Fabrication Lights-Out :5 éléments essentiels dont vous avez besoin pour automatiser votre usine

La fabrication "lights-out" utilise la technologie de l'industrie 4.0 pour automatiser vos opérations afin qu'elles fonctionnent sans travail humain. Il permet aux entreprises de faire fonctionner leurs machines après les heures de travail et malgré la pénurie de talents. Voici cinq facteurs qui vous aideront à faire en sorte que la fabrication en continu fonctionne pour vous.

Au cours des derniers mois, les entreprises manufacturières ont dû faire face à des perturbations de la chaîne d'approvisionnement, à des fermetures d'installations et à une disponibilité limitée du personnel en raison de la pandémie de COVID-19.

En conséquence, les solutions d'automatisation telles que la robotique et les commandes logicielles sont devenues plus attrayantes. La promesse d'une fabrication sans lumière s'est également accrue, et cela pourrait être un facteur important pour aider les entreprises à fonctionner à pleine capacité.

Les usines automatisées qui utilisent la fabrication sans éclairage sont entièrement automatisées et ne nécessitent aucune intervention humaine. Cela signifie qu'au lieu de laisser les machines et les outils inactifs, la direction d'un magasin peut les faire fonctionner le soir et le week-end, lorsque les employés sont à la maison ou lorsqu'ils ne sont pas disponibles.

Il y a des mises en garde. Il doit y avoir suffisamment de travail pour les machines et l'équipement pour justifier l'investissement. Toutes les pièces fabriquées ne conviennent pas à un usinage non supervisé, bien que la plupart suivent la bonne approche et la bonne exécution.

Pourtant, même avec ces contraintes, plus vous en savez sur la façon d'automatiser les usines, plus il y a de sortie potentielle pour aider le résultat net. Voici cinq éléments essentiels nécessaires pour faire de la fabrication en continu une réalité.

1. Le bon mélange de parties

Vous pourriez penser que la fabrication en continu n'est possible que pour les ateliers produisant des milliers de pièces relativement simples et aux tolérances lâches, de préférence en aluminium ou autre matériau d'usinage libre.

Pas si. De nombreux ateliers ont éteint les lumières sur les composants en titane et Inconel à tolérance étroite et très complexes, même en quantités uniques.

La recette du succès dans ces environnements ne repose pas tant sur le métal que vous coupez ou sur les tolérances que vous respectez. Il s'agit davantage des étapes que vous franchissez pour conquérir les variables de l'usinage.

Si le processus est stable et prévisible, la plupart des pièces sont candidates à un certain niveau d'automatisation si les éléments suivants sont intacts :

• Mécanique de contrôle des puces
• Gestion de la durée de vie des outils
• Métrologie en cours

Une famille de pièces ou une pièce fréquemment répétée est un excellent point de départ pour toute initiative d'extinction des feux.
 

Regardez un guide définitif sur la fabrication sans interruption :

2. Les bonnes fonctionnalités et outils de machine

Toute machine-outil à commande numérique peut être automatisée, bien que cela soit nettement plus facile avec certains types d'équipements.

Par exemple, les tours sont livrés en standard avec un serrage hydraulique, condition préalable à toute automatisation. Beaucoup sont également équipés de convoyeurs à copeaux et de systèmes de refroidissement à haute pression qui aident à garantir que les copeaux capricieux ne causeront pas de problème pendant la nuit.

Installez un ravitailleur de barres de style magazine et un système de palpage en cours de fabrication pour garder un œil sur les choses, et il y a de fortes chances que vous puissiez laisser la machine fonctionner sans surveillance pendant un quart de travail supplémentaire ou deux.

L'utilisation d'un centre d'usinage vertical demande plus d'efforts. Vous aurez besoin :

• Un robot pour charger et décharger les pièces
• Un convoyeur pour faire entrer la matière première et sortir les pièces usinées
• Un système automatisé d'étau ou de palette
• Un moyen efficace d'évacuer les copeaux de la zone de travail

Les centres d'usinage horizontaux sont les plus conviviaux pour l'automatisation. Un HMC élimine de nombreux défauts du VMC, en particulier lorsqu'il est équipé d'un pool de palettes ou d'un système de palettes linéaires.

Cependant, quel que soit le type ou la marque de la machine, celle-ci doit disposer de la puissance de broche nécessaire pour éliminer efficacement le métal, être suffisamment précise pour respecter les tolérances des pièces sans surveillance et être extrêmement fiable.

Les machines plus récentes sont également équipées d'une capacité de mise en réseau basée sur Ethernet. Ils sont également souvent équipés de capteurs avancés qui facilitent la surveillance des conditions d'usinage et l'analyse des événements qui ont pu se produire pendant la nuit.

3. Outillage et serrage adaptés à l'automatisation

Une machine doit avoir de nombreuses stations d'outils supplémentaires et une sorte de fonction de gestion de la durée de vie des outils pour maximiser ses capacités d'extinction.

Cela permet aux programmeurs de machines CNC d'appeler facilement des outils de coupe de remplacement à des intervalles prédéterminés ou lorsque le système de palpage indique qu'un outil est usé. Ce problème est moins préoccupant lors de la découpe de matériaux tels que l'acier doux ou l'aluminium, mais il devient de plus en plus important avec l'acier inoxydable et les superalliages.
 

Cela présente un autre argument de poids en faveur d'un HMC :la plupart des constructeurs de machines proposent des options pour des magasins d'outils volumineux et des systèmes de stockage d'outils centralisés. Un tour multitâche avec des capacités de changement d'outil est un bien meilleur choix pour les travaux à faible éclairage qu'un tour à tourelle de base.

Quel est le bon outillage ? C'est quelque peu hors de propos du point de vue de l'automatisation, bien qu'investir dans des systèmes de porte-outils à double contact Capto, HSK, KM ou équivalents soit toujours une bonne idée pour les ateliers qui apprécient la disponibilité et l'efficacité des machines.

Parmi les autres types d'outils importants pour la fabrication en continu, citons :le serrage à point zéro à changement rapide, les mâchoires et les fixations à changement rapide et les étaux hydrauliques ou pneumatiques. Toutes ces zones d'outillage augmenteront la flexibilité de l'atelier et réduiront les temps d'arrêt des machines.

4. Surveillance à distance, logiciels et machinistes sur appel

Le palpage monté sur broche ou sur tourelle est essentiel pour la détection d'outils cassés, la validation du placement de la pièce et la mesure en cours de processus. Ces systèmes sont maintenant standard sur de nombreuses machines-outils.

L'époque des programmes macro complexes est révolue. Les systèmes et logiciels de surveillance d'aujourd'hui sont beaucoup plus faciles à utiliser qu'ils ne l'étaient autrefois.

Le palpage est un élément nécessaire de toute stratégie d'usinage sans éclairage, mais les ateliers doivent également disposer d'un certain niveau de capacités de surveillance à distance. Cela peut être quelque chose d'aussi simple qu'une notification de la CNC sur le téléphone portable du machiniste de garde pour la semaine à propos d'une panne de machine.

Vous pouvez également monter des caméras à l'intérieur de chaque machine et la surveiller via le réseau privé virtuel de l'entreprise.

Il convient de noter qu'une approche d'extinction des feux nécessite toujours une intervention humaine, par exemple lorsqu'une machine s'arrête de manière inattendue ou qu'un outil tombe en panne. La dernière chose que tout magasin souhaite est un arrêt de travail complet qui affecte la production de jour. L'objectif est d'éviter les temps d'arrêt, après tout.

5. Un investissement de temps et de capital

La fabrication en continu nécessite un effort dans le développement et la validation des processus, la configuration et la gestion des routines de palpage, la gestion de la durée de vie des outils, les robots et les préhenseurs, et les systèmes de surveillance à distance.

En plus de tout cela, les machines-outils elles-mêmes doivent être maintenues en excellent état de fonctionnement. Accordez une attention particulière à l'entretien de routine des machines et des outils, à la gestion du liquide de refroidissement et à l'organisation de l'atelier afin de réduire au minimum les surprises nocturnes.

L'extinction des feux est un voyage qui englobe tout. Il maximise les heures d'usinage disponibles et le potentiel d'un atelier.

Travaillez-vous avec une fabrication en continu ? Quels défis avez-vous rencontrés ? Partagez vos impressions dans les commentaires ci-dessous.