RW 나사:프로세스 자동화가 일반적인 스레드인 경우

RW Screw는 정확성을 유지하는 레거시 장비에 로봇을 추가하는 것이 합리적이라고 믿습니다. 여기에서 협동로봇은 Hardinge 터닝 센터로 향하는 경향이 있습니다. 재고 및 완성 부품을 위한 서랍이 있는 이 로봇 스테이션은 척의 콜릿에 공작물을 설치하는 데 필요한 정밀한 위치 지정이 필요하므로 로봇 동작으로 인한 "걷기"를 방지하기 위해 바닥에 볼트로 고정되어 있습니다.

오하이오주 Massillon의 RW Screw는 현재 약 230명의 직원을 고용하고 있습니다. 74년 된 계약 기계 공장의 사장인 Bill Reeder는 장비 용량을 감안할 때 최적의 직원 수준은 약 265명이라고 말합니다. 이 회사는 VMC, Swiss-types, single-spindles, multi-spindles를 포함한 200개 이상의 공작 기계를 보유하고 있습니다. 스핀들, 회전 이송 기계 및 연삭 기계뿐만 아니라 2차 가공 및 마무리 장비. 불행히도 운영할 수 있는 사람이 없기 때문에 이들 중 소수가 때때로 유휴 상태로 있을 수 있습니다.

한 가지 이유는 북부 오하이오 지역에 동일한 인력을 두고 경쟁하는 많은 제조 기업이 있기 때문입니다. 또한 Amazon은 최근 1,000개의 새로운 일자리를 창출할 것으로 예상되는 인근 Canton에 새로운 주문 처리 센터를 열었습니다. 인력 문제는 RW Screw가 계속해서 성공을 유지하려면 제조 프로세스에서 사람의 개입을 줄일 수 있는 자동화 및 기술을 구현하는 것이 필요하다는 것을 깨닫는 지경에 이르렀습니다.

다음은 정확하지만 오래된 연마기를 효과적으로 관리하는 새로운 협동로봇의 또 다른 예입니다.

실제로 Reeder는 회사가 프로세스를 자동화할 수 있는 기회를 단순히 효율성 자체를 높이는 것이 아니라 고객에게 예상대로 제시간에 제품을 제공하고 사양에 맞게 제품을 제공할 수 있도록 하기 위한 필수 수단으로 평가한다고 말합니다.

제조 장비를 관리하기 위해 로봇을 추가하는 것은 솔루션의 일부입니다. 이 회사는 최근 7개월 동안 6개의 로봇을 설치했으며 올해 10개를 추가할 계획입니다. 즉, Reeder는 아무도 그곳에서 누군가의 일자리를 없애거나 없애지 않을 것이라고 말합니다. 대신, 예를 들어 공작 기계를 싣고 내리는 것보다 더 가치 있는 업무를 수행하도록 직원을 재배치할 수 있습니다.

수년 동안 RW Screw는 Reeder가 최근 방문에서 나에게 설명했듯이 수동 작업을 줄이거나 제거하는 수단으로 자동화를 통합하는 방법에 대한 교훈도 배웠습니다. 그 중 하나는 자동화가 로봇 그 이상이라는 것입니다. 회사에서 사용하는 바피더 유형뿐 아니라 검사, 도구 측정 및 워크홀딩 장치가 작업 현장에서 작업을 능률화할 수 있는 방법을 회사에서 고려한 방법을 인용합니다.

그러나 내가 방문하는 동안 Reeder는 자동화 통합과 관련하여 RW Screw가 적용하는 세 가지 전술도 지적했는데, 자동화를 처음 접하는 매장과 경험이 있는 매장 모두에게 고려할 가치가 있다고 생각합니다. 이러한 전술에는 시간을 들여 로봇을 통합하고, 자동화 운영 위원회를 만들고, 반드시 제조 엔지니어가 아닌 자동화 엔지니어를 개발하는 작업이 포함됩니다.

로봇 및 기타 자동화 추가 사항

E. Ray Woolley는 1948년에 R.W. Screw Products Inc.를 설립했습니다. 현재 RW Screw로 알려진 이 회사는 200,000제곱피트 이상의 제조 및 관리 공간을 갖춘 시설을 보유하고 있습니다.

로봇 자동화에 대한 공장의 첫 번째 중요한 단계는 Denso 로봇 자체를 통합하여 샤프트를 스플라인 성형 기계에 로드 및 언로드하는 것이었습니다. 컨베이어는 새로운 공작물을 로봇에 전달하고 가공 후 완성된 부품을 수집하는 데 사용됩니다.

RW Screw는 또한 여러 협업 모델(일명 협동로봇)을 설치했습니다. 예를 들어, 다수의 FANUC CRX-10iA/L 6축 협동로봇은 터닝 센터, 호닝 머신 및 그라인딩 머신과 같은 장비를 취급하며, 그 중 일부는 기존 장비이지만 매우 정확합니다.

Reeder는 회사가 10kg의 페이로드와 1,418mm의 도달 거리를 제공하는 협동로봇의 견고함과 FANUC의 고객 지원을 높이 평가한다고 말합니다. 그리고 이러한 협동로봇은 한 기계에서 다른 기계로 재배포되도록 설계되었지만 상점에는 각각 하나의 특정 기계 전용이 있습니다. 대부분은 로봇에 원자재를 제시하고 기계가공 후 완성된 부품을 수집하는 데 사용되는 서랍이 있는 테이블/스탠드에 부착됩니다. 상점에서는 로봇 동작으로 인한 "걷기" 가능성을 방지하기 위해 이 스탠드를 바닥에 고정합니다.

이제 퀵 체인지 콜릿을 사용하여 회전식 트랜스퍼 머신, 멀티 스핀들 및 기타 터닝 센터의 전환이 더 빨라졌습니다.

그러나 공장은 프로세스를 자동화하거나 사람의 개입 시간과 양을 줄일 수 있는 다른 장비를 고려합니다. Hainbuch의 퀵 체인지 워크홀딩이 후자의 예입니다. 사실, Hainbuch가 작성한 글이었고, 그 중 일부를 다음 단락에서 의역했습니다. 처음에 샵의 개선 노력에 대해 더 자세히 알아보기 위해 RW Screw를 방문하게 된 계기가 되었습니다.

이 작업장은 Hydromat 및 Schutte 회전 이송 기계에 Hainbuch Hydrok 유압식 고정 척을 사용합니다. Hainbuch America의 영업 엔지니어인 Jason Schoemann은 클램핑 범위가 3~65mm인 Hydrok SE 65 육각 척이 장착된 RW Screw의 12-스테이션 Hydromat Eclipse 기계를 가리킵니다. "Hydrok SE 65는 RW Screw의 부품 제품군의 크기 범위에 매우 적합하며 육각 형상은 오염으로부터 최적의 보호를 제공하고 공구 수명을 늘리며 25% 더 큰 클램핑력을 제공합니다."라고 Schoemann은 말합니다. "빠르고 쉽게 교체할 수 있는 클램핑 헤드가 있는 원형 및 육각형 막대를 모두 수용합니다."

RW Screw의 12-스테이션 Hydromat Eclipse 로터리 트랜스퍼 기계에는 기존 장치보다 25% 더 큰 클램핑력을 제공하는 Hainbuch Hydrok SE 65 육각 척이 장착되어 있습니다. 사진 제공:RW 나사

콜릿 교체의 경우 작업자는 핀이 있는 권총 그립 스타일의 장치를 사용하여 콜릿 전면에 삽입하고 핸들을 조입니다. 핸들의 잠금 장치는 콜릿을 설치 및 제거하는 동안 고정 장치를 접힌 상태로 유지합니다. 방아쇠를 누르면 고정 장치의 잠금이 해제되고 콜릿이 해제됩니다.

Reeder는 "Hainbuch 퀵 체인지 기능은 우리의 생산 목표를 달성하는 데 필수적입니다."라고 설명합니다. “부품을 교체하는 데 하루나 이틀이 걸리던 작업이 이제는 30분이면 완료되며, 육각 스톡에서 라운드 스톡으로 3시간 만에 전환할 수 있습니다. 공차를 성공적으로 유지하는 데 똑같이 중요한 것은 정밀 연삭으로 인한 Hainbuch 시스템의 높은 반복성입니다. 또한 추가 25%의 강성은 육각 막대를 회전할 때 중요한 요소인 떨림을 줄여줍니다.”

로봇을 추가하는 것 이상의 프로세스를 자동화하기 위해 매장에서 찾은 다른 장비의 예는 다음과 같습니다.

• 잡지 바 피더. 바 피더는 대부분의 대량 생산 기계 공장에서 일반적으로 사용되지만 다양한 디자인으로 제공됩니다. RW Screw는 무인 가공의 긴 스트레치(아마도 3교대)를 달성하기 위해 큰 막대기 묶음을 적재할 수 있는 매거진 모델에서 가치를 찾습니다. 무인 가공 시간을 더욱 연장하고 기계 가동 중지 시간을 줄이기 위해 12피트 막대를 수용하는 Cucchi BLT 및 Edge Technologies의 FMB 브랜드 형태로 회전 이송 및 다중 스핀들 기계에 이러한 기능을 추가했습니다.

  12피트 막대를 수용하는 잡지 막대 피더 무인 가공 시간을 연장하고 회전식 이송 기계와 같은 장비용 RW Screw에서 기계 가동 중지 시간을 줄입니다.

• 도구 프리세터. 툴 프리세터는 자동으로 오프셋을 측정하므로 작업자는 새 작업을 위해 새 툴링을 설치하는 동안 기계에서 이를 수행할 필요가 없습니다. RW Screw는 Omega TMM의 Origin 도구 프리세터를 사용합니다. 이 프리세터는 보급형 작업장 광학 도구 프리세팅 장치에 대한 업계 요구에 맞는 장치 제조업체입니다. 그런 다음 새 작업을 위한 툴링이 키트화되어 기계의 작업실로 전달되어 설치를 기다립니다.

  도구 프리세터 덕분에 새로운 작업을 쉽게 측정한 다음 키트를 구성하고 기계의 작업실로 전달하여 새 작업을 위한 설치를 기다릴 수 있습니다.

• 시력 검사 장치. 부품을 측정하기 위해 카메라를 사용하는 비접촉 측정 장비는 검사 프로세스를 크게 가속화할 수 있습니다. 한 예에서 시간 연구에 따르면 두 대의 기계를 돌보는 사람이 자신의 시간 중 60%를 기계에서 부품을 측정하는 데 보냈다고 합니다. 이제 이러한 측정은 Keyence 비전 시스템에서 자동으로 수행되어 그 사람이 세 대의 기계를 돌볼 수 있도록 합니다. 또한 이 공장은 100% 검사가 필요한 부품을 위한 셀을 만들었습니다. 이 셀은 보울 피더를 사용하여 부품을 밀폐된 비전 시스템에 공급하고 터치 프로빙 스테이션을 사용하여 자동으로 측정하고 불량과 불량을 분류합니다.

  한때 기술자는 이러한 복잡한 샤프트 부품을 측정하는 데 매시간 20분을 소비했습니다. 이제 이 Keyence 비전 시스템은 해당 부품을 거의 즉시 자동으로 측정하여 기술자가 다른 부가 가치 작업을 수행할 수 있도록 합니다.

자동화 수업, 조언

RW Screw가 자동화를 적용하기 위한 접근 방식의 일부로 구현하는 세 가지 사례는 Reeder와 대화하는 동안 나에게 두드러졌습니다. 아래에 나열된 이러한 아이디어는 프로세스 자동화의 초기 단계에 있거나 일정 기간 동안 자동화를 통합한 경우 둘 다 고려해 볼 가치가 있습니다.

• 로봇을 통합하는 동안 시간을 ​​내십시오. 첫 번째 로봇을 통합하면서 RW Screw는 특히 생산량이 많은 환경에서 이러한 프로젝트를 서두르지 말라고 가르쳤습니다. 오늘날 이 공장에서는 로봇을 프로그래밍하고, 터치 포인트를 식별하고, 프로세스에서 다이얼링하는 등의 작업을 수행하는 데 사용할 "모의" 기계(실제 기계를 모방한 지그)를 만듭니다. 실제 기계 앞에서 로봇을 사용하여 프로세스를 조정하면 기계 가동 중지 시간이 연장될 뿐만 아니라 직원이 통합 후 일정 기간 동안 문제를 처리하는 경우 로봇 공학의 가치를 다시 추측할 수 있습니다.
• 자동화 운영 위원회를 설립합니다. RW Screw는 제안된 자동화 프로젝트를 논의하기 위해 매주 만나는 자동화 운영 위원회를 만들었습니다. 분기에 한 번 위원회는 앞으로 나아가는 것이 타당한 프로젝트를 식별하기 위해 면밀히 검토합니다. 이러한 노력의 일환으로 Reeder와 기타 관리자는 정기적으로 작업 현장을 산책하여 직원의 참여를 유도하고 생산 문제에 대해 배웁니다. 문제에 대한 해결책은 로봇을 추가하는 것일 수도 있지만 수동 작업으로 인해 존재하는 생산 병목 현상을 여는 다른 기술을 추가하는 것일 수도 있습니다.
• 자동화 엔지니어를 개발합니다. 과거에 RW Screw는 제조 기술자, 부품 가공 방법, 도구 또는 콜릿 작동 방법 등에 대한 전문가 개발에 중점을 두었습니다. 그것은 여전히 ​​​​가치가 있습니다. 그러나 로봇, 자동 측정 및 기타 다양한 형태의 작업 현장 자동화를 이해하는 자동화 기술자를 개발하는 데 약간의 전환점이 있었습니다. Reeder가 언급했듯이, 공장은 유지보수 직원이 전체 교대조 전체에서 로봇 터치 포인트를 지속적으로 변경하도록 할 여유가 없습니다. 모든 직원은 그러한 직무를 수행하는 방법을 배워야 하며, 매장은 앞으로 이러한 유형의 교육에 계속 투자할 것입니다.

이전에는 이 대량 작업에 9개가 필요했습니다. 100% 부품 검사를 수행하기 위해 3교대에 걸쳐 사람. 따라서 RW Screw는 볼 피더를 사용하여 비전 시스템과 터치 프로빙이 포함된 검사 셀에 부품을 공급하여 모든 부품을 자동으로 측정하고 불량품을 분류하는 이 프로세스를 설계했습니다.