Как подобрать оборудование для производства изделий из металлического листа

Содержание:

• Первый уровень производства
  • Характеристики решения 1 уровня
  • Организация производства 1 уровня
  • Возможные проблемы на 1 уровне
  • Способы увеличения производительности и расширения номенклатуры изделий на 1 уровне
• Второй уровень производства
  • Характеристики решения 2 уровня
  • Организация производства 2 уровня
  • Возможные проблемы 2 уровня или какие вопросы предстоит решить
  • Способы увеличения производительности и расширения номенклатуры изделий на 2 уровне
• Как работает решение Flexcell
  • Что нужно произвести?
  • Задачи
  • Решение от Salvagnini: Flexcell
• Третий уровень производства
  • Характеристики решения 3 уровня
  • Организация производства на 3 уровне
  • MD — склад-башня для хранения материала в пачках
  • S4 — центр пробивки и отрезки
  • Преимущества работы с S4
  • P4 — панелегиб для гибки в автоматическом режиме
  • Технологии от Salvagnini для обеспечения высокого качества продукции
  • Картезиан MC — буферная зона между S4 и P4
  • Способы увеличения производительности и расширения номенклатуры изделий на 3 уровне

Знаете ли вы, что существуют универсальные технологии для производства изделий из металлического листа? С ними можно выпускать входные, противопожарные, технические двери, металлическую мебель, торговое оборудование, строительные изделия, корпуса и каркасы, лифты, осветительные приборы, холодильные системы и комплектующие, электрощитовое оборудование, изделия для транспорта и торговли. Также они подходят для организации субподрядных металлоцентров, работающих под заказы крупных производителей.

Мы работаем с различными производствами изделий из металлического листа, помогаем внедрять новые технологические решения и хорошо знаем плюсы и минусы каждого из них. 

Кроме того, мы часто отвечаем на одни и те же вопросы от владельцев уже существующих производств или бизнесменов, которые только планируют запуск:

Поэтому мы подготовили полезную информацию о технологиях, поделились своим экспертным мнением о них и ответили на самые распространенные вопросы.

Напоминаем простую истину: Прибыль = Доходы − Расходы.

Очевидно, правда? Но многие забывают об этом. Подумайте о сбыте до того, как откроете новое производство или вложите деньги в модернизацию уже существующего!

Первый уровень производства изделий из металлического листа

Отличный вариант для старта производства небольшой номенклатуры изделий и простых деталей, когда частая переналадка гибочного и пробивного инструмента не требуется. Для этого понадобятся:

Гильотинные ножницы — 1 шт

Координатно-пробивной пресс — 1 шт

Гибочный пресс — 1 шт

В себестоимости изделия значительную долю занимает заработная плата рабочих.
Для разных производств комплектация, модели станков и набор инструментов отличаются.

Характеристики решения 1 уровня

1. Невысокая производительность.
2. Средняя гибкость из-за значительных затрат времени на переналадки и настройки. При большой номенклатуре изделий требуется наличие разного инструмента.
3. Высокая зависимость от человеческого фактора.
4. Необходимы квалифицированные сотрудники.
5. При правильно подобранной комплектации можно производить широкий диапазон деталей.

Организация производства 1 уровня

1. Перемещения заготовок между станками производятся вручную оператором. Обычно задействовано более трех гибочных и координатно-пробивных прессов.
2. На один станок — один оператор в смену.
3. Возле станка расположена одна или несколько паллет с листами для раскроя из разного металла и разной толщины, а также паллета/паллеты для раскроенных листовых заготовок.
4. Оператор передает листовые заготовки на гибочный пресс. Он должен знать, какую программу и инструмент использовать для гибки деталей.
5. У операторов нет времени на переналадку инструментов (пробивных и гибочных) и их настройку в течение дня, поэтому выпуск продукции осуществляется сериями.
6. Детали должны равномерно поступать на сборочные операции, в противном случае образуются буферные зон и возникают ошибки.

Возможные проблемы на 1 уровне

1. Организовать эффективную работу отдельно стоящих станков, логистику между ними и сборку конечного продукта достаточно сложно.
2. Раскрой металла затруднительно планировать, поэтому появляется большое количество делового отхода.
3. Технологи вынуждены планировать выпуск продукции сериями, чтобы снизить время на подготовку производства новой детали, а от этого растут склады деталей незавершенного производства (WIP или НЗП), увеличиваются буферные зоны рядом со станками.
4. Технологам приходится упрощать конструкцию изделий, при этом увеличивая сложность, трудозатратность/стоимость и время сборки.

Способы увеличения производительности и расширения номенклатуры изделий на 1 уровне

1. Добавить второй, третий гибочный пресс. Характеристики и параметры подобрать по задачам производства.
2. Добавить второй, третий координатно-пробивной пресс. Если требуется — установки лазерной резки.

Второй уровень производства изделий из металлического листа

Усиливаем функцию гибки за счет установки автоматического панелегиба. При необходимости усиливаем и функцию раскроя с помощью лазера. Получаем следующую комплектацию:

Гильотинные ножницы — 1 шт	Координатно-пробивной пресс — 1 или 2 шт	Гибочный пресс — 1 или 2 шт
Панелегиб P1, P2lean или P4 — 1 шт
Установка лазерной резки L3 или L5 — 0 / 1 / 2 шт

Характеристики решения 2 уровня

1. Высокая производительность.
2. Высокая гибкость производства за счет оптимизации функции гибки, поскольку изготовление разных деталей, из разного металла, разной толщины друг за другом происходит без переналадки.
3. Снижение зависимости от человеческого фактора.
4. Квалифицированные сотрудники необходимы в меньшем количестве.
5. Значительное расширение сложности и ассортимента выпускаемой продукции.

Организация производства 2 уровня

Выбор технологии раскроя зависит от сложности форм для раскроя, типа материала, производительности, требуемого качества, объема инвестиций, себестоимости операций. Раскрой выполняется на отдельностоящем оборудовании:

• координатно-пробивной пресс (типа Euromac STX);
• установка лазерного раскроя;
• для некоторых отраслей эффективно применять обе технологии;
• при большой номенклатуре деталей и для оптимизации раскроя можно организовать склад для плоских заготовок рядом с панелегибом (небольшой стеллаж). Оператор будет гнуть только те детали, которые нужно отправить на сборку в этот момент времени, и будет гнуть детали комплектами.

Усиление функции гибки происходит на автоматическом панелегибе, который полностью избавляет от проблем единичного производства:

1. Зависимость от человеческого фактора и квалификации операторов.
2. Затраты времени на переналадку и на выполнение заказа (lead time).
3. Невозможность выпускать изделия комплектами и точно в срок (just in time).
4. Незавершенное производство (work in progress material).
5. Сложная заводская логистика.

Примечание: посмотрите работу панелегиба:

• Видео гибки 4 разных деталей на панелегибе SALVAGNINI P2Xe. 
  Производство идет без переналадки и непрерывно. Оператор только загружает заготовки и выгружает изделия.
• Видео гибки 7 деталей на панелегибе SALVAGNINI P2Xe. 
  Производство деталей одного изделия (комплект).
• Видео гибки 4 разных деталей на панелегибе Р4НРТ. 
  Панелегиб Р4НРТ в работе, показаны все детали, указаны материалы и толщины заготовок.

Возможные проблемы 2 уровня или какие вопросы предстоит решить

1. Кто будет определять последовательность выдачи заготовок лазером?
2. Как спланировать раскрой деталей по листу?
3. В какой последовательности оператор должен гнуть детали на гибочном прессе?
4. В какой последовательности должен выдавать продукцию панелегиб?
5. Как быть с изделиями, которые нужно гнуть на панелегибе и догибать на гибочном прессе?
6. Кто будет контролировать и обеспечивать безошибочную логистику между станками?

Способы увеличения производительности и расширения номенклатуры изделий на 2 уровне

1. Добавить необходимое дополнительное оборудование из номенклатуры технологического комплекта второго уровня, расширяя «бутылочные горлышки» в производственном процессе.
2. Установить оборудование, готовое для работы в линии для более быстрого перехода на следующую ступень производства.

Выгодное решение от Salvagnini для производств, где требуются панелегиб и гибочный пресс с или без объединения с оборудованием для раскроя. В этом случае панелегиб, гибочник и оборудование для раскроя (при необходимости) объединяются в одной программной среде собственной разработки и образуют гибочную ячейку Flexcell.

Рассмотрим работу Flexcell на примере

Что нужно произвести?

Изделия, состоящие из 10–15 разных деталей (комплект). Они отличаются по размерам и могут быть разными в течение смены (например, один тип холодильников, но разные габариты, и разные модели холодильников в течение дня).

Задачи

1. Эффективно организовать работу трех станков.
2. Сократить время на переналадки и простои.
3. Выдавать комплекты, которые сразу идут на сборку.
4. Убрать буферы между станками и детали «незавершенного производства».

Решение от Salvagnini: Flexcell

Краткий видеообзор и подробный видеообзор.

Установка лазерной резки оснащена автоматической загрузкой-выгрузкой и сортировкой. Манипуляторы подают раскроенные заготовки оператору в последовательности, определенной программой. Оператор сканирует штрихкод и видит на мониторе, что сделать с заготовкой: загрузить в панелегиб, согнуть на гибочном прессе или сначала согнуть на панелегибе, потом догнуть на гибочном прессе. Он не думает, решения за него принимает программа.

Программное обеспечение OPS-FlexCell автоматически оптимизирует последовательность производственного потока в зависимости от гибов и направляет оператора, облегчая ему работу и снижая риск ошибок. Все три станка, входящие во Flexcell, получают задание (производственные списки) от OPS-FlexCell, которая их формирует.

Данная технология позволяет одновременно повысить до максимального уровня и гибкость и производительность процесса. И получить минимально возможную себестоимость изделий.

Третий уровень производства изделий из металлического листа

Усиливаем функции пробивки, раскроя и межоперационной логистики гибки за счет выстраивания работы в линию с максимальной автоматизацией. Понадобятся:

Автоматическая линия пробивки и гибки S4P4 с автоматическим складом MD (опционально)
Гибочный пресс, в том числе и с роботом	Установки лазерной резки

Характеристики решения 3 уровня

1. Очень высокая производительность.
2. Очень высокая гибкость производства за счет оптимизации и автоматизации всего процесса.
3. Минимально возможное влияние человеческого фактора.
4. Квалифицированные сотрудники требуются в минимальном количестве.
5. Подходит для максимально сложного и широкого ассортимента выпускаемой продукции.

Организация производства на 3 уровне

Существуют разные комбинаций линии MDS4P4 и решений по стыковке S4P4. Рассмотрим самое эффективное и гибкое решение для экономичного производства в режиме just in time.

MD — склад-башня для хранения материала в пачках

На каждый уровень склада размещается пачка весом до 3 тонн. Количество уровней может быть 6-9-12-15. На них можно положить листы из различного металла, разных размеров, разной толщины.

Уникальная особенность MD — это подача одного листа в центр пробивки и резки S4, загрузка листа может каждый раз осуществляться с разных уровней. Когда лист поступает на обработку в S4, MD сразу готовит на подачу следующий лист. Видео, как это происходит.

Линия S4P4 идеально подходит для выпуска изделий комплектами, детали которых выполнены из разных металлов и имеют разную толщину.

S4 — центр пробивки и отрезки

Уникальная конструкция пробивной головки и встроенные гильотинные ножницы обеспечивают высокую производительность и точность, пробивку без перемычек и с минимальными отходами. Только этот станок обеспечивает подачу раскроенных заготовок в панелегиб Р4 для производства изделий комплектами при сбалансированной работе линии S4P4.

Запатентованная конструкция и принцип работы пробивного центра S4, а также программное обеспечение Salvagnini, позволяют последовательно раскраивать заготовки. В станок подается стандартный лист, S4 в процессе его раскроя и пробивки последовательно и по программе отправляет готовые заготовки на Р4. Не нужно дожидаться окончания пробивки целого листа, чтобы Р4 получил заготовки для гибки.

Видео о работе S4: принципы работы.

Оцените, насколько быстрее работает пробивной станок по сравнению с револьверным координатно-пробивным станком! Посмотрите на работу встроенных гильотинных ножниц. Лист можно поворачивать во время пробивки, поэтому нет мертвых зон и S4 полностью использует лист, без отходов.

Видео раскроя листа из нержавеющей стали. Лист удерживается и перемещается 9 прижимами во время пробивки, что обеспечивает высокую точность и скорость.

Преимущества работы с S4

1. Пробивка и раскрой выполняются одновременно.
2. Станок работает непрерывно: когда одна деталь уходит на последующие операции, другая уже раскраивается.
3. Нет временных простоев на загрузку нового листа — она происходит во время работы S4. Когда последняя деталь от обрабатываемого листа уходит на выгрузку, новый лист мгновенно перемещается в рабочую зону.
4. Поворот листа во время операции пробивки листа позволяет:
   • производить отрезку со всех 4 сторон листа;
   • убирает мертвые зоны для пробивной головы;
   • снижает отходы, повышает коэффициент использования металла, избавляет от перемычек.
5. Весь инструмент всегда в работе. Смена происходит мгновенно, без затрат времени.
6. Гильотинные ножницы установлены на одной станине и на минимальном расстоянии с пробивной головой. Так обеспечивается высокая точность пробивки и скорости без лишних перемещений.
7. Лист нержавеющей стали раскраивается полностью без отхода.

P4 — панелегиб для гибки в автоматическом режиме

Каждая последующая деталь может быть разной формы, из разного металла (нержавеющая сталь, окрашенная сталь), разной толщины. Переналадка не требуется (никакого вмешательства оператора), повторяемость равна 100%. Это идеальный станок для выпуска комплектов в режиме just in time.

Технологии от Salvagnini для обеспечения высокого качества продукции

1. Программа MAC 2.0: определяет предел текучести материала заготовки и делает коррекцию в программе гибке, если значение не совпадает с заложенным программой параметром. Все действия выполняются за 0,3 секунды. Измеряет и корректирует гибы под двум сторонам заготовки (в продольном и поперечном направлении проката). Последующая гибка из этого же металла будет производиться с такой же коррекцией.
2. Толщина каждой заготовки измеряется с точностью 0,01 мм. Если значение отличается от номинального, производится коррекция гибочной программы.
3. Температура в цехе измеряется в режиме реального времени, и производится автоматическая коррекция расширения гибочных цилиндров для высокой точности.

Картезиан MC — буферная зона между S4 и P4

Для эффективности работы S4 и Р4 в линию между ними можно установить устройство Картезиан МС.

В чем преимущества и какие функции выполняет MC

1. Картезиан MC необходим на производствах, где требуется выгружать и загружать заготовки. Он помогает увеличить эффективность раскроя (раскладки) и выпуска комплектов.
2. MC гарантирует, что панелегиб всегда получит заготовку для гибки вовремя. Это необходимо для повышения эффективности загруженности двух станков и линии в целом.
3. МС поворачивает детали перед Р4, что повышает коэффициент использования металла при раскрое (технолог может положить деталь в любом направлении).
4. МС подает листовые заготовки в Р4 из разных пачек, то есть обеспечивает выпуск комплектов.
5. МС укладывает и сортирует раскроенные заготовки на выгрузку после S4 для отправки на другие операции (гибку на гибочном прессе).
6. Если в работе используется лазерная резка и часть заготовок для гибки на панелегибе раскраиваются на лазере, то можно подать пачку заготовок на стол МС, и они будут загружены в панелегиб согласно программе.

Посмотреть видео MDS4P4 c MC соединением (без переворотного стола RIP). В конце видео схематично показаны возможные варианты работы линии:

1. Line mode — режим работы в линию S4P4.
2. Stack mode — режим производства раскроенных заготовок и складирования их на MC (пока Р4 занят гибкой очередной детали).
3. Pack mode — режим производства от МС к Р4, в то время как S4 занят пробивкой и не успевает во время подать заготовку на Р4, блок МС загружает деталь с буфера на Р4.

Так обеспечивается сбалансированная работа линии. Демонстрация эффективности работы линии MDS4P4.

Способы увеличения производительности и расширения номенклатуры изделий на 3 уровне

Для дальнейшего развития производства можно:

1. Установить несколько линий.
2. Добавить вместо склада башни MD автоматизированные склады MVT.
3. Выстраивать нелинейные технологические цепочки без ограничений.

Автоматические мини-заводы SALVAGNINI AJS