Turning Center for Productivity

เครื่องกลึงยุคใหม่ ยืดหยุ่น เพื่อผลิตภาพที่ดีกว่า

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

สหราชอาณาจักรHPC Services ผู้ผลิตแบบรับเหมาช่วงใน Ilkeston ต้องจัดการกับปริมาณงานที่มีความหลากหลายและการให้บริการในภาคส่วนต่าง ๆ และเพื่อตอบสนองความต้องการที่แตกต่างกันมากมายเหล่านี้ บริษัทจึงต้องใช้เครื่องกลึง หรือ Turning Center ที่มีความยืดหยุ่นสำหรับการตัดเฉือนชิ้นส่วนหลากหลายรูปแบบ (prismatic parts) โดยเฉพาะ

เมื่อ HPC Services ก่อตั้งขึ้นในปี 1997 บริษัทได้เริ่มต้นกิจการจากเครื่องกลึงระบบป้อนอัตโนมัติ หรือ single sliding head-turning center นับตั้งแต่จุดนั้นเมื่อเกือบ 25 ปีที่แล้ว Ilkeston ได้ลงทุนอย่างมโหฬารในเทคโนโลยีการกลึงระบบป้อนอัตโนมัติ (sliding head-turning) สำหรับการกลึงชิ้นส่วนขนาดเล็ก — แต่สำหรับงานที่อยู่นอกเหนือขอบเขตของเครื่องจักรระบบป้อนอัตโนมัติ (Sliding Head Machines) นั้น ผู้ผลิตรับเหมารายนี้วางใจ turning center จาก Nakamura-Tome ที่ซัพพลายและซัพพอร์ตโดย Engineering Technology Group (ETG) ซึ่งให้ทั้งผลิตภาพ (Productivity) และความยืดหยุ่นสำหรับงานทุกสิ่งอย่าง ตั้งแต่การกลึงธรรมดาไปจนถึงการกลึงที่มีความซับซ้อน รวมถึงการตัดเฉือนชิ้นส่วนหลากหลายเหลี่ยมมุมด้วย

Typical fire suppression system manufactured at HPC Services(Source: ETG)

“ผมคิดว่าเราซื้อเครื่อง Nakamura เครื่องแรกของเราในช่วงปี 2003-4 และเราก็มีเครื่องจักรเหล่านี้เพิ่มขึ้นมาเรื่อย ๆ นับตั้งแต่นั้นมา” Paul Cobb กรรมการผู้จัดการของ HPC Services เล่า ว่าถึงตอนนี้รวม ๆ แล้วมี turning centers จาก Nakamura-Tome ถึง 5 เครื่องในพื้นที่ผลิต โดยครั้งหลังใช้เงินลงทุนมากกว่า 600.000  ปอนด์ (ประมาณ €700.000 ยูโร) กับเครื่องจักร 3 เครื่อง ภายในระยะเวลาน้อยกว่าสิบสองเดือนตั้งแต่เดือนสิงหาคม 2018 จนถึงมิถุนายน 2019 เริ่มจาก Nakamura WT100 และเครื่องจักร WT150II อีกสองเครื่อง ก่อนนั้นคือ Nakamura AS200 MY เครื่องกลึง (turning center) ที่มีขนาดเล็กกว่าในเดือนกรกฎาคม 2017 พร้อมกับ live tooling  และอุปกรณ์สำหรับแกนตั้ง (Y-axis) ในเวลานั้น

พอลเล่าว่า “ในฐานะผู้รับเหมาช่วง คุณไม่รู้ว่าในแต่ละวันจะเกิดอะไรขึ้น ดังนั้นเครื่องจักรเหล่านี้จึงเหมาะสำหรับเรา ส่วนใหญ่แล้วเราใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่ต้องกัดและกลึง (mill/turned parts) สำหรับการผลิตขนาดกลางที่เริ่มจากปริมาณไม่กี่ร้อยชิ้นไปจนถึงสองสามพันชิ้น ซึ่งเป็นสิ่งที่น่าสนใจสำหรับเรา”



HPC อยู่ในกลุ่มบริษัท Hemlock Group มี Turning Center มากกว่า 17 เครื่องและพนักงานอีก 25 คนที่ทำหน้าที่ผลิตส่วนประกอบสำหรับภาคอุปกรณ์อุตสาหกรรม (industrial equipment sector) ตั้งแต่อุปกรณ์ดับเพลิง เครื่องจักรด้านการพิมพ์ อุปกรณ์วิทยาศาสตร์ เครื่องจักรสำหรับบรรจุภัณฑ์ อุปกรณ์กล้อง และระบบเบรกสำหรับอุตสาหกรรมรถไฟ ส่งผลให้มี  workload ที่หลากหลาย รวมไปถึงภาคส่วนที่ให้การสนับสนุน และความหลากหลายของวัสดุที่ต้องใช้ไปจนถึงบริการที่มีให้ เพื่อรองรับความต้องการที่หลากหลายของอุตสาหกรรม จึงได้เพิ่ม Turning Centre Nakamura-Tome อีกเครื่องคือ Nakamura WT150IIF ที่เพิ่งมาถึงไม่นาน

ต้นทุนต่อชิ้นส่วนลดลง เนื่องจากการจัดการชิ้นส่วนน้อยลง” – Paul Cobb

เมื่อพูดถึงความแตกต่างระหว่าง twin-spindle twin-turret ของเครื่องจักร Nakamura-Tome WT100 และ Nakamura Tome WT150IIF ที่ต่างก็มีแกน Y  ที่ทรงประสิทธิภาพ Cobb กล่าวต่อว่า “WT100 เป็นเครื่องจักรที่เล็กกว่า ซึ่งทำให้จลนศาสตร์และการเคลื่อนไหวเร็วขึ้นเล็กน้อย แต่ก็ไม่สามารถใช้งานได้หลากหลายเหมือนเครื่องจักร WT150II หรือ WT150IIF ใหม่ ที่มีกำลังมากกว่าบน tooling stations ส่วนความแตกต่างที่ชัดเจนอีกประการหนึ่งก็คือขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของบาร์ เราสามารถใช้ WT100 กับแท่งชิ้นงานขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 46 มม.ได้ ในขณะที่เครื่อง WT150II สามารถรองรับขนาดชิ้นงานได้ถึง 65 มม.”

Inside the work envelope of the Nakamura WT150II(Picture: ETG)

เครื่องกลึง Nakamura ดีกว่าเครื่องจักร Machining Centre ทั่วไปยังไง

“เครื่องจักร Nakamura มีสมรรถนะมากมาย พร้อมทั้งประสิทธิภาพในการสร้างชิ้นส่วนจากการกัดด้วยระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดก็คือ การกัดชิ้นส่วนที่มีหลายเหลี่ยมมุมจากแท่งเหล็กทรงกลมนั้น เครื่องกัด/กลึง Nakamura ทำได้ดีกว่า เครื่องจักร machining center แบบอัตโนมัติ เราใช้งานกัดชิ้นส่วนประเภทนั้นกับเครื่องจักร Nakamura ค่อนข้างมากทีเดียว และหากคุณสามารถสร้างชิ้นส่วนด้วยการเดินเครื่องเพียงครั้งเดียวบนเครื่องกลึงที่สามารถกัดและเจาะชิ้นงานที่ซับซ้อนได้ทั้งหมด คุณภาพของชิ้นส่วนสำเร็จรูปนั้นก็ย่อมเหนือกว่ามาก” Cobb อธิบาย

และนี่ก็คือตัวอย่างโดยการติดตั้งเครื่องจักร Nakamura รุ่นล่าสุด ซึ่งทั้งหมดติดตั้งระบบป้อนชิ้นงานแบบแท่ง (barfeed systems) และระบบ Rota-Rack ที่สะสมชิ้นส่วนจาก Hydrafeed การกำหนดค่านี้ช่วยให้สามารถตัดเฉือนได้โดยไม่ต้องใช้คนคอยควบคุมได้นานถึง 18 ชั่วโมง

เครื่องจักรดังกล่าวยังเหมาะสำหรับการรันส่วนประกอบอย่างง่ายด้วย เพราะใช้เวลาไม่นานในการตั้งค่าระบบควบคุมใหม่ ทำให้เหมาะสำหรับส่วนประกอบทั่วไป ส่วนการทำให้เครื่องจักรเหล่านี้เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่เรียบง่าย HPC มีแนวโน้มที่จะทำแบชขั้นต่ำที่ 50 ถึง 100 ซึ่งจะเป็นจุดเริ่มต้นในการสร้างสมดุลระหว่างอัตราการผลิต (productivity rates) กับเวลาการตั้งค่า (setup times)

Cobb พูดถึงคุณสมบัติด้านความยืดหยุ่นของ Nakamura-Tome ว่า “เรามีทีมงานที่ดีจริง ๆ ซึ่งรวมถึงคนที่มีทักษะสูง 2 หรือ 3 คนและพนักงานฝึกงานอีก 2 คน พวกเขาทั้งหมดสามารถตั้งค่าเครื่อง Nakamura-Tome เหล่านี้ได้อย่างสมบูรณ์แบบ ข้อนี้ทำให้ธุรกิจของเราสามารถสวิชส่วนประกอบบนเครื่องจักรได้ทุกวันหากต้องการ”

Components that are turned & milled on the Nakamura(Picture: ETG)

Always in Control

การปรับโมเดลใหม่ ๆ ในกลุ่มผลิตภัณฑ์ Nakamura-Tome ของ HPC Service ในแง่ของความเสถียร ความแข็งแกร่ง และประสิทธิภาพ แต่ไม่ว่าจุดไหนก็ไม่สำคัญไปกว่า control panel – Smart X CNC ใหม่ สำหรับการทำงานบนแพลตฟอร์ม Windows ระบบควบคุมพื้นฐานจาก Fanuc ที่ได้นำเสนอนวัตกรรมมากมายในการใช้งานที่ง่ายดายขึ้นและอินเทอร์เฟซหน้าจอแบบสัมผัสที่ใช้ได้สะดวก นอกจากนี้ยังมีเทคโนโลยีใหม่ ๆ เช่น ระบบ 3D Smart Pro AI ที่สามารถวิเคราะห์แบบจำลอง CAD ได้โดยอัตโนมัติเพื่อกำหนดค่ารูปทรง เครื่องมือตัดและเส้นทางการตัด ตลอดจนลำดับการตัดเฉือน แน่นอนว่า นับจากนี้การโปรแกรม CNC สามารถทำได้อย่างง่ายดายเพื่อลดเวลาในการตั้งโปรแกรมและการตั้งค่า

ยิ่งกว่านั้นระบบ Smart X ยังมี NT Thermo Navigator ที่ใช้แมชชีนเลิร์นนิงผ่าน AI ด้วย สำหรับช่วยควบคุมความร้อนที่เพิ่มสูงขึ้น เพื่อปรับปรุงการตั้งค่าเครื่องจักรและเวลาทำงาน ตลอดจนความแม่นยำ CNC unit ยังรวมเอาฟังก์ชันโอเวอร์โหลดและการจำลอง (simulation)  NT Work Navigator และอินเทอร์เฟซ Industry 4.0 เพื่อการเชื่อมต่อที่สมบูรณ์ด้วย

Paul พูดถึงรูปแบบใหม่ของระบบควบคุม CNC บนเครื่องจักร Nakamura-Tome ว่า  “ระบบควบคุมแบบเก่ามีความซับซ้อนมากกว่า รูปแบบใหม่นี้ทำให้ programming process ทั้งหมดง่ายขึ้น เพราะฟีเจอร์ส่วนใหญ่เน้นไปที่คุณสมบัติการใช้งาน ดังนั้น หากคุณเป็นเครื่องจักรพ็อกเก็ตแมชชีนนิ่ง หรืออะไรทำนองนั้น ก็จะมีวงจรจำนวนมากประกอบอยู่ในระบบ และยังมีความช่วยเหลือทางคณิตศาสตร์มากมายที่จะช่วยคุณในการคำนวณขนาดและเหลี่ยมมุม ซึ่งทั้งหมดนี้รวมอยู่ในระบบควบคุมใหม่ แปลว่า คุณไม่จำเป็นต้องใช้ระบบ CAM ที่สำคัญเราได้สำรวจระบบ CAM แล้ว แต่พบคำตอบว่า เราไม่ต้องการ เพราะทุกอย่างที่เราต้องการอยู่ในระบบควบคุม CNC ของ Nakamura Tome แล้ว ส่วนการผลิตชิ้นส่วนปริซึมในงานประจำวัน การควบคุม CNC บน Nakamura นั้นสมบูรณ์แบบไร้ที่ติ”

อ้างอิง: https://www.etmm-online.com/flexible-turning-centre-ensures-productivity-for-both-simple-and-complex-orders-a-1030540/

บทความที่เกี่ยวข้อง: