DAVID LARCOMBE
در کارخانه بولتون، لنکشر، انگلستان، شرکت تولیدکننده تریلر Indespension، پس از جایگزینی دستگاه لیزر CO2 با یک دستگاه برش لیزری فیبر Bystronic ByStar Fiber 6520 در دسامبر ۲۰۱۶ که نزدیک به ۸۰۰۰۰۰ پوند (تقریباً ۱.۳ میلیون دلار؛ شکل ۱) هزینه داشته است، بهره‌وری برش ورق فلز دو برابر شده است. این لیزر فیبر ۴ کیلوواتی دارای بستری با ظرفیت ۶.۵ × ۲ متر است که آن را به بزرگترین دستگاه فیبری تبدیل می‌کند که تا به امروز به بازار بریتانیا تحویل داده شده است.
استیو سدلر، مدیر خرید ایندسپنسیون، اظهار داشت: «ما عمدتاً فولاد نرم ۴۳A و فولاد پیش گالوانیزه، به علاوه مقداری آلومینیوم را از ضخامت ۱ میلی‌متر تا ۱۲ میلی‌متر برش می‌دهیم. تا ضخامت ۳ میلی‌متر، لیزر فیبر سه برابر سریع‌تر از CO2 برش می‌دهد. این لیزر از فولاد ۱ میلی‌متری عبور می‌کند و ۱۰ سوراخ در ثانیه ایجاد می‌کند. با افزایش ضخامت، این مزیت کاهش می‌یابد، اما به طور کلی ByStar در تمام ضخامت‌هایی که پردازش می‌کنیم دو برابر سریع‌تر است. در یک چشم به هم زدن، این دستگاه گلوگاه کارخانه ما را که ناشی از عدم توانایی دستگاه CO2 در همگام شدن با حجم کار برش لیزری روزافزون ما بود، از بین برده است.»
این لیزر فیبری به صورت جزئی در ازای یک مدل بیسترونیک CO2 با ظرفیت معادل که در سال ۲۰۰۹ توسط ایندسپنسیون عرضه شده بود، خریداری شد. سادلر تأیید کرد که با وجود اینکه دستگاه قدیمی تا ۲۰ ساعت در روز کار می‌کرد، قیمت مناسبی برای آن در نظر گرفته شده بود و حفظ ارزش را به عنوان مزیت خرید تجهیزات از این تولیدکننده برجسته کرد.
در ابتدا، دلیل اصلی سرمایه‌گذاری در برش لیزری، دستیابی به درجه بالاتری از کنترل داخلی بر تولید تریلر و صرفه‌جویی در هزینه واگذاری کار به پیمانکاران فرعی ورق فلزی بود. یکی دیگر از ملاحظات مهم، ساده‌سازی فرآیند نمونه‌سازی و طراحی و عرضه سریع‌تر محصولات جدید به بازار بود.
سدلر ادامه داد: «قبل از سال ۲۰۰۹، در طول توسعه محصول، ما مجبور بودیم یک، دو یا سه مجموعه از قطعات ورق فلزی نمونه اولیه را خریداری کنیم. پیمانکاران فرعی علاقه‌ای به تولید چنین مقادیر کمی نداشتند، بنابراین قیمت معمولاً بالا بود و تحویل نمونه‌های اولیه آنها چهار تا شش هفته طول می‌کشید. اگر نیاز به تغییر طراحی داشتیم و برای نمونه‌های اولیه بیشتر به پیمانکار فرعی مراجعه می‌کردیم - می‌توانست چیزی به سادگی یک مجموعه جدید از گلگیرها باشد - می‌توانست یک ماه دیگر یا بیشتر به زمان اضافه کند. اکنون، می‌توانیم قطعات را در عرض چند روز در داخل شرکت تولید کنیم و زمان تحویل یک تریلر جدید را از شش یا هفت ماه به کمتر از پنج ماه یا برای یک تریلر اصلاح‌شده از سه یا چهار ماه به کمتر از دو ماه کاهش دهیم.»
سادلر خاطرنشان کرد که یک دهه پیش، تعداد کمی از تریلرها از ویژگی‌های برش لیزری استفاده می‌کردند، در حالی که امروزه به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. در واقع، محصولات با توجه به قابلیت‌های قابل توجه دستگاه‌های برش لیزری مدرن طراحی می‌شوند. یکی از مزایای آن این است که ماشینکاری آنقدر دقیق است که اجزا در حین مونتاژ، بدون نیاز به مونتاژ وقت‌گیر، به طور دقیق و سریع در کنار هم قرار می‌گیرند.
مزیت دیگر این است که ماشینکاری، به خصوص با لیزر فیبری، بسیار سریع است و با ایجاد سوراخ‌ها و شکاف‌های متعدد، روشی مقرون به صرفه برای کاهش وزن قطعات است. انجام دستی این کار بسیار پرزحمت و بنابراین غیراقتصادی خواهد بود.
واحد برش لیزری در ماه‌های تابستان در شیفت‌های روز و شب به علاوه‌ی خاموشی، در مجموع ۱۸ تا ۲۰ ساعت در روز و پنج روز در هفته فعالیت می‌کند. در بقیه‌ی سال، یک شیفت روز و ۱۰ تا ۱۲ ساعت خاموشی در روز دارد.
شرکت Indespension تصمیم گرفت تجهیزات اتوماسیون را نصب نکند زیرا این شرکت طیف گسترده‌ای از اندازه‌های ورق را پردازش می‌کند و بارگیری خودکار را مشکل‌ساز می‌کند. طیف اندازه‌های قطعات نیز گسترده است و از بیش از ۵.۸ متر به پایین متغیر است. بنابراین حضور اپراتور برای مدیریت این تنوع ضروری است، بنابراین از یک سیستم بالابر دستی با پد مکش برای جابجایی ورق استفاده می‌شود (شکل ۲).
شکل ۲. جابجایی ورق روی و خارج از میز شاتل ByStar Fiber 6520 در Indespension به صورت دستی و با استفاده از یک دستگاه بالابر مکشی انجام می‌شود.
با این حال، اگر یک تولید شامل تنها چند قطعه ساده باشد و آنها از یک ورق نازک بریده شوند، این موضوع شرکت را با مشکل مواجه می‌کند. چرخه برش در دستگاه لیزر فیبر آنقدر سریع است که اپراتور وقت ندارد قبل از آماده شدن ورق ماشینکاری شده بعدی، قطعات را از اسکلت قبلی تکان دهد یا قطعه خام بعدی را روی میز شاتل بارگذاری کند.
بنابراین، این شرکت در حال بررسی گنجاندن میکروتگ‌ها در برخی از برنامه‌های برش ورق فلزی است تا قطعات پروفیل‌بندی شده به اسکلت متصل بمانند و به کل ورق پردازش شده اجازه داده شود به یک ایستگاه خارج از خط منتقل شود، جایی که یکی دیگر از کارکنان می‌تواند به جداسازی اجزا کمک کند.
از قطعات ورق فلزی برش لیزری که در تریلرهای Indespension استفاده می‌شوند، ۸۰٪ نیاز به تا کردن دارند. بر این اساس، هنگامی که اولین دستگاه لیزر نصب شد، یک دستگاه پرس برک پشت سر هم از همان تأمین‌کننده نیز تحویل داده شد (شکل ۳).
تهیه دستگاه برش لیزری و پرس برک از یک تامین‌کننده، مزایای بهره‌وری زیادی دارد، زیرا همه از نرم‌افزار BySoft 7 یکسانی استفاده می‌کنند. هنگامی که یک قطعه جدید در سیستم CAD نرم‌افزار SolidWorks شرکت Indespension طراحی و به نرم‌افزار کنترل Bystronic منتقل می‌شود، که خود شامل قابلیت‌های قدرتمند CAD/CAM سه‌بعدی است، مدل، برنامه‌ای برای برش لیزری و توالی خم کردن قطعه، از جمله موقعیت گیج عقب و طرح ابزار، تولید می‌کند و در نتیجه تأخیر و زمان از کارافتادگی را به حداقل می‌رساند.
همین نرم‌افزار که قابلیت‌های شبیه‌سازی کاملی دارد، مسئول چیدمان حداکثر تعداد قطعات از یک ورق، ایجاد نقشه‌های برش و ارائه نمای کلی از فرآیند تولید، از جمله دسترسی فوری به داده‌های تولید و ماشین‌آلات است.
سدلر در پایان گفت: «ما متعهد به رهبری بازار از نظر نوآوری، کیفیت و اعتبار زیست‌محیطی هستیم. خرید لیزر فیبر بیسترونیک به ما کمک می‌کند تا به این اهداف دست یابیم و همچنین افزایش بسیار مورد نیاز ظرفیت تولید را فراهم کنیم. همچنین نشان‌دهنده تعهد ما به تولید در بریتانیا است که بخش مهمی از اصول شرکت ما است.»
