DAVID LARCOMBE
במפעל של יצרנית הקרוואנים Indespension בבולטון, לנקשייר, אנגליה, הוכפלה תפוקת חיתוך יריעות מתכת לאחר החלפת מכונה המופעלת בלייזר CO2 במרכז פרופילציה בלייזר סיבים מדגם Bystronic ByStar Fiber 6520 בדצמבר 2016, בעלות של כמעט 800,000 ליש"ט (כ-1.3 מיליון דולר; איור 1). ללייזר הסיבים בהספק של 4 קילוואט יש מצע בקיבולת של 6.5 × 2 מטר, מה שהופך אותו למכונת הסיבים הגדולה ביותר שסופקה עד כה לשוק הבריטי.
מנהל הרכש של Indespension, סטיב סדלר, ציין: "אנו חותכים בעיקר פלדה 43A ופלדה רכה שעברה גילוי מוקדם, בתוספת מעט אלומיניום, מעובי של 1 מ"מ עד 12 מ"מ. עד 3 מ"מ, לייזר הסיבים חותך פי שלושה מהר יותר מ-CO2. הוא עובר דרך פלדה בעובי של 1 מ"מ, ומייצר 10 חורים בשנייה. היתרון פוחת ככל שהעובי עולה, אך בסך הכל, ה-ByStar מהיר פי שניים בכל הגדלים שאנו מעבדים. בבת אחת, הוא ביטל את צוואר הבקבוק במפעל שלנו שנגרם עקב חוסר יכולת של מכונת ה-CO2 לעמוד בקצב עומס העבודה ההולך וגדל שלנו בחיתוך הלייזר."
לייזר הסיבים נרכש בתמורה חלקית לדגם CO2 של Bystronic בעל קיבולת מקבילה לזה שסיפקה Indespension בשנת 2009. סדלר אישר כי הושג מחיר טוב עבור המכונה הישנה, למרות שעבדה עד 20 שעות ביום, והדגיש את שמירת הערך כיתרון של רכישת ציוד מיצרן זה.
בהתחלה, הסיבה העיקרית להשקעה בחיתוך בלייזר הייתה להשיג מידה רבה יותר של שליטה פנימית על ייצור הקרוואנים ולחסוך את הוצאות ההעברת העבודה לקבלני משנה של יריעות מתכת. שיקול חשוב נוסף היה לייעל את תהליך ייצור האב-טיפוס והעיצוב ולהביא מוצרים חדשים לשוק מהר יותר.
"לפני 2009, במהלך פיתוח המוצר היינו צריכים לקנות סט אחד, שניים או שלושה של חלקי מתכת אב טיפוס", המשיך סדלר. "קבלני משנה לא התלהבו לייצר כמויות קטנות כל כך, כך שהמחיר נטה להיות גבוה ולקח להם ארבעה עד שישה שבועות לספק את האבות טיפוס. אם היינו צריכים לבצע שינוי עיצובי ולחזור לקבלן המשנה לקבלת אבות טיפוס נוספים - זה יכול להיות משהו פשוט כמו סט חדש של מגיני בוץ - זה יכול היה להוסיף עוד חודש בערך. כעת, אנחנו יכולים לייצר את החלקים באופן עצמאי תוך ימים ספורים, מה שמקטין את זמן האספקה עבור גרור חדש משישה או שבעה חודשים בדרך כלל לפחות מחמישה, או עבור גרור שעבר שינוי משלושה או ארבעה חודשים לפחות משניים."
סדלר ציין כי לפני עשור, מעט נגררים שילבו תכונות חיתוך לייזר, בעוד שכיום הם נמצאים בשימוש נרחב. ואכן, מוצרים מתוכננים סביב היכולות הניכרות של מכונות חיתוך לייזר מודרניות. יתרון אחד הוא שעיבוד שבבי מדויק כל כך עד שרכיבים מתאימים זה לזה בצורה מדויקת ומהירה במהלך ההרכבה, ללא צורך בהתקנה גוזלת זמן.
היתרון הנוסף הוא שעיבוד שבבי הוא כה מהיר, במיוחד עם לייזר סיב, שזוהי דרך חסכונית להפחית משקל מרכיבים על ידי שילוב חורים וחריצים רבים. זה יהיה עתיר עבודה מדי ולכן לא כלכלי לעשות זאת באופן ידני.
תא חיתוך הלייזר פועל במשמרות יום ולילה בתוספת כיבוי אורות במהלך חודשי הקיץ, בסך הכל 18 עד 20 שעות ביום, חמישה ימים בשבוע. בשאר ימות השנה, הוא פועל במשמרת יום וכיבוי אורות במשך 10 עד 12 שעות ביום.
חברת Indespension החליטה לא להתקין ציוד אוטומציה מכיוון שהיא מעבדת מגוון רחב של גדלי יריעות, מה שהופך את הטעינה האוטומטית לבעייתית. גם טווח גדלי הרכיבים גדול, החל מעומק של מעל 5.8 מטר ומטה. לכן, נוכחות המפעיל נחוצה כדי לנהל את הגיוון, ולכן נעשה שימוש במערכת הרמה ידנית באמצעות משטח יניקה לטיפול ביריעות (איור 2).
איור 2. טיפול ביריעות על שולחן ההסעות של ByStar Fiber 6520 ומחוצה לו מתבצע באופן ידני ב-Indespension באמצעות מתקן הרמה בעל משטח יניקה.
עם זאת, דבר זה מציב בפני החברה בעיה, אם סדרת ייצור כוללת קן של כמה חלקים פשוטים בלבד והם נחתכים מגיליון דק. מחזור החיתוך במכונת לייזר הסיבים כה מהיר, עד שלמפעיל אין זמן לסיים לנער חלקים מהשלד הקודם לפני שהגיליון המעובד הבא מוכן, או לטעון את החלק הריק הבא על שולחן ההסעות.
לכן, החברה שוקלת לכלול תגיות מיקרו בכמה תוכניות חיתוך יריעות מתכת, כך שחלקים פרופיליים יישארו מחוברים לשלד, מה שיאפשר להעביר את כל היריעה המעובדת לתחנה לא מקוונת, שם איש צוות אחר יוכל לסייע בהסרת הרכיבים.
מבין חלקי המתכת החתוכים בלייזר הנכנסים לנגרים של Indespension, 80% דורשים קיפול. בהתאם לכך, כאשר הותקנה מכונת הלייזר הראשונה, סופק גם בלם פרסה טנדם מאותו ספק (איור 3).
ישנם יתרונות פרודוקטיביות ממקור מכונת חיתוך הלייזר ומכונות הלחיצה מאותו ספק, בכך שכולם משתמשים באותה תוכנת BySoft 7. כאשר רכיב חדש מתוכנן במערכת SolidWorks CAD של Indespension ומיוצא לתוכנת הבקרה Bystronic, אשר עצמה מכילה פונקציונליות CAD/CAM תלת-ממדית עוצמתית, המודל מייצר תוכנית לחיתוך בלייזר ורצף לכיפוף הרכיב, כולל מיקום קצה אחורי ותוכנית הכלי, ובכך ממזער עיכובים וזמן השבתה.
אותה תוכנה, בעלת יכולות סימולציה מלאות, אחראית על קינון המספר המרבי של חלקים מגיליון, יצירת תוכניות חיתוך ומתן סקירה כללית של תהליך הייצור, כולל גישה מיידית לנתוני ייצור ומכונה.
"אנו מחויבים להוביל את השוק מבחינת חדשנות, איכות ושמירה על איכות סביבתית", סיכם סדלר. "רכישת לייזר הסיבים של Bystronic עוזרת לנו להשיג מטרות אלו, וכן מספקת עלייה נחוצה ביכולת הייצור. היא גם מסמנת את מחויבותנו לייצור בבריטניה, שהוא חלק חשוב מאתוס החברה שלנו."
