DAVID LARCOMBE
Vid trailertillverkaren Indespensions fabrik i Bolton, Lancashire, England, har produktiviteten inom plåtbearbetning fördubblats efter att en CO2-laserdriven maskin ersattes med en Bystronic ByStar Fiber 6520 fiberlaserprofileringscentral i december 2016, vilket kostade nästan 800 000 pund (cirka 1,3 miljoner dollar; FIGUR 1). Fiberlasern på 4 kW har en bädd med en kapacitet på 6,5 × 2 m, vilket gör den till den största fibermaskinen som hittills levererats till den brittiska marknaden.
Indespensions inköpschef Steve Sadler kommenterade: "Vi skär huvudsakligen 43A och förgalvat stål, plus en del aluminium, från 1 mm till 12 mm tjocklek. Upp till 3 mm skär fiberlasern tre gånger snabbare än CO2. Den flyger genom 1 mm stål och producerar 10 hål/s. Fördelen avtar när tjockleken ökar, men totalt sett är ByStar dubbelt så snabb i alla de tjocklekar vi bearbetar. I ett slag har den eliminerat flaskhalsen i vår fabrik som orsakades av att CO2-maskinen inte kunde hålla jämna steg med vår ständigt ökande laserskärningsarbetsbelastning."
Fiberlasern köptes i delvis byte mot en Bystronic CO2-modell med motsvarande kapacitet som den som Indespension levererade 2009. Sadler bekräftade att ett bra pris uppnåddes för den gamla maskinen, trots att den hade arbetat upp till 20 timmar om dagen, och framhöll värdebevarande som en fördel med att köpa utrustning från denna tillverkare.
Från början var den främsta anledningen till att investera i laserskärning att uppnå en större grad av intern kontroll över trailerproduktionen och spara kostnaden för att lägga ut arbete på underleverantörer av plåt. En annan viktig faktor var att effektivisera prototyp- och designprocessen och få ut nya produkter snabbare på marknaden.
"Före 2009 var vi under produktutvecklingen tvungna att köpa in en, två eller tre uppsättningar prototypplåtdelar", fortsatte Sadler. "Underleverantörer var inte angelägna om att producera så små kvantiteter, så priset tenderade att vara högt och det tog dem fyra till sex veckor att leverera prototyperna. Om vi behövde göra en designändring och gå tillbaka till underleverantören för ytterligare prototyper – det kunde vara något så enkelt som en ny uppsättning stänkskärmar – kunde det lägga till ytterligare en månad eller så. Nu kan vi producera delarna internt på några dagar, vilket minskar ledtiden för en ny släpvagn från vanligtvis sex eller sju månader till mindre än fem, eller för en modifierad släpvagn från tre eller fyra månader till mindre än två."
Sadler påpekade att för ett decennium sedan var det få släpvagnar som hade laserskurna funktioner, medan de används i stor utsträckning idag. Produkterna är faktiskt utformade kring de avsevärda funktionerna hos moderna laserskärmaskiner. En fördel är att bearbetningen är så exakt att komponenterna passar ihop exakt och snabbt under monteringen, utan behov av tidskrävande montering.
Den andra fördelen är att bearbetningen går så snabbt, särskilt med fiberlaser, att det är ett kostnadseffektivt sätt att minska vikten på komponenter genom att införliva ett flertal hål och spår. Det skulle vara för arbetsintensivt och därför oekonomiskt att göra manuellt.
Laserskärcellen arbetar dag- och nattskift plus släckt ljus under sommarmånaderna, totalt 18 till 20 timmar per dag, fem dagar i veckan. Under resten av året körs det ett dagskift med släckt ljus i 10 till 12 timmar per dag.
Indespension beslutade att inte installera automationsutrustning eftersom de bearbetar en mängd olika plåtstorlekar, vilket gör automatiserad lastning problematisk. Utbudet av komponentstorlekar är också stort, från över 5,8 m och ner. Operatörens närvaro är därför nödvändig för att hantera variationen, så ett manuellt lyftsystem med sugkopp används för plåthantering (FIGUR 2).
FIGUR 2. Arkhantering på och av ByStar Fiber 6520:s skyttelbord utförs manuellt hos Indespension med hjälp av en sugkoppslyftanordning.
Detta ställer dock företaget inför ett problem om en produktionskörning endast omfattar ett bo av ett fåtal enkla delar och de skärs ut från en tunn plåt. Skärcykeln är så snabb i fiberlasermaskinen att operatören inte hinner skaka av delar från det föregående skelettet innan nästa bearbetade plåt är klar, eller att ladda nästa ämne på skyttelbordet.
Så företaget funderar på att inkludera mikrotaggar i vissa plåtskärningsprogram så att profilerade delar förblir fästa vid skelettet, vilket gör att hela den bearbetade plåten kan överföras till en offline-station, där en annan medarbetare kan hjälpa till att ta bort komponenterna.
Av de laserskurna plåtdelarna som ingår i Indespensions släpvagnar behöver 80 % bockas. Följaktligen levererades även en tandemkantpress från samma leverantör när den första lasermaskinen installerades (FIGUR 3).
Det finns produktivitetsfördelar med att köpa laserskärmaskinen och kantpressarna från samma leverantör, eftersom alla använder samma BySoft 7-programvara. När en ny komponent designas i Indespensions SolidWorks CAD-system och exporteras till Bystronic-styrprogramvaran, som i sig innehåller kraftfull 3D CAD/CAM-funktionalitet, genererar modellen ett program för laserskärning och en sekvens för att bocka komponenten, inklusive bakanslagsposition och verktygsplan, vilket minimerar förseningar och driftstopp.
Samma programvara, som har fullständiga simuleringsmöjligheter, ansvarar för att kapsla in maximalt antal delar från en plåt, skapa skärplaner och ge en översikt över tillverkningsprocessen, inklusive omedelbar åtkomst till produktions- och maskindata.
”Vi är fast beslutna att leda marknaden vad gäller innovation, kvalitet och miljömedvetenhet”, avslutade Sadler. ”Förvärvet av Bystronic-fiberlasern hjälper oss att uppnå dessa mål, samt ger en välbehövlig ökning av produktionskapaciteten. Det markerar också vårt engagemang för tillverkning i Storbritannien, vilket är en viktig del av vår företagsfilosofi.”
