Sac metal işleme endüstrisi uzun süredir düşük hacimli, yüksek karışımlı parça akışları ile yüksek hacimli pres baskı üretimi arasındaki verimlilik farkıyla mücadele etmektedir. İtalya'dan Dallan S.p.A.'nın CEO'su ve "Verimlilik Devrimi" kitabının yazarı Andrea Dallan, yenilikçi bir çözüm öneriyor: bobinden tamamlanmış parçaya kadar kesintisiz iş akışları oluşturan bobinden beslemeli lazer kesim ve pres baskı teknolojileri, üretkenliği ve değer çıktısını önemli ölçüde artırıyor.
Dallan, "Gerçek verimlilik, israfı (hurda) azaltırken daha kısa sürede daha fazla değer (bitmiş iş parçaları) sunmak anlamına gelir" diye vurguluyor. "Dakikada inç" ve "dakikada vuruş" gibi metrikler önemli olmaya devam etse de, bunların tam "depodan depoya" iş akışı bağlamında değerlendirilmesi gerektiğini savunuyor.
Geleneksel sac metal işleme, tipik olarak bobinleri lazer kesim veya pres baskıdan önce stok tamponlarına giren saclara kesmeyi içerir. Dahili kesim yetenekleri olsa bile, sac stoğu genellikle kaçınılmazdır. Bobinden beslemeli lazer kesim bu stok adımını tamamen ortadan kaldırır.
Lazer boşluk açma teknolojisi özellikle dönüştürücü olarak öne çıkıyor. Orijinal olarak otomotiv üreticileri için geleneksel boşluk açma preslerine bir alternatif olarak geliştirilen bu yüksek hızlı, esnek çözüm, yüksek hacimli üreticilerin sonraki pres baskı işlemleri için optimize edilmiş boşluklar tasarlamasına olanak tanır. Gelişmiş konfigürasyonlarda, lazerler boşlukları keserken aynı anda çevredeki iskeleti yok eder ve robotlar otomatik olarak parçaları boşaltıp istifler.
Başka bir bobinden beslemeli yaklaşım, geleneksel pres veya lazer kesim kapasitelerinin ötesindeki ekstra uzun bileşenleri işleme ihtiyacından doğmuştur. Malzeme kullanım optimizasyonu başka bir önemli itici güçtür. Parçaları herhangi bir bobin uzunluğuna uyacak şekilde yerleştirerek, üreticiler hurdayı en aza indirebilir. Bu yerleşimler aynı anda aynı parçaları içerebilir veya hatta sonraki üretim için kitler monte edebilir.
Standart ürünler için statik yerleşim, tipik bir bobinden beslemeli uygulamayı temsil ederken, birçok üretici standartlaştırılmış ürünlerde bile boyutsal değişkenlik zorluklarıyla karşı karşıyadır, örneğin davlumbazlar gibi. Dallan, dinamik programlama ortamlarının CAD yazılımı aracılığıyla her döngüde benzersiz parça kitleri nasıl üretebileceğini açıklıyor; makine yazılımı DXF dosyalarından otomatik olarak malzeme tasarrufu sağlayan optimize edilmiş yerleşimler oluşturuyor.
Parametrik programlama, tam ön uç işlem otomasyonunu sağlayarak otomasyonu daha da ileri götürür. Dallan, kapı paneli üretimini örnek olarak kullanarak, betiklerin gelen sipariş verilerine göre otomatik olarak ayarlanan "ana programlar" nasıl oluşturabileceğini açıklıyor. "Bu, makinelerin geleneksel CAD/CAM programlamasını atlamasına olanak tanır" diye açıklıyor. "Sistem, belirli miktarları ve parametreleri içeren iş listelerini okur, ardından çizimleri ve yerleşim desenlerini otomatik olarak oluşturur."
Gelişmiş sıralı sistemler artık pres baskı ve lazer kesimi ardışık olarak birleştiriyor. Bobinler önce seviyeleyicilerden geçer, ardından malzeme beslemesinin geometrik işlemler için durduğu pres istasyonlarına ulaşır; bu işlemler, kombinasyon araçları kullanılarak delik kümeleri, ekstrüde delikler, panjurlar ve diğer yaygın formların oluşturulmasını içerir.
Pres baskıdan sonra, makaslar özel sac uzunluklarını keser ve bunlar lazer istasyonlarına ilerler. Kamera sistemleri, özellikle sac kenarlarının parça kenarlarını oluşturduğu durumlarda kritik olan, daha önce preslenmiş özelliklerin ve sac kenarlarının ölçülmesiyle iş parçalarını konumlandırır. Konumlandırmadan sonra, fiber lazer kafaları kalan parça konturlarını keserken, pres baskı modülleri aynı anda sonraki bileşenleri işler.
Bu hibrit sistemler, geleneksel bantlar yerine değiştirilebilir metal destek çubuklarına sahip konveyör tarzı masalar kullanır. Malzeme iskeleti işleme, parça geometrisine ve sonraki ihtiyaçlara göre değişir; bazı işlemler, optimize edilmiş yerleşim için değişken uzunluktaki saclarda mikro-birleştirilmiş parçaları tutarken, diğerleri kesim sırasında iskeletleri yok eder veya otomatik parça ayırma için al-bırak robotları kullanır.
Son yenilikler arasında, bağımsız portal sistemlerinin işlem darboğazlarını önlediği çift kafalı fiber lazer sistemleri yer alıyor. Dallan, "Bu konfigürasyon, belirli uygulamalar için daha fazla esneklikle pres baskı eşdeğeri verimlilik sağlar" diye gözlemliyor.
İnce malzemeler (0,03-0,10 inç) için, askılı lazer kesim destek çubuklarını tamamen ortadan kaldırır. Bu yöntemde, malzeme ileri beslenir, durur ve karşıt kelepçeler arasında gerilir. Lazerler, bir konveyörün son iskelet ayrılması sırasında parçaları yakalamak için altına hareket etmesinden önce iç özellikleri ve çoğu konturu keser.
Modern lazer kesiciler etkileyici hızlar sunsa da, genel verimlilik nihayetinde operasyonel darboğazlara bağlıdır. Geleneksel lazer departmanları yüksek çalışma süresi elde edebilir, ancak çıktıları hala sonraki şekillendirme, kaynak ve montaj gerektirir.
Fazla lazer kapasitesi, üreticilerin ekipman arızası veya acil siparişler gibi kaçınılmaz değişikliklere yanıt vermesine yardımcı olur. Ancak, manuel parça ayırma, istifleme, çapak alma ve nakliye gibi kesim sonrası işlemlerle önemli zaman harcanır. Bobinden beslemeli işlemenin gerçek verimliliği, bu adımlar seviyeleme, pres baskı, lazer kesim, markalama ve sonraki şekillendirme işlemlerini kapsayan entegre iş akışları aracılığıyla gereksiz hale geldiğinde ortaya çıkar.
Her zaman geçerli olmasa da - özellikle malzeme kalitelerini veya kalınlıklarını sık sık değiştiren hatlar için - bobinden beslemeli kesim, öncelikle birkaç kolay bulunan bobin malzemesi kullanan operasyonlar için cazip olduğunu kanıtlar. On yıl önce, Legrand'daki yalın üretim gösterileri, bobinden beslemeli rulo şekillendirme ve ön pres baskının, karmaşık otomasyon yerine sürekli akış yoluyla toplam üretim süresini günlerden dakikalara nasıl azaltabileceğini göstermişti.
Günümüzün bobinden beslemeli hatları, al-bırak robotlarından bükme veya kaynak istasyonlarına parça taşıyan AGV'lere kadar çeşitli otomasyon sistemleriyle entegre olur. Dallan, teknolojinin etkinliğinin sadece lazer kesim hızlarından veya pres baskı oranlarından (bunlar önemli olmaya devam etse de) değil, toplam iş akışı hızından kaynaklandığını vurguluyor. Uygun uygulamalar için, bobinden beslemeli işleme genel işlem verimliliğini önemli ölçüde artırabilir.