Duże zamówienie jest spóźnione. Główny programista bierze zwolnienie lekarskie. Twój najlepszy klient właśnie wysłał SMS-a z prośbą o ofertę, której termin przypadał w ubiegły wtorek. Kto ma czas martwić się, że olej smarujący powoli kapie z tyłuTokarka CNClub zastanawiasz się, czy delikatne brzęczenie, które słyszysz z poziomego centrum obróbczego, oznacza problem z wrzecionem?
To jest zrozumiałe. Wszyscy są zajęci, ale zaniedbywanie konserwacji maszyny nie jest jak jazda do pracy, gdy ciśnienie w lewej tylnej oponie jest nieco niskie. Koszt braku regularnej i odpowiedniej konserwacji sprzętu CNC jest znacznie wyższy niż nieuniknione, ale nieoczekiwane koszty naprawy. Może to oznaczać utratę dokładności części, skrócenie trwałości narzędzia i ewentualnie tygodnie nieplanowanych przestojów w oczekiwaniu na części z zagranicy.
Unikanie tego wszystkiego zaczyna się od jednej z najprostszych czynności, jakie można sobie wyobrazić: wycierania sprzętu na koniec każdej zmiany. Tak powiedział Kanon Shiu, inżynier produktu i serwisu w Chevalier Machinery Inc. w Santa Fe Springs w Kalifornii, ubolewając nad tym, że zbyt wielu właścicieli obrabiarek może lepiej wykonać ten najbardziej podstawowy projekt sprzątania. „Jeśli nie utrzymasz maszyny w czystości, prawie na pewno spowoduje to problemy” – powiedział.
Podobnie jak wielu konstruktorów, Chevalier instaluje na swoim węże do spłukiwaniatokarkiIcentra obróbcze. Powinny one nadawać się do natryskiwania sprężonym powietrzem na powierzchnię maszyny, ponieważ to ostatnie może wdmuchnąć drobne zanieczyszczenia i drobne cząstki do obszaru kanału. Jeśli są wyposażone w taki sprzęt, przenośnik wiórów i taśma przenośnika powinny być otwarte podczas operacji obróbki, aby uniknąć gromadzenia się wiórów. W przeciwnym razie nagromadzone wióry mogą spowodować zatrzymanie silnika i uszkodzenie podczas ponownego uruchamiania. Filtr należy regularnie czyścić lub wymieniać, podobnie jak miska olejowa i płyn chłodzący.
„Wszystko to ma duży wpływ na to, jak szybko przywrócimy maszynę do pracy, gdy będzie ona wymagała naprawy” – powiedział Shiu. „Kiedy przyjechaliśmy na miejsce i sprzęt był brudny, naprawa trwała dłużej. Dzieje się tak dlatego, że technicy mogą oczyścić dotknięty obszar w pierwszej połowie wizyty, zanim będą mogli rozpocząć diagnozowanie problemu. W rezultacie nie ma niepotrzebnych przestojów i prawdopodobnie wiąże się to z większymi kosztami konserwacji.
Shiu zaleca również użycie odpieniacza oleju w celu usunięcia różnych olejów z miski olejowej maszyny. To samo dotyczy Brenta Morgana. Jako inżynier ds. zastosowań w Castrol Lubricants w Wayne w stanie New Jersey zgadza się, że odtłuszczanie, regularna konserwacja zbiornika oleju oraz regularne monitorowanie poziomu pH i stężenia chłodziwa pomogą wydłużyć żywotność chłodziwa, a także żywotność narzędzi skrawających, a nawet maszyn.
Jednakże Morgan oferuje również metodę automatycznej konserwacji płynu chłodzącego o nazwie Castrol SmartControl, która może mieć wpływ na skalę każdego warsztatu, który zamierza zainwestować w scentralizowany układ chłodzenia.
Wyjaśnił, że SmartControl został uruchomiony „około roku”. Został opracowany we współpracy z producentem automatyki przemysłowej Tiefenbach i przeznaczony jest głównie dla sklepów z systemem centralnym. Istnieją dwie wersje. Obydwa stale monitorują płyn obróbkowy, sprawdzają stężenie, pH, przewodność, temperaturę i natężenie przepływu itp. oraz powiadamiają użytkownika, gdy któryś z nich wymaga uwagi. Bardziej zaawansowane wersje mogą automatycznie dostosować niektóre z tych wartości – jeśli wskaże niskie stężenie, SmartControl doda koncentrat, tak samo jak dostosuje pH, dodając w razie potrzeby bufory.
„Klienci lubią te systemy, ponieważ nie wiążą się z nimi żadne problemy związane z konserwacją chłodziwa” – powiedział Morgan. „Wystarczy sprawdzić lampkę kontrolną i w przypadku zauważenia jakichkolwiek nieprawidłowości podjąć odpowiednie kroki. Jeśli istnieje połączenie z Internetem, użytkownik może je zdalnie monitorować. Na pokładzie znajduje się również dysk twardy, na którym można zapisać historię czynności związanych z konserwacją chłodziwa z 30 dni.
Biorąc pod uwagę trend technologii Przemysłu 4.0 i Przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT), tego typu systemy zdalnego monitoringu cieszą się coraz większą popularnością. Na przykład Kanon Shiu z Chevalier wspomniał o firmowym systemie iMCS (inteligentny system komunikacji maszynowej). Jak każdy tego typu system zbiera informacje o różnorodnych działaniach związanych z produkcją. Ale równie ważna jest jego zdolność do wykrywania temperatury, wibracji, a nawet kolizji, dostarczając cennych informacji osobom odpowiedzialnym za konserwację maszyn.
Guy Parenteau jest również bardzo dobry w zdalnym monitorowaniu. Kierownik ds. inżynierii w Methods Machine Tools Inc. z Sudbury w stanie Massachusetts zauważył, że zdalne monitorowanie maszyn pozwala zarówno producentom, jak i klientom ustalić operacyjne parametry bazowe, które następnie mogą zostać wykorzystane przez algorytmy oparte na sztucznej inteligencji do identyfikacji trendów elektromechanicznych. Wejdź do konserwacji predykcyjnej, czyli technologii, która może poprawić OEE (ogólną wydajność sprzętu).
„Coraz więcej warsztatów korzysta z oprogramowania do monitorowania produktywności, aby zrozumieć i zoptymalizować wydajność przetwarzania” – powiedział Parenteau. „Następnym krokiem jest analiza wzorców zużycia komponentów, zmian obciążenia serwomechanizmu, wzrostu temperatury itp. w danych maszyny. Porównując te wartości z wartościami, gdy maszyna jest nowa, można przewidzieć awarię silnika lub dać komuś znać, że łożysko wrzeciona zaraz spadnie.
Podkreślił, że ta analiza jest dwukierunkowa. Dzięki prawom dostępu do sieci dystrybutorzy lub producenci mogą monitorować prawa klientaCNCtak jak firma FANUC wykorzystuje swój system ZDT (zero przestojów) do przeprowadzania zdalnych kontroli stanu robotów. Ta funkcja może ostrzegać producentów o potencjalnych problemach i pomagać im identyfikować i eliminować wady produktu.
Klienci, którzy nie chcą otwierać portów w zaporze sieciowej (lub płacić za usługę), mogą samodzielnie monitorować dane. Parenteau stwierdził, że nie ma z tym problemu, ale dodał, że konstruktorzy zazwyczaj są w stanie lepiej z wyprzedzeniem zidentyfikować problemy związane z konserwacją i eksploatacją. „Znają możliwości maszyny lub robota. Jeśli cokolwiek przekroczy z góry ustaloną wartość, mogą z łatwością uruchomić alarm, aby wskazać, że problem jest nieuchronny lub że klient może zbyt mocno naciskać na maszynę.
Nawet bez zdalnego dostępu konserwacja maszyn stała się łatwiejsza i bardziej techniczna niż wcześniej. Ira Busman, wiceprezes ds. obsługi klienta w firmie Okuma America Corp. w Charlotte w Północnej Karolinie, jako przykłady podaje nowe samochody osobowe i ciężarowe. „Komputer pojazdu powie Ci wszystko, a w niektórych modelach nawet umówi Cię na spotkanie z dealerem” – powiedział. „Branża obrabiarek pozostaje pod tym względem w tyle, ale bądźcie pewni, zmierza w tym samym kierunku”.
To dobra wiadomość, ponieważ większość osób, z którymi przeprowadzono wywiady na potrzeby tego artykułu, zgadza się co do jednego: praca sklepu polegająca na utrzymaniu sprzętu zwykle nie jest zadowalająca. Właścicielom obrabiarek Okuma szukającym niewielkiej pomocy w tym irytującym zadaniu Busman wskazał firmowy sklep App Store. Zawiera widżety umożliwiające przypomnienia o planowanych konserwacjach, funkcje monitorowania i sterowania, powiadamianie o alarmach itp. Powiedział, że podobnie jak większość producentów i dystrybutorów obrabiarek, Okuma stara się maksymalnie uprościć życie w hali produkcyjnej. Co ważniejsze, Okuma chce, aby było to „tak inteligentne, jak to tylko możliwe”. Ponieważ czujniki oparte na IIoT zbierają informacje o łożyskach, silnikach i innych komponentach elektromechanicznych, opisane wcześniej funkcje motoryzacyjne stają się rzeczywistością w dziedzinie produkcji. Komputer maszyny stale ocenia te dane, wykorzystując sztuczną inteligencję do określenia, kiedy coś pójdzie nie tak.
Jednakże, jak zauważyli inni, posiadanie punktu odniesienia do celów porównawczych jest niezbędne. Busman powiedział: „Kiedy Okuma produkuje wrzeciono do jednej ze swoich tokarek lub centrów obróbkowych, zbieramy charakterystykę wibracji, temperatury i bicia wrzeciona. Następnie algorytm w sterowniku może monitorować te wartości i gdy osiągnie z góry określony punkt. Gdy nadejdzie czas, sterownik powiadomi operatora maszyny lub wyśle alarm do systemu zewnętrznego, informując go, że może być konieczna interwencja technika wniesiony.”
Mike Hampton, ekspert ds. rozwoju działalności posprzedażnej w firmie Okuma w zakresie części zamiennych, powiedział, że ostatnia możliwość — powiadomienie o systemie zewnętrznym — jest nadal problematyczna. „Szacuję, że tylko niewielki procentMaszyny CNCmają dostęp do Internetu” – powiedział. „Ponieważ branża w coraz większym stopniu opiera się na danych, stanie się to poważnym wyzwaniem.
„Wprowadzenie 5G i innych technologii komórkowych może poprawić sytuację, ale nadal bardzo niechętnie – głównie personel IT naszych klientów – pozwala na zdalny dostęp do swoich maszyn” – kontynuował Hampton. „Tak więc chociaż Okuma i inne firmy chcą świadczyć bardziej proaktywne usługi konserwacji maszyn i usprawniać komunikację z klientami, łączność nadal stanowi największą przeszkodę”.
Zanim nadejdzie ten dzień, warsztat może wydłużyć czas pracy i jakość części, organizując regularne kontrole stanu swojego sprzętu za pomocą kijów sygnałowych lub laserowych systemów kalibracji. Tak powiedział Dan Skulan, dyrektor generalny ds. metrologii przemysłowej w West Dundee Renishaw w stanie Illinois. Zgadza się z innymi osobami, z którymi przeprowadzono wywiady na potrzeby tego artykułu, że ustalenie wartości bazowych na wczesnym etapie cyklu życia obrabiarki jest kluczową częścią każdego planu konserwacji zapobiegawczej. Wszelkie odchylenia od tej linii bazowej można następnie wykorzystać do identyfikacji zużytych lub uszkodzonych komponentów oraz stanów wykraczających poza poziom. „Pierwszym powodem, dla którego obrabiarki tracą dokładność pozycjonowania, jest to, że nie są bezpiecznie instalowane, prawidłowo wypoziomowane, a następnie regularnie sprawdzane” – powiedział Skulan. „Spowoduje to, że maszyny wysokiej jakości będą działać słabo. Wręcz przeciwnie, sprawi, że przeciętne maszyny będą zachowywać się jak maszyny znacznie droższe. Nie ma wątpliwości, że poziomowanie jest najbardziej opłacalne i łatwe do wykonania.”
Godny uwagi przykład pochodzi od sprzedawcy obrabiarek w stanie Indiana. Podczas ustawiania pionowego centrum obróbkowego inżynier ds. zastosowań zauważył, że zostało ono nieprawidłowo ustawione. Zadzwonił do Skulana, który przywiózł jeden z systemów ballbar QC20-W tej firmy.
„Osie X i Y odbiegały o około 0,004 cala (0,102 mm). Szybka kontrola za pomocą wskaźnika poziomu potwierdziła moje podejrzenia, że maszyna nie jest wypoziomowana” – powiedział Skulan. Po ustawieniu drążka Ballbar w trybie powtarzania, dwie osoby stopniowo dokręcają po kolei każdy drążek wyrzutnika, aż maszyna będzie całkowicie wypoziomowana, a dokładność pozycjonowania będzie wynosić 0,0002″ (0,005 mm).
Ballbary doskonale nadają się do wykrywania pionowości i podobnych problemów, ale w przypadku kompensacji błędów związanych z dokładnością maszyn wolumetrycznych najlepszą metodą wykrywania jest interferometr laserowy lub kalibrator wieloosiowy. Firma Renishaw oferuje szeroką gamę takich systemów i Skulan zaleca, aby stosować je natychmiast po zainstalowaniu maszyny, a następnie regularnie używać, w zależności od rodzaju wykonywanej obróbki.
„Załóżmy, że produkujesz części toczone diamentem do Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba i musisz zachować tolerancje w granicach kilku nanometrów” – powiedział. „W takim przypadku przed każdym cięciem można przeprowadzić kontrolę kalibracji. Z drugiej strony sklep przetwarzający części do deskorolek na plus minus pięć sztuk może przeżyć za najmniejsze pieniądze; moim zdaniem jest to przynajmniej raz w roku pod warunkiem, że maszyna została rozstawiona i utrzymana w odpowiednim poziomie.”
Ballbar jest prosty w użyciu, a po pewnym przeszkoleniu większość sklepów może również przeprowadzić kalibrację laserową na swoich maszynach. Dotyczy to szczególnie nowego sprzętu, który zwykle odpowiada za ustawienie wewnętrznej wartości kompensacji CNC. W przypadku warsztatów posiadających dużą liczbę obrabiarek i/lub wiele obiektów oprogramowanie może śledzić konserwację. W przypadku Skulan jest to Renishaw Central, który gromadzi i porządkuje dane z firmowego oprogramowania do pomiarów laserowych CARTO.
Dla warsztatów, które nie mają czasu, zasobów lub nie chcą konserwować maszyn, Hayden Wellman, starszy wiceprezes Absolute Machine Tools Inc. w Lorraine w stanie Ohio, dysponuje zespołem, który może to zrobić. Podobnie jak wielu dystrybutorów, Absolute oferuje szereg programów konserwacji zapobiegawczej, od brązu, przez srebro, aż po złoto. Absolute zapewnia również usługi jednopunktowe, takie jak kompensacja błędu skoku, strojenie serwomechanizmu oraz laserowa kalibracja i zestrojenie.
„W warsztatach, które nie mają planu konserwacji zapobiegawczej, będziemy wykonywać codzienne zadania, takie jak wymiana oleju hydraulicznego, sprawdzanie wycieków powietrza, regulacja szczelin i sprawdzanie poziomu maszyny” – powiedział Wellman. „Dla sklepów, które radzą sobie z tym samodzielnie, mamy wszystkie lasery i inne narzędzia potrzebne do utrzymania inwestycji zgodnie z założeniami. Niektórzy robią to raz w roku, inni rzadziej, ale ważne jest, aby robili to często”.
Wellman opowiedział o strasznych sytuacjach, takich jak uszkodzenie drogi spowodowane zablokowanym ogranicznikiem przepływu oleju i awaria wrzeciona z powodu brudnego płynu lub zużytych uszczelek. Nie trzeba dużej wyobraźni, aby przewidzieć końcowy wynik tych awarii konserwacyjnych. Zwrócił jednak uwagę na sytuację, która często zaskakuje właścicieli warsztatów: operatorzy maszyn mogą kompensować źle utrzymane maszyny i programować je tak, aby rozwiązywały problemy z osiowaniem i dokładnością. „Ostatecznie sytuacja staje się tak zła, że maszyna przestaje działać lub, co gorsza, operator odchodzi i nikt nie jest w stanie wymyślić, jak wykonać dobre części” – powiedział Wilman. „Tak czy inaczej, ostatecznie spowoduje to większe koszty dla sklepu, niż zawsze przygotowywał dobry plan konserwacji”.
Czas publikacji: 22 lipca 2021 r