링하기 위한 소프트웨어 업그레이드"가 매우 유용할 수 있습니다.

터프 콜:수리, 재건 또는 교체?

HMC에 중대한 문제가 있는 경우 수리, 재구축 또는 교체 중 어려운 선택에 직면하게 됩니다. 그리고 그것은 순전히 각 옵션에 대한 현금 비용의 문제가 아닙니다. 우선, 새 기계보다 훨씬 적은 비용으로 기존 기계를 재구축할 수 있다 하더라도 그 공간을 무엇에 사용할 수 있는지와 최신 기술이 가져올 이점을 고려해야 합니다.

오하이오주 로레인에 있는 Absolute Machine Tools Inc.의 영업 부사장인 Klaus Miller는 많은 고객들이 15~20년 된 HMC를 교체하고 있다고 보고했습니다.

Miller는 "그 빈티지의 일부 기계에는 8,000~10,000rpm만 실행할 수 있는 벨트 구동 스핀들이 있습니다. 반면 오늘날의 통합 스핀들은 15,000에서 작동합니다. 구형 기계의 공구 교환 시간은 아마도 5~6초로 현재 볼 수 있는 시간의 최소 두 배입니다."

게다가 고객들은 종종 구형 기계의 속도를 더 줄여야 합니다. "기계가 더 이상 전속력을 발휘할 수 없기 때문에 15~20년 된 기계를 절반으로 급속도로 가동하는 고객이 많습니다." 게다가 Miller는 “오래된 400mm 수평은 돼지였고 거대했습니다. 크고 상자 모양이며 많은 판금으로 되어 있으며 측면에 공구 교환 장치가 설치되어 있고 후면에서 5~6피트 더 확장된 칩 컨베이어가 있습니다. 이제 모든 것이 닫혀 있고 정말 컴팩트합니다."

이 대표는 두산 현대자동차가 20년 동안 주당 40시간 가동할 수 있도록 설계돼 큰 수리가 필요 없다고 말했다. "하지만," Lee가 덧붙였습니다. 그런 고객들은 5~7년 안에 대대적인 수리 작업이 필요할 것입니다.” 그러나 Lee는 5년 만에 새 기계를 구입함으로써 생산성을 15~25%(어플리케이션에 따라 30%까지) 높일 수 있다고 지적했습니다. 따라서 필요한 가동 시간에 대한 높은 기준을 갖고 있는 대량 고객은 마모된 기계를 교체해야 합니다. 한편 이씨는 40년 동안 HMC를 운영해온 잡샵 고객들도 있다고 말했다. "따라서 유틸리티에 따라 다릅니다."라고 그는 말했습니다.

Malanan은 Mitsui Seiki 기계가 75,000시간 동안 지속되도록 제작되었다고 말했습니다. 그는 25대의 기계를 소유했지만 5년 이상 유지하지 않은 자동차 고객을 방문했던 것을 기억했습니다.

“그는 우리 장비를 정말 좋아했고 가동 시간, 신뢰성 및 부품 품질에 매우 만족했습니다. 그러나 그는 기계의 상태에 관계없이 5년 이상 자신의 시설에서 바닥 공간을 차지하는 기계가 있다는 생각은 비현실적이라고 단호하게 말했습니다. 그 신사는 속도와 생산과 관련된 기술의 발전이 해마다 크게 바뀔 것이라고 설명했습니다. 그리고 오늘날 급이송 속도로 40mpm을 처리할 수 있는 공작 기계는 5년 안에 60mpm을 처리할 수 있습니다. 따라서 바닥 공간을 차지하는 기계의 출력은 기술의 발전으로 인해 증가할 것이었습니다. 같은 수의 기계가 133%를 생산할 수 있는데 왜 필요한 부품의 100%를 생산하는 기계가 있습니까?”

이전 HMC를 수리하거나 다시 빌드하는 데 대한 몇 가지 주장이 있습니다. 첫째, 기계가 견고하지만 한 가지 특정 수리(예:볼 나사 교체)가 필요한 경우 수행할 가치가 있습니다. 기계를 제거하고 교체하는 작업이 매우 방해가 되는 경우 작업 현장에서 재조립하는 것이 더 나을 수 있습니다. 교체품 배송이 너무 오래 걸리는 경우에도 마찬가지입니다.

기계가 고가일수록 재건축이 더 매력적으로 보입니다. Hunsucker가 말했듯이, “기어 헤드스톡이 있는 박스웨이 머신은 … 교체하기 어렵습니다. 방법 및 방법 테이프를 다시 실행하는 것은 비용이 많이 들지만 숙련된 기술자에게는 매우 쉽습니다. 전자 제품이 오래되지 않은 한 이러한 기계를 재조립하여 다시 생산에 투입하는 것이 가능한 선택입니다.”

Hunsucker는 네 번째 옵션이 있다고 덧붙였습니다. 기계의 용도를 변경하는 것입니다. 예를 들어, 기계가 더 이상 엄격한 공차를 유지하지 않는 경우에도 계속 작동을 유지하고 황삭에 사용할 수 있을 만큼 충분히 수리할 수 있습니다.

마지막으로, 새로운 기술에 투자하기로 결정했다면 보상 판매에 대해 문의하십시오. 당신의 기계가 완전히 망가진 것이 아니라면, 당신의 친절한 지역 유통업자가 그것을 위한 새 집을 찾을 것이고 당신은 새 기계에 약간의 돈을 절약할 것입니다. DeLaughter는 약 절반의 시간 동안 기계를 거래한다고 말했습니다.