DAVID LARCOMBE
في مصنع بولتون، لانكشاير، إنجلترا، التابع لشركة تصنيع المقطورات Indespension، تضاعفت إنتاجية قطع الصفائح المعدنية بعد استبدال آلة تعمل بالليزر ثاني أكسيد الكربون في ديسمبر 2016 بمركز تشكيل الألياف بالليزر Bystronic ByStar Fiber 6520 بتكلفة تبلغ حوالي £800,000 (حوالي 1.3 مليون دولار؛ الشكل 1). يحتوي ليزر الألياف 4 كيلو وات على 6.5 × سرير بسعة 2 متر، مما يجعله أكبر آلة ألياف يتم تسليمها حتى الآن إلى سوق المملكة المتحدة
FIGURE 1. مع نظام الليزر الليفي ByStar Fiber 6520، يتم استخدام النيتروجين كغاز قطع على المواد التي يصل سمكها إلى 5 مم، وفوق ذلك يتم استخدام الأكسجين الأقل تكلفة؛ هناك فرق بسيط في جودة الحافة المقطوعة
علق مدير المشتريات في شركة Indespension، ستيف سادلر، قائلاً: "نقوم بشكل أساسي بقطع الفولاذ المعتدل 43A والفولاذ المجلفن مسبقًا، بالإضافة إلى بعض الألومنيوم، بسمك يتراوح بين 1 مم إلى 12 مم. يصل حجم الليزر الليفي إلى 3 مم، ويقطع أسرع بثلاث مرات من ثاني أكسيد الكربون. يطير عبر الفولاذ بسمك 1 مم، وينتج 10 فتحات/ثانية. تتضاءل الميزة مع زيادة السُمك، ولكن بشكل عام فإن ByStar أسرع بمرتين عبر جميع المقاييس التي نعالجها. بضربة واحدة، تمكنا من القضاء على مشكلة الاختناق في مصنعنا والتي كانت ناجمة عن عدم قدرة آلة ثاني أكسيد الكربون على مواكبة عبء العمل المتزايد لقطع الليزر لدينا.
تم شراء ليزر الألياف في مقابل نموذج Bystronic CO2 ذي القدرة المكافئة لنموذج Indespension الذي تم توريده في عام 2009. وأكد سادلر أنه تم تحقيق سعر جيد للآلة القديمة، على الرغم من أنها كانت تعمل لمدة تصل إلى 20 ساعة في اليوم، مسلطًا الضوء على الاحتفاظ بالقيمة كميزة لشراء المعدات من هذه الشركة المصنعة.
في البداية، كان السبب الرئيسي للاستثمار في القطع بالليزر هو تحقيق درجة أكبر من التحكم الداخلي في إنتاج المقطورات وتوفير تكلفة تكليف المقاولين الفرعيين للصفائح المعدنية بالعمل. وكان من الاعتبارات المهمة الأخرى تبسيط عملية إنشاء النماذج الأولية والتصميم وطرح المنتجات الجديدة في السوق بشكل أسرع.
وأضاف سادلر: "قبل عام 2009، أثناء تطوير المنتج، كان يتعين علينا شراء مجموعة واحدة أو مجموعتين أو ثلاث مجموعات من أجزاء الصفائح المعدنية النموذجية". "ولم يكن المقاولون من الباطن راغبين في إنتاج مثل هذه الكميات الصغيرة، لذا كان السعر يميل إلى الارتفاع وكان يستغرقهم ما بين أربعة إلى ستة أسابيع لتسليم النماذج الأولية. إذا احتجنا إلى إجراء تغيير في التصميم والعودة إلى المقاول الفرعي للحصول على نماذج أولية أخرى—فقد يكون ذلك شيئًا بسيطًا مثل مجموعة جديدة من واقيات الطين—التي يمكن أن تضيف شهرًا آخر أو نحو ذلك. والآن، أصبح بإمكاننا إنتاج الأجزاء داخل الشركة في غضون أيام، مما يقلل الوقت اللازم لإنتاج مقطورة جديدة من ستة أو سبعة أشهر إلى أقل من خمسة أشهر، أو لإنتاج مقطورة معدلة من ثلاثة أو أربعة أشهر إلى أقل من شهرين.
وأشار سادلر إلى أنه قبل عقد من الزمان، كانت هناك أعداد قليلة من المقطورات التي تتضمن ميزات مقطوعة بالليزر، في حين يتم استخدامها اليوم على نطاق واسع. في الواقع، تم تصميم المنتجات بناءً على القدرات الكبيرة التي تتمتع بها آلات القطع بالليزر الحديثة. إحدى المزايا هي أن التصنيع دقيق للغاية بحيث تتناسب المكونات مع بعضها البعض بدقة وسرعة أثناء التجميع، دون الحاجة إلى تجهيز يستغرق وقتًا طويلاً
الفائدة الأخرى هي أن التصنيع سريع للغاية، وخاصة باستخدام الليزر الليفي، مما يجعله طريقة فعالة من حيث التكلفة لإزالة الوزن من المكونات من خلال دمج العديد من الثقوب والفتحات. سيكون الأمر مكلفًا للغاية وبالتالي غير اقتصادي إذا تم إجراؤه يدويًا.
تعمل خلية القطع بالليزر في نوبات عمل نهارية وليلية بالإضافة إلى إطفاء الأنوار خلال أشهر الصيف، بإجمالي 18 إلى 20 ساعة يوميًا، خمسة أيام في الأسبوع. أما بالنسبة لبقية العام، فيعمل المصنع بنظام النهار ويتوقف عن العمل لمدة تتراوح بين 10 إلى 12 ساعة يوميا.
قررت شركة Indespension عدم تركيب معدات التشغيل الآلي لأنها تعالج مجموعة واسعة من أحجام الألواح، مما يجعل التحميل الآلي مشكلة. كما أن مجموعة أحجام المكونات كبيرة أيضًا، وتتراوح من أكثر من 5.8 متر إلى الأسفل. لذلك فإن حضور المشغل ضروري لإدارة التنوع، لذا يتم استخدام نظام رفع يدوي باستخدام وسادة شفط للتعامل مع الألواح (الشكل 2).
FIGURE 2. يتم إجراء مناولة الألواح داخل وخارج طاولة النقل الخاصة بجهاز ByStar Fiber 6520 يدويًا في Indespension باستخدام جهاز رفع وسادة الشفط.
ومع ذلك، فإن هذا يمثل مشكلة للشركة إذا كانت عملية الإنتاج تتضمن مجموعة من الأجزاء البسيطة القليلة فقط والتي يتم قطعها من صفائح رقيقة. دورة القطع سريعة للغاية في آلة الليزر الليفي بحيث لا يتوفر لدى المشغل الوقت الكافي لإنهاء هز الأجزاء من الهيكل السابق قبل أن تصبح الورقة الآلية التالية جاهزة، أو لتحميل الفراغ التالي على طاولة المكوك
لذلك، تفكر الشركة في تضمين علامات دقيقة في بعض برامج قطع الصفائح المعدنية بحيث تظل الأجزاء المحددة متصلة بالهيكل، مما يسمح بنقل الصفائح المعالجة بالكامل إلى محطة غير متصلة بالإنترنت، حيث يمكن لعضو آخر من الموظفين المساعدة في إزالة المكونات.
من بين أجزاء الصفائح المعدنية المقطوعة بالليزر التي تدخل في مقطورات Indespension، 80% منها تتطلب الطي. وبناءً على ذلك، عندما تم تركيب أول آلة ليزر، تم تسليم مكبس ثني مزدوج من نفس المورد أيضًا (الشكل 3)
FIGURE 3. واحدة من مقطورات مصانع شركة Indespension، والتي تسمى Digadoc، تظهر العدد الكبير من الميزات والقطع بالليزر المطلوبة لأجزاء مكونات الصفائح المعدنية.
هناك فوائد إنتاجية من الحصول على آلة القطع بالليزر ومكابح الضغط من نفس المورد حيث تستخدم جميعها نفس برنامج BySoft 7. عندما يتم تصميم مكون جديد في نظام SolidWorks CAD من Indespension وتصديره إلى برنامج التحكم Bystronic، والذي يحتوي في حد ذاته على وظائف CAD/CAM ثلاثية الأبعاد قوية، يقوم النموذج بإنشاء برنامج للقطع بالليزر وتسلسل لثني المكون، بما في ذلك موضع المقياس الخلفي وخطة الأداة، وبالتالي تقليل التأخير ووقت التوقف.
يعد البرنامج نفسه، الذي يتمتع بقدرات محاكاة كاملة، مسؤولاً عن تعشيش الحد الأقصى لعدد الأجزاء من ورقة، وإنشاء خطط القطع وتوفير نظرة عامة على عملية التصنيع، بما في ذلك الوصول الفوري إلى بيانات الإنتاج والآلة.
واختتم سادلر قائلاً: "نحن ملتزمون بقيادة السوق من حيث الابتكار والجودة والاعتمادية البيئية". "إن الاستحواذ على ليزر الألياف من شركة Bystronic يساعدنا على تحقيق هذه الأهداف، فضلاً عن توفير زيادة ضرورية للغاية في القدرة الإنتاجية. كما أنها تمثل التزامنا بالتصنيع في المملكة المتحدة، وهو جزء مهم من فلسفة شركتنا".
S&تنتج شركة A Teyu بشكل أساسي مبردات المياه المبردة منذ أكثر من 16 عامًا،&مبرد تيو يتم استخدامه على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من الصناعات التحويلية ومعالجة الليزر والصناعات الطبية، مثل الليزر عالي الطاقة والمغازل عالية السرعة المبردة بالماء والمعدات الطبية وغيرها من المجالات المهنية.
S&أ تيو مبرد مياه إعادة التدوير CWFL 1500 لتبريد آلة الليزر الليفي
