DAVID LARCOMBE
Perävaunuvalmistaja Indespensionin tehtaalla Boltonissa, Lancashiressa, Englannissa, levymetallin leikkauksen tuottavuus on kaksinkertaistunut sen jälkeen, kun joulukuussa 2016 vaihdettiin CO2-laserkäyttöinen kone Bystronic ByStar Fiber 6520 -kuitulaserprofilointikeskukseen. Vaihto maksoi lähes 800 000 puntaa (noin 1,3 miljoonaa dollaria; KUVA 1). 4 kW:n kuitulaserissa on 6,5 × 2 metrin kapasiteettinen alusta, joten se on tähän mennessä suurin Ison-Britannian markkinoille toimitettu kuitukone.
Indespensionin ostojohtaja Steve Sadler kommentoi: "Leikkaamme pääasiassa 43A-terästä ja esisinkittyä lievää terästä sekä jonkin verran alumiinia 1–12 mm:n paksuisuuksina. Kuitulaser leikkaa jopa 3 mm:iin asti kolme kertaa nopeammin kuin CO2. Se läpäisee 1 mm:n teräksen ja tuottaa 10 reikää sekunnissa. Etu vähenee paksuuden kasvaessa, mutta kaiken kaikkiaan ByStar on kaksi kertaa nopeampi kaikilla käsittelemillämme paksuuksilla. Yhdellä iskulla se poisti tehtaaltamme pullonkaulan, jonka aiheutti se, ettei CO2-kone pystynyt pysymään jatkuvasti kasvavan laserleikkaustyömäärämme perässä."
Kuitulaser ostettiin osittaisena vaihtokauppana vastaavan kapasiteetin omaavaan Bystronic CO2 -malliin, jonka Indespension toimitti vuonna 2009. Sadler vahvisti, että vanhasta koneesta saatiin hyvä hinta, vaikka se oli työskennellyt jopa 20 tuntia päivässä, ja korosti arvon säilyttämistä laitteiden ostamisen etuna tältä valmistajalta.
Aluksi tärkein syy laserleikkaukseen investoimiseen oli perävaunujen tuotannon parempi sisäinen hallinta ja peltiteollisuuden alihankkijoille työn ulkoistamisen kustannusten säästäminen. Toinen tärkeä näkökohta oli prototyyppien ja suunnitteluprosessin virtaviivaistaminen sekä uusien tuotteiden nopeampi markkinoille saattaminen.
”Ennen vuotta 2009 tuotekehityksen aikana meidän piti ostaa yksi, kaksi tai kolme sarjaa prototyyppilevyosia”, Sadler jatkoi. ”Alihankkijat eivät olleet innokkaita tuottamaan niin pieniä määriä, joten hinta oli yleensä korkea ja prototyyppien toimittaminen kesti heiltä neljästä kuuteen viikkoa. Jos meidän piti tehdä suunnittelumuutos ja palata alihankkijalle tilaamaan lisää prototyyppejä – kyseessä saattoi olla esimerkiksi uusi lokasuojasarja – se saattoi lisätä toimitusaikaa noin kuukauden. Nyt voimme valmistaa osat itse muutamassa päivässä, mikä lyhentää uuden perävaunun toimitusaikaa tyypillisesti kuudesta tai seitsemästä kuukaudesta alle viiteen tai muokatun perävaunun toimitusaikaa kolmesta tai neljästä kuukaudesta alle kahteen.”
Sadler huomautti, että vielä kymmenen vuotta sitten vain harvoissa perävaunuissa oli laserleikattuja ominaisuuksia, kun taas nykyään niitä käytetään laajasti. Tuotteet suunnitellaankin nykyaikaisten laserleikkauskoneiden huomattavien ominaisuuksien ympärille. Yksi etu on, että koneistus on niin tarkkaa, että komponentit sopivat yhteen tarkasti ja nopeasti kokoonpanon aikana ilman aikaa vievää sovittamista.
Toinen etu on, että työstö on niin nopeaa, erityisesti kuitulaserilla, että se on kustannustehokas tapa keventää komponenttien painoa lisäämällä niihin useita reikiä ja uria. Manuaalinen työstö olisi liian työlästä ja siksi epätaloudellista.
Laserleikkaussolu työskentelee päivä- ja yövuoroissa sekä sammutettuina kesäkuukausina, yhteensä 18–20 tuntia päivässä, viitenä päivänä viikossa. Loppuvuoden ajan se työskentelee päivävuorossa ja sammutettuina 10–12 tuntia päivässä.
Indespension päätti olla asentamatta automaatiolaitteita, koska se käsittelee monenlaisia levykokoja, mikä tekee automaattisesta lastauksesta ongelmallista. Myös komponenttien kokovalikoima on laaja, yli 5,8 metristä ylöspäin. Käyttäjän läsnäolo on siksi välttämätöntä monimuotoisuuden hallitsemiseksi, joten levyjen käsittelyyn käytetään manuaalista imukupillisella nostojärjestelmää (KUVA 2).
KUVA 2. Arkin käsittely ByStar Fiber 6520:n kuljetuspöydällä ja siitä pois tapahtuu Indespensionilla manuaalisesti imukuppimallisen nostolaitteen avulla.
Tämä kuitenkin aiheuttaa yritykselle ongelman, jos tuotantoajo käsittää vain muutaman yksinkertaisen osan pesän ja ne leikataan ohuesta levystä. Kuitulaserkoneen leikkaussykli on niin nopea, että käyttäjällä ei ole aikaa ravistella osia edellisestä rungosta ennen kuin seuraava työstetty levy on valmis, tai ladata seuraavaa aihiota sukkulapöydälle.
Niinpä yritys harkitsee mikrotunnisteiden sisällyttämistä joihinkin levymetallin leikkausohjelmiin, jotta profiloidut osat pysyisivät kiinnitettyinä runkoon, jolloin koko käsitelty levy voidaan siirtää offline-asemalle, jossa toinen työntekijä voi auttaa komponenttien poistamisessa.
Indespensionin perävaunuihin menevistä laserleikatuista ohutlevyosista 80 % on taitettava. Niinpä ensimmäisen laserkoneen asennuksen yhteydessä toimitettiin myös saman toimittajan tandem-särmäyspuristin (KUVA 3).
Laserleikkauskoneen ja särmäyspuristimien hankkiminen samalta toimittajalta parantaa tuottavuutta, koska ne kaikki käyttävät samaa BySoft 7 -ohjelmistoa. Kun uusi komponentti suunnitellaan Indespensionin SolidWorks CAD -järjestelmässä ja viedään Bystronic-ohjausohjelmistoon, joka itsessään sisältää tehokkaat 3D CAD/CAM-toiminnot, malli luo laserleikkausohjelman ja komponentin taivutusjärjestyksen, mukaan lukien takavasteen sijainnin ja työkalusuunnitelman, mikä minimoi viiveet ja seisokkiajat.
Sama ohjelmisto, jolla on täydet simulointiominaisuudet, vastaa mahdollisimman suuren määrän osien sisäkkäin asettamisesta levyltä, leikkaussuunnitelmien luomisesta ja valmistusprosessin yleiskatsauksen tarjoamisesta, mukaan lukien välitön pääsy tuotanto- ja konetietoihin.
”Olemme sitoutuneet johtamaan markkinoita innovaatioiden, laadun ja ympäristöystävällisyyden suhteen”, Sadler totesi. ”Bystronicin kuitulaserin hankinta auttaa meitä saavuttamaan nämä tavoitteet ja tarjoaa kipeästi kaivatun tuotantokapasiteetin kasvun. Se on myös osoitus sitoutumisestamme valmistukseen Isossa-Britanniassa, mikä on tärkeä osa yrityksemme eetosta.”
