Il grande ordine è in ritardo. Il capo programmatore va in congedo per malattia

Il grande ordine è in ritardo. Il capo programmatore va in congedo per malattia. Il tuo migliore cliente ha appena inviato un messaggio di testo chiedendo un'offerta in scadenza martedì scorso. Chi ha tempo di preoccuparsi che l'olio lubrificante goccioli lentamente dal retro delTornio CNC, o ti chiedi se il leggero ronzio che senti provenire dal centro di lavoro orizzontale sia indice di un problema al mandrino?
Questo è comprensibile. Tutti sono occupati, ma trascurare la manutenzione della macchina non è come andare al lavoro quando la pressione del pneumatico posteriore sinistro è un po' bassa. Il costo della mancata manutenzione regolare e adeguata delle apparecchiature CNC è molto più elevato degli inevitabili ma imprevisti costi di riparazione. Ciò potrebbe significare che si perderà la precisione del pezzo, si ridurrà la durata dell'utensile e si potranno verificare settimane di tempi di inattività non pianificati durante l'attesa di pezzi dall'estero.
Evitare tutto questo inizia con una delle faccende più semplici immaginabili: pulire l'attrezzatura alla fine di ogni turno. Questo è ciò che ha detto Kanon Shiu, un ingegnere di prodotto e assistenza presso Chevalier Machinery Inc. a Santa Fe Springs, California, lamentandosi del fatto che troppi proprietari di macchine utensili possano fare di meglio in questo progetto di gestione più elementare. "Se non si mantiene la macchina pulita, quasi sicuramente causerà problemi", ha detto.
Come molti costruttori, Chevalier installa sui suoi tubi di scaricotorniEcentri di lavoro. Dovrebbero essere adatti per spruzzare aria compressa sulla superficie della macchina, perché quest'ultima può soffiare piccoli detriti e particelle fini nell'area del canale. Se dotati di tale attrezzatura, il convogliatore trucioli e il nastro trasportatore devono essere mantenuti aperti durante l'operazione di lavorazione per evitare l'accumulo di trucioli. In caso contrario, i trucioli accumulati potrebbero causare l'arresto del motore e danneggiarlo al riavvio. Il filtro deve essere pulito o sostituito regolarmente, così come la coppa dell'olio e il fluido da taglio.

"Tutto ciò ha un grande impatto sulla rapidità con cui rimettiamo in funzione la macchina quando eventualmente necessita di riparazione", ha affermato Shiu. “Quando siamo arrivati ​​sul posto e l'attrezzatura era sporca, abbiamo impiegato più tempo per ripararla. Questo perché i tecnici potrebbero pulire l'area interessata nella prima metà della visita prima di poter iniziare a diagnosticare il problema. Il risultato non è alcun tempo di inattività necessario ed è probabile che si verifichino maggiori costi di manutenzione.”
Shiu consiglia inoltre di utilizzare un skimmer per rimuovere l'olio vario dalla coppa dell'olio della macchina. Lo stesso vale per Brent Morgan. In qualità di ingegnere applicativo presso Castrol Lubricants a Wayne, nel New Jersey, concorda sul fatto che la scrematura, la manutenzione regolare del serbatoio dell'olio e il monitoraggio regolare del pH e dei livelli di concentrazione del fluido da taglio contribuiranno a prolungare la durata del refrigerante, così come la durata di utensili da taglio e persino di macchinari.
Tuttavia, Morgan offre anche un metodo automatizzato di manutenzione del fluido da taglio chiamato Castrol SmartControl, che può influenzare le dimensioni di qualsiasi officina che intenda investire in un sistema di raffreddamento centralizzato.
Ha spiegato che SmartControl è stato lanciato “circa un anno”. È stato sviluppato in collaborazione con il produttore di controlli industriali Tiefenbach ed è progettato principalmente per negozi con un sistema centrale. Ci sono due versioni. Entrambi monitorano continuamente il fluido da taglio, controllano la concentrazione, il pH, la conduttività, la temperatura e la portata, ecc., e avvisano l'utente quando uno di loro necessita di attenzione. Le versioni più avanzate possono regolare automaticamente alcuni di questi valori: se rileva una concentrazione bassa, SmartControl aggiungerà il concentrato, proprio come regolerà il pH aggiungendo i tamponi secondo necessità.
"I clienti apprezzano questi sistemi perché non presentano problemi associati alla manutenzione del fluido da taglio", ha affermato Morgan. “Devi solo controllare l'indicatore luminoso e se c'è qualche anomalia, prendi le misure appropriate. Se è presente una connessione Internet, l'utente può monitorarla da remoto. È inoltre presente un disco rigido integrato che consente di risparmiare 30 giorni di cronologia delle attività di manutenzione dei fluidi da taglio."
Considerato il trend dell’Industria 4.0 e della tecnologia Industrial Internet of Things (IIoT), tali sistemi di monitoraggio remoto stanno diventando sempre più comuni. Ad esempio, Kanon Shiu di Chevalier ha menzionato l'iMCS (Intelligent Machine Communication System) dell'azienda. Come tutti questi sistemi, raccoglie informazioni su varie attività legate alla produzione. Ma altrettanto importante è la sua capacità di rilevare temperatura, vibrazioni e persino collisioni, fornendo informazioni preziose ai responsabili della manutenzione della macchina.
Guy Parenteau è anche molto bravo nel monitoraggio remoto. Il responsabile tecnico della Methods Machine Tools Inc., Sudbury, Massachusetts, ha sottolineato che il monitoraggio remoto delle macchine consente sia ai produttori che ai clienti di stabilire linee di base operative, che possono poi essere utilizzate da algoritmi basati sull'intelligenza artificiale per identificare le tendenze elettromeccaniche. Entra nella manutenzione predittiva, che è una tecnologia in grado di migliorare l’OEE (efficienza complessiva delle apparecchiature).
"Sempre più officine utilizzano software di monitoraggio della produttività per comprendere e ottimizzare l'efficienza di lavorazione", ha affermato Parenteau. “Il passo successivo è analizzare i modelli di usura dei componenti, le variazioni del carico del servo, gli aumenti di temperatura, ecc. nei dati della macchina. Confrontando questi valori con i valori quando la macchina è nuova, è possibile prevedere un guasto al motore o far sapere a qualcuno che il cuscinetto del mandrino sta per cadere.
Ha sottolineato che questa analisi è bidirezionale. Con i diritti di accesso alla rete, i distributori o i produttori possono monitorare i clientiCNC, proprio come FANUC utilizza il suo sistema ZDT (zero downtime) per eseguire controlli sanitari remoti sui robot. Questa funzionalità può avvisare i produttori di potenziali problemi e aiutarli a identificare ed eliminare i difetti del prodotto.
I clienti che non sono disposti ad aprire porte nel firewall (o a pagare una commissione di servizio) possono scegliere di monitorare i dati da soli. Parenteau ha affermato che non vi è alcun problema, ma ha aggiunto che i costruttori sono solitamente maggiormente in grado di identificare in anticipo i problemi operativi e di manutenzione. “Conoscono le capacità della macchina o del robot. Se qualcosa va oltre un valore predeterminato, possono facilmente attivare un allarme per indicare che un problema è imminente o che il cliente potrebbe spingere troppo la macchina”.
Anche senza accesso remoto, la manutenzione delle macchine è diventata più semplice e tecnica rispetto a prima. Ira Busman, vicepresidente del servizio clienti presso Okuma America Corp. a Charlotte, nella Carolina del Nord, cita come esempi auto e camion nuovi. "Il computer del veicolo ti dirà tutto e, in alcuni modelli, ti fisserà anche un appuntamento con il concessionario", ha detto. “L’industria delle macchine utensili è indietro in questo senso, ma state certi che si sta muovendo nella stessa direzione”.
Questa è una buona notizia, perché la maggior parte delle persone intervistate per questo articolo concorda su una cosa: il lavoro di manutenzione delle attrezzature dell'officina di solito non è soddisfacente. Per i proprietari di macchine utensili Okuma che cercano un piccolo aiuto in questo fastidioso compito, Busman ha indicato l'App Store dell'azienda. Fornisce widget per promemoria di manutenzione pianificata, funzioni di monitoraggio e controllo, notifiche di allarmi, ecc. Ha affermato che, come la maggior parte dei produttori e distributori di macchine utensili, Okuma sta cercando di rendere la vita in officina il più semplice possibile. Ancora più importante, Okuma vuole renderlo “il più intelligente possibile”. Mentre i sensori basati su IIoT raccolgono informazioni su cuscinetti, motori e altri componenti elettromeccanici, le funzioni automobilistiche descritte in precedenza si stanno avvicinando alla realtà nel campo manifatturiero. Il computer della macchina valuta continuamente questi dati, utilizzando l'intelligenza artificiale per determinare quando qualcosa va storto.
Tuttavia, come altri hanno sottolineato, avere una base di riferimento per il confronto è essenziale. Busman ha dichiarato: “Quando Okuma produce un mandrino per uno dei suoi torni o centri di lavoro, raccogliamo le caratteristiche di vibrazione, temperatura e eccentricità dal mandrino. Quindi, l'algoritmo nel controller può monitorare questi valori e quando raggiunge un punto predeterminato. Quando arriva il momento, il controller avviserà l'operatore della macchina o invierà un allarme al sistema esterno, dicendogli che potrebbe essere necessario l'intervento di un tecnico. portato dentro."
Mike Hampton, esperto di sviluppo aziendale dei ricambi post-vendita di Okuma, ha affermato che l'ultima possibilità, un avviso su un sistema esterno, è ancora problematica. “Stimo che solo una piccola percentuale diMacchine CNCsono connessi a Internet", ha detto. “Poiché il settore fa sempre più affidamento sui dati, questa diventerà una sfida seria.
“L’introduzione del 5G e di altre tecnologie cellulari può migliorare la situazione, ma siamo ancora molto riluttanti, soprattutto il personale IT dei nostri clienti, a consentire l’accesso remoto alle loro macchine”, ha continuato Hampton. “Pertanto, anche se Okuma e altre aziende vogliono fornire servizi di manutenzione delle macchine più proattivi e aumentare la comunicazione con i clienti, la connettività resta ancora l’ostacolo più grande”.
Prima che arrivi quel giorno, l'officina può aumentare i tempi di attività e la qualità dei componenti organizzando controlli regolari sullo stato delle proprie apparecchiature utilizzando stecche o sistemi di calibrazione laser. Questo è ciò che ha affermato Dan Skulan, direttore generale della metrologia industriale presso West Dundee Renishaw, Illinois. È d'accordo con gli altri intervistati per questo articolo sul fatto che stabilire una linea di base nelle prime fasi del ciclo di vita di una macchina utensile è una parte fondamentale di qualsiasi piano di manutenzione preventiva. Qualsiasi deviazione da questa linea di base può quindi essere utilizzata per identificare componenti usurati o danneggiati e condizioni fuori livello. "La prima ragione per cui le macchine utensili perdono precisione di posizionamento è che non vengono installate in modo sicuro, livellate correttamente e quindi controllate regolarmente", ha affermato Skulan. “Ciò farà sì che le macchine di alta qualità funzionino male. Al contrario, farà sì che le macchine mediocri si comportino come macchine molto più costose. Non c’è dubbio che il livellamento sia la soluzione più economica e facile da eseguire”.
Un esempio notevole viene da un rivenditore di macchine utensili in Indiana. Durante l'installazione del centro di lavoro verticale, l'ingegnere applicativo si è accorto che era posizionato in modo errato. Ha chiamato Skulan, che ha portato uno dei sistemi ballbar QC20-W dell'azienda.
“L’asse X e l’asse Y hanno deviato di circa 0,004 pollici (0,102 mm). Un rapido controllo con un indicatore di livello ha confermato il mio sospetto che la macchina non fosse livellata", ha detto Skulan. Dopo aver posizionato il ballbar in modalità di ripetizione, due persone stringono gradualmente ciascuna asta di espulsione a turno finché la macchina non è completamente in piano e la precisione di posizionamento è entro 0,0002″ (0,005 mm).
I ballbar sono molto adatti per rilevare la verticalità e problemi simili, ma per la compensazione degli errori legati alla precisione delle macchine volumetriche, il metodo di rilevamento migliore è un interferometro laser o un calibratore multiasse. Renishaw offre una varietà di sistemi di questo tipo e Skulan consiglia di utilizzarli immediatamente dopo l'installazione della macchina e quindi di utilizzarli regolarmente in base al tipo di lavorazione eseguita.
"Supponiamo che tu stia realizzando parti tornite in diamante per il telescopio spaziale James Webb e che sia necessario mantenere le tolleranze entro pochi nanometri", ha affermato. “In questo caso, potresti eseguire un controllo di calibrazione prima di ogni taglio. D'altra parte, un negozio che trasforma parti di skateboard in più o meno cinque pezzi può sopravvivere con la minima quantità di denaro; secondo me, questo è almeno una volta all’anno, a condizione che la macchina sia stata sistemata e mantenuta a livello.”
Il ballbar è semplice da usare e, dopo un po' di formazione, la maggior parte delle officine può anche eseguire la calibrazione laser sulle proprie macchine. Ciò è particolarmente vero per le nuove apparecchiature, che solitamente sono responsabili dell'impostazione del valore di compensazione interna del CNC. Per le officine con un gran numero di macchine utensili e/o più strutture, il software può monitorare la manutenzione. Nel caso di Skulan, si tratta di Renishaw Central, che raccoglie e organizza i dati dal software di misurazione laser CARTO dell'azienda.
Per le officine che mancano di tempo, risorse o non sono disposte a effettuare la manutenzione delle macchine, Hayden Wellman, vicepresidente senior di Absolute Machine Tools Inc. a Lorraine, Ohio, dispone di un team in grado di farlo. Come molti distributori, Absolute offre una gamma di programmi di manutenzione preventiva, dal bronzo all'argento all'oro. Absolute fornisce anche servizi a punto singolo come la compensazione dell'errore di beccheggio, la messa a punto del servo e la calibrazione e l'allineamento basati su laser.
"Per le officine che non dispongono di un piano di manutenzione preventiva, eseguiremo attività quotidiane come il cambio dell'olio idraulico, il controllo delle perdite d'aria, la regolazione degli spazi vuoti e il controllo del livello della macchina", ha affermato Wellman. “Per le officine che gestiscono tutto questo da sole, disponiamo di tutti i laser e gli altri strumenti necessari per mantenere i loro investimenti come previsto. C’è chi lo fa una volta all’anno, chi lo fa meno frequentemente, ma l’importante è che lo facciano spesso”.
Wellman ha condiviso alcune situazioni terribili, come danni alla strada causati dal limitatore del flusso dell'olio bloccato e guasti al mandrino dovuti a fluido sporco o guarnizioni usurate. Non ci vuole molta immaginazione per prevedere il risultato finale di questi errori di manutenzione. Tuttavia, ha sottolineato una situazione che spesso sorprende i proprietari dei negozi: gli operatori delle macchine possono compensare le macchine con scarsa manutenzione e programmarle per risolvere problemi di allineamento e precisione. "Alla fine, la situazione diventa così grave che la macchina smette di funzionare o, peggio, l'operatore si licenzia e nessuno riesce a capire come realizzare pezzi buoni", ha detto Wilman. "In ogni caso, alla fine ciò comporterà per il negozio costi maggiori rispetto a quelli che hanno sempre previsto un buon piano di manutenzione."