Shop Shares Lights-Out Lessons Learned

오후 3시경 평일마다 Custom Tool 매장 직원은 저녁 시간에 소등된 작업을 실행하기 위해 터닝 센터를 설치하기 시작합니다.

Young Brothers의 경우 기존 CNC 터닝 센터에 바 피더를 추가하여 작업장 자동화를 시작했습니다.

이것은 Gillen과 Bob Young이 2008년 테네시 주 Cookeville의 Custom Tool을 구입한 직후에 일어난 일입니다. (Gillen은 사장이고 Bob은 부사장입니다.) 2축 CNC 터닝 센터를 무인 상태로 오랜 시간 동안 가동할 수 있게 하는 바 피더 직원 근무일 동안의 시간은 회사가 이전에 관리되었던 방식과 비교하여 매장 문화의 상당한 변화를 나타냅니다. 즉, 수작업 자동화는 기업 인수 전에 급여 수표조차 손으로 작성하는 정도로 고려되지 않았습니다.

오늘날 다양한 자동화 예제가 구현되었으며 상점은 다양한 방식으로 이를 활용하고 있습니다. 예를 들어, 서브 스핀들이 있는 2개의 새로운 Y축 터닝 센터, 라이브 툴링 및 부품 수집기를 설정하여 부품 가공을 완료하는 동시에 공장에서 사용 가능한 15.5시간의 생산 시간을 최대한 확보할 수 있습니다. 직원이 아닙니다. 많은 사람들이 이제 단순히 기계를 싣고 내리는 것에서 해방되어 프로세스를 개선할 수 있는 방법을 더 잘 고려하고 제안할 수 있습니다. 종종 이러한 유용한 제안은 기존 수동 작업(예:가공 사이클에 부품 디버링 통합)을 자동화하는 것과 관련이 있습니다. 또한 새로운 검사 기술은 밤새 가공된 여러 부품에 대한 일부 측정 루틴을 자동화했습니다.

Custom Tool은 또한 약 10년 전에 수립한 "생산 로그" 계획 전략을 위해 최근에 데이터 수집을 자동화했습니다. 운영의 중추가 된 생산 일지는 예상 일일 생산량에 비해 하루 동안 상점의 기계가 얼마나 효과적인지 보여주고 상점이 얼마나 많은 "도난 시간"을 주머니에 넣고 있는지 보여줍니다. (이것은 매일 저녁 15.5시간의 무직에 대한 형제의 별명입니다.) 또한 연간 소등 시간의 비율을 전체 시간의 50% 이상으로 늘리려는 매장의 모습에서 야간 생산에 적합한 작업을 식별하는 데 도움이 됩니다. 총 생산. Bob이 말했듯이 무인 가공 시간은 훨씬 저렴한 비용으로 두 번째 교대 근무에 해당합니다.

바 피더 이후

Bob Young은 현장 운영을 관리하고 Gillen(AT&T Consulting의 IoT 솔루션 수석 설계자이기도 함)은 조지아주 애틀랜타에 있습니다(시간이 허락하는 한 자주 매장을 방문하지만). 두 사람은 이전에 공작 기계 유통업체에서 일했던 Bob이 은퇴를 앞두고 있고 출구를 찾고 있는 전 소유주에게 접근한 후 Custom Tool을 구매하기로 결정했습니다.

이 연료 피팅은 상점이 밤새 무인으로 운영한 첫 번째 작업입니다. 공구 마모를 보상하기 위해 두 개의 나사 가공 작업에 중복 공구를 사용하고 기계로 소등할 수 있는 부품 수를 두 배로 늘렸습니다. 또한 이 사진을 찍은 이후로 이 공장에서는 2차 수동 디버링 작업을 제거하기 위해 주기 내 디버링을 수행하는 특수 도구를 사용하기 시작했습니다.

형제들은 회사 문화의 변화가 필수적이라는 것을 즉시 깨달았습니다. 두 사람은 가능한 한 자동화를 구현하는 것을 목표로 지속적인 개선의 마인드를 심어주기 시작했습니다. 약간의 자연스러운 손실을 감안할 때, 그들은 비교적 젊고 경험이 부족한 새로운 사람들을 고용했으며, 이들은 고급 기술을 수용하는 데 더 개방적이며 프로세스를 간소화하는 방법을 제안하는 경향이 있습니다.

최초의 바 공급형 터닝 센터의 무인 가공 이점을 보고 소등 가공이 현실이 될 때를 상상한 후 Custom Tool은 2012년에 더 많은 투자를 하여 라이브 기능이 있는 Y축 Okuma LB3000 EX Spaceturn을 추가했습니다. 툴링, 서브 스핀들 및 Edge Technologies 바 피더를 사용하여 일부 부품에 대한 완전한 가공이 가능합니다. 상점은 2016년에 그러한 기계를 또 추가했고 2019년 1월에 세 번째 기계를 추가했습니다.

즉, 소등 가공의 이점을 얻는 데 시간이 걸렸습니다. 공장은 새 장비에 익숙해져야 했고 잠재적인 야간 가공 작업을 검증하기 위해 작업해야 했습니다. 그런 다음 상점에서 밤샘 작업을 성공적으로 수행할 수 있다고 완전히 확신할 때까지 저녁 시간까지 점점 더 긴 시간 동안 작업을 실행하기 시작했습니다. 신뢰할 수 있는 무인 프로세스를 구축하는 데 몇 가지 요소가 고려되었으며 그 과정에서 상점은 많은 교훈을 얻었습니다. 이들 중 일부는 다음과 관련이 있습니다:

• 냉각수 시스템. 절삭유 압력이 예기치 않게 떨어지거나 절삭유 공급이 중단되면 공구가 파손될 수 있습니다. 밤새 작동하는 기계는 한 교대만 작동하는 기계보다 더 많은 유지 관리가 필요합니다. 따라서 부스터 펌프 필터가 일반적으로 1교대를 실행하는 기계에 대해 며칠마다 점검되는 경우 해당 필터는 이제 매일 점검해야 합니다. 또한 Custom Tool의 두 번째 Y축 터닝 센터에는 냉각수 시스템 문제가 감지되면 기계를 중지하라는 신호를 보내는 컨트롤러가 있습니다.
• <강한>

  Bob Young이 선임 편집자 Lori Beckman에게 설명하는 것처럼 소광 가공 공정을 개발할 때 칩 관리를 고려하는 것이 중요합니다. 이 장치에는 터닝 센터가 밤새 무인 상태로 작동할 때 길고 가느다란 알루미늄 칩을 더 잘 처리할 수 있는 컨베이어 톱니가 있습니다.

  칩 컨베이어. 모든 칩 컨베이어가 동일한 것은 아닙니다. Custom Tool의 첫 번째 Y축 터닝 센터에는 기존 장치가 있지만 두 번째 장치에는 컨베이어에 톱니가 있는 Hennig 장치가 있습니다. Young Brothers는 이 컨베이어가 알루미늄을 가공할 때 일반적으로 생성되는 길고 실 같은 칩을 더 효과적으로 제거하므로 다른 기계에 비해 이 기계에서 밤새 알루미늄 작업을 실행할 가능성이 더 높다고 말합니다. 이렇게 하면 부품 수집 시스템을 방해할 수 있는 칩 "새 둥지"가 제거됩니다.
• 부품 수집. 처음에는 칩 호퍼가 부품 수집기 역할도 했습니다. 이제 각 터닝 ​​센터에는 통합 부품 수집기가 있습니다. 수집기의 크기는 하룻밤 생산 볼륨을 수용할 수 있어야 합니다. 용량이 너무 작으면 하룻밤에 생산할 수 있는 대형 부품의 수가 제한됩니다. 또한 냉각수는 수집된 각 부품과 함께 나오므로 냉각수를 부품 수집기에서 배출하고 기계의 기름통으로 다시 보내는 수단이 필요합니다.
• 바 피더. 작업을 위한 부품의 크기가 큰 경우 바 피더의 용량으로 인해 밤새 가공할 수 있는 부품 수가 제한될 수 있습니다. 반면에 주기 시간이 매우 빠르면 적재된 바스톡을 모두 소모할 수 있습니다. 즉, 하룻밤 사이에 부품 생산이 줄어들지 않도록 누군가가 자재를 보충하기 위해 매장을 방문해야 합니다.
• 중복 도구. 두 가지 유형의 나사산이 표시된 연료 피팅 부품은 Custom Tool이 중복 도구를 사용하여 밤새 실행하도록 설정한 첫 번째 작업이었습니다. 작업자가 대기한 상태에서 이 작업을 실행할 때 작업자는 공구 마모로 인해 오프셋 변경이 필요한 시점을 알 수 있습니다. 그러나 이 작업장은 처음에는 두 스레딩 도구에 오프셋 조정이 필요한 시점이었기 때문에 처음에는 4시간 동안만 해당 작업을 실행할 수 있다는 것을 알게 되었습니다. 이를 인식한 공장에서는 중복 나사산 공구를 사용하기 시작했고 공구 마모가 문제가 되기 직전에 특정 부품 수에서 공구 교체를 요청했습니다. 작업장에서 나사 가공 도구 인서트의 잠재적 수명을 모두 얻지는 못하지만 기계가 무인으로 작동할 수 있는 추가 시간이 이를 정당화합니다.
• 부하 모니터링. 스핀들 부하 모니터링 기능을 사용하면 부하가 0이 되면 공구가 파손되었음을 의미합니다. 가공 프로그램은 기계가 작업을 계속 실행하고 후속 도구가 파손될 위험이 있는 대신 해당 지점에서 정지하도록 작성되었습니다.
• 측정 용량. 수백 개의 부품을 하룻밤 사이에 가공할 수 있다는 것은 좋은 일이지만 무인 생산으로 인해 일부 Custom Tool 작업 현장 직원이 매일 시작하는 작업이 바뀌었습니다. 부품 분리, 검사, 기계 평가 및 다음 작업 설정을 위한 시간을 따로 확보해야 합니다. 실제로 공장에서 처음 소등 생산을 구현했을 때 부품 검사가 병목 현상이 되었습니다. 검사 루틴을 가속화하기 위해 Custom Tool은 장치에 설정된 하나 이상의 부품에서 수많은 외부 부품 기능을 자동으로 측정하고 기록할 수 있는 Keyence IM 시리즈 이미지 치수 측정 시스템을 추가했습니다.

생산 로깅 자동화

Bob이 2011년에 구현한 생산 일지는 각각의 일일 계획 작업과 달성한 실제 생산을 비교하여 작업장에 있는 9개의 CNC 기계와 1개의 로봇 용접 셀이 매일 얼마나 생산적인지를 보여줍니다. 또한 상점에서 야간 영업 시간을 얼마나 효과적으로 활용하고 있는지 보여줍니다.

자동 데이터 수집 시스템은 다음에서 생산 정보를 수집합니다. 20분마다 기계. 또한 매장의 ERP 소프트웨어에서 작업 데이터를 가져옵니다. 그런 다음 생산 로그 정보를 그래픽으로 표시하기 위해 보고서를 작성할 수 있습니다. 사진 제공:맞춤 도구

최근까지 이 모든 데이터는 수동으로 수집되었습니다. 매시간 직원들은 각 기계에 대해 매시간 부품 생산 번호를 기록하고 해당 값과 기계 상태 코드를 생산 로그 스프레드시트에 입력합니다. 상점은 각각 상점의 1일 교대 중 생산 시간과 야간 무인 생산 시간을 나타내는 코드 10과 15의 값을 최대화하기 위해 노력합니다. 이러한 값을 예상 일일 생산량과 비교하면 실제 기계 활용도를 알 수 있다고 Bob은 말합니다. 설정, 재작업 및 재료 대기 시간, 툴링 또는 작업자 주의와 같은 기타 코드는 실제 가공 시간 외에도 작업을 완료하는 데 걸리는 시간을 정확히 알려줍니다.

각 작업의 상태를 추적하기 위해 공통 변수가 설정되었습니다. 부품 수는 G 코드로 처리되며 부품 주기가 완료될 때마다 하나씩 증가합니다. 다른 변수에는 운영자 입력이 필요합니다. 여기에는 실행 대상(부품 수가 해당 값에 도달하면 기계가 일시 중지됨), 작업 번호(이는 작업 여행자에 나열됨) 및 생산 로그 코드(생산 상태가 변경되었을 때 표시됨)가 포함됩니다.

생산 로그는 소등 작업에 적합한 프로세스를 식별하는 데 도움이 됩니다. 밤새 실행하도록 설정된 시스템이 사용 가능한 시간 15.5시간에 가까워지지 않으면 이 작업이 밤새 실행하기에 적합하지 않을 수 있습니다. 또는 한 머신이 밤새 실행되고 다른 머신이 반나절 실행되는 경우, 반나절만 실행된 작업을 다른 머신으로 푸시하고 더 높은 활용도를 달성하기 위해 더 오래 실행되는 다른 머신의 작업으로 교체하는 것이 합리적일 수 있습니다. 생산 일지는 기계가 목표 생산 값에 미치지 못하는 원인이 된 공구 파손 또는 바 피더 오작동과 같은 문제를 문서화하는 데 사용되기 때문에 일종의 일기장 역할도 합니다.

작업장은 생산 로그에 대한 데이터를 수집하고 입력하기 위해 매시간 기계를 방문할 필요가 없는 시나리오를 위해 계속 노력하고 있습니다. 이는 Gillen이 개발 중인 웹 기반 산업용 사물 인터넷(IIoT) 플랫폼을 사용하여 오픈 소스 MTConnect 통신 프로토콜과 회사의 에이전트가 있는 기계에서 데이터를 가져오는 자동화된 데이터 수집 및 보고 시스템 덕분입니다. Jobboss ERP(전사적 자원 관리) 소프트웨어. 플랫폼은 IIoT 모듈, 소프트웨어 및 연결 서비스와 소프트웨어를 제공하는 회사인 Telit의 Devicewise for Factory입니다.

Lights-out 가공은 많은 부품이 아침에 도착할 때 매장 직원을 기다리고 있음을 의미합니다. Custom Tool의 경우 이로 인해 검사 병목 현상이 발생하여 공장에서 품질 관리 담당자의 부품 측정 속도를 높이기 위해 이미지 치수 측정 장치를 추가하게 되었습니다.

Gillen은 이 시스템의 이점이 다양한 컨트롤러와 인터페이스하고 데이터 수집을 위해 사용자 정의 프로그래밍이 필요하지 않다는 점이라고 말합니다. 기계에서 이전에 수동으로 수집한 모든 데이터(부품 수, 기계 코드 등)와 ERP 데이터(작업 번호, 작업 설명, 주문 날짜, 주문 수량, 배송 날짜 등) 및 저장을 자동으로 가져오도록 구성됩니다. 클라우드에 있습니다. 웹 대시보드를 통해 데이터에 액세스할 수 있습니다. 그런 다음 이전에 생산 로그 스프레드시트에서 사용할 수 있었던 내용을 더 그래픽으로 표시하도록 보고서를 만들 수 있습니다.

시스템은 2018년 6월 초부터 실행 중인 시스템에 대한 항목을 누락하지 않고 20분마다 데이터를 수집하고 있습니다. Gillen은 사용할 수 있는 좋은 기계 모니터링 제품이 많이 있다고 말합니다. 그러나 그의 기술적 배경은 상점이 가장 알고 싶어하는 비즈니스 정보를 다루는 사내 솔루션을 탐색할 기회를 제공했습니다. 그는 또한 이 데이터 수집 기능이 절삭 시간을 특정 유형의 절삭 공구 또는 인서트에 연결하는 것과 같은 훨씬 더 고급 분석으로 이어질 수 있다고 생각합니다.