DAVID LARCOMBE
W fabryce producenta przyczep Indespension w Bolton w hrabstwie Lancashire w Anglii, wydajność cięcia blach podwoiła się po wymianie w grudniu 2016 roku maszyny zasilanej laserem CO2 na centrum profilujące Bystronic ByStar Fiber 6520 z laserem światłowodowym, kosztującym prawie 800 000 funtów (około 1,3 miliona dolarów; RYSUNEK 1). Laser światłowodowy o mocy 4 kW ma pole robocze o wymiarach 6,5 × 2 m, co czyni go największą maszyną światłowodową dostarczoną do tej pory na rynek brytyjski.
Dyrektor ds. zakupów w Indespension, Steve Sadler, skomentował: „Tniemy głównie stal miękką 43A i wstępnie ocynkowaną, a także trochę aluminium, o grubości od 1 mm do 12 mm. Do 3 mm laser światłowodowy tnie trzy razy szybciej niż CO2. Przecina stal o grubości 1 mm, wytwarzając 10 otworów na sekundę. Przewaga maleje wraz ze wzrostem grubości, ale ogólnie ByStar jest dwa razy szybszy we wszystkich grubościach, które przetwarzamy. Za jednym zamachem wyeliminował wąskie gardło w naszej fabryce, które wynikało z tego, że maszyna CO2 nie nadążała za stale rosnącym obciążeniem pracą w zakresie cięcia laserowego”.
Laser światłowodowy zakupiono w ramach częściowej wymiany za model Bystronic CO2 o tej samej wydajności, dostarczony firmie Indespension w 2009 r. Sadler potwierdził, że za starą maszynę uzyskano dobrą cenę, mimo że pracowała ona do 20 godzin dziennie, podkreślając, że zakup sprzętu tego producenta zapewnia utrzymanie wartości.
Początkowo głównym powodem inwestycji w cięcie laserowe było uzyskanie większego stopnia kontroli wewnętrznej nad produkcją przyczep i ograniczenie kosztów zlecania prac podwykonawcom zajmującym się obróbką blach. Kolejnym ważnym celem było usprawnienie procesu prototypowania i projektowania oraz szybsze wprowadzanie nowych produktów na rynek.
„Przed 2009 rokiem, w trakcie rozwoju produktu, musieliśmy kupować jeden, dwa lub trzy zestawy prototypowych części z blachy” – kontynuował Sadler. „Podwykonawcy nie byli zainteresowani produkcją tak małych ilości, więc ceny były zazwyczaj wysokie, a dostarczenie prototypów zajmowało im od czterech do sześciu tygodni. Jeśli musieliśmy wprowadzić zmiany w projekcie i zwrócić się do podwykonawcy po kolejne prototypy – mogło to być coś tak prostego, jak nowy zestaw błotników – mogło to wydłużyć czas realizacji o kolejny miesiąc lub dwa. Teraz możemy produkować części u siebie w ciągu kilku dni, skracając czas realizacji nowej przyczepy z typowych sześciu lub siedmiu miesięcy do mniej niż pięciu, a w przypadku zmodyfikowanej przyczepy z trzech lub czterech miesięcy do mniej niż dwóch”.
Sadler zauważył, że dekadę temu niewiele przyczep posiadało elementy wycinane laserowo, podczas gdy dziś są one szeroko stosowane. Produkty są projektowane z myślą o ogromnych możliwościach nowoczesnych maszyn do cięcia laserowego. Jedną z zalet jest tak dokładna obróbka, że komponenty pasują do siebie precyzyjnie i szybko podczas montażu, bez konieczności czasochłonnego dopasowywania.
Inną zaletą jest to, że obróbka jest tak szybka, zwłaszcza w przypadku lasera światłowodowego, że stanowi opłacalny sposób na zmniejszenie masy komponentów poprzez zastosowanie licznych otworów i szczelin. Ręczne wykonanie tej czynności byłoby zbyt pracochłonne, a zatem nieekonomiczne.
Cela cięcia laserowego pracuje w systemie zmianowym (dzień i noc) oraz w trybie nocnym w miesiącach letnich, łącznie 18 do 20 godzin dziennie, pięć dni w tygodniu. Przez pozostałą część roku pracuje w trybie zmianowym (dzień i noc) przez 10 do 12 godzin dziennie.
Firma Indespension zdecydowała się nie instalować urządzeń automatyki, ponieważ przetwarza arkusze o różnych rozmiarach, co utrudnia automatyczny załadunek. Zakres rozmiarów komponentów jest również duży i sięga ponad 5,8 m. W związku z tym do zarządzania różnorodnością niezbędna jest obecność operatora, dlatego do obsługi arkuszy zastosowano ręczny system podnoszenia z przyssawkami (RYSUNEK 2).
RYCINA 2. Przenoszenie arkuszy na i ze stołu wahadłowego ByStar Fiber 6520 odbywa się ręcznie w firmie Indespension przy użyciu podnośnika ssącego.
Stanowi to jednak problem dla firmy, jeśli seria produkcyjna obejmuje gniazdo składające się z zaledwie kilku prostych części, wycinanych z cienkiej blachy. Cykl cięcia w laserze światłowodowym jest tak szybki, że operator nie ma czasu na dokończenie wykrawania części z poprzedniego szkieletu przed przygotowaniem kolejnego arkusza, ani na załadowanie kolejnego wykroju na stół wahadłowy.
W związku z tym firma rozważa włączenie mikro-etykiet do niektórych programów cięcia blach, aby wyprofilowane części pozostały przymocowane do szkieletu, co pozwoliłoby na przeniesienie całego obrobionego arkusza do stanowiska off-line, gdzie inny pracownik mógłby pomóc w demontażu komponentów.
Spośród laserowo wycinanych elementów z blachy, które trafiają do przyczep Indespension, 80% wymaga gięcia. W związku z tym, wraz z instalacją pierwszej maszyny laserowej, dostarczono również tandemową prasę krawędziową od tego samego dostawcy (RYSUNEK 3).
Korzystanie z maszyny do cięcia laserowego i pras krawędziowych od tego samego dostawcy zapewnia korzyści w zakresie produktywności, ponieważ wszystkie korzystają z tego samego oprogramowania BySoft 7. Po zaprojektowaniu nowego komponentu w systemie CAD SolidWorks firmy Indespension i wyeksportowaniu go do oprogramowania sterującego Bystronic, które samo w sobie zawiera zaawansowane funkcje 3D CAD/CAM, model generuje program cięcia laserowego oraz sekwencję gięcia komponentu, w tym położenie zderzaka tylnego i plan narzędzi, minimalizując w ten sposób opóźnienia i przestoje.
To samo oprogramowanie, dysponujące pełnymi możliwościami symulacji, odpowiada za układanie maksymalnej liczby części z arkusza, tworzenie planów cięcia oraz zapewnianie przeglądu procesu produkcyjnego, łącznie z natychmiastowym dostępem do danych produkcyjnych i maszynowych.
„Zależy nam na byciu liderem rynku pod względem innowacji, jakości i ekologiczności” – podsumował Sadler. „Przejęcie firmy Bystronic Fiber Laser pomaga nam w realizacji tych celów, a także zapewnia bardzo potrzebny wzrost mocy produkcyjnych. Jest to również wyraz naszego zaangażowania w produkcję w Wielkiej Brytanii, która jest ważnym elementem etosu naszej firmy”.
