Réduisez le temps de réglage à 15 minutes : stratégies éprouvées pour ateliers CNC

Combien de temps votre atelier prend-il pour régler un travail typique sur un tour CNC ou centre d'usinage ? Quelques heures ? Et si c'était une demi-journée ou plus ? Voici trois façons d'atteindre le nombre pas si magique de 15 minutes, un objectif que tous les ateliers devraient s'efforcer d'atteindre.

Un quart d'heure. Certains argumenteraient que c'est tout ce qu'il devrait falloir pour régler un travail de reprise, et ils suggéreraient que certains ateliers y arrivent même sur pièces vierges.

Malheureusement, pas assez de fabricants reçoivent le message.

Faites une recherche Google rapide pour « réduction temps réglage CNC » et vous verrez des articles remontant à 20 ans ou plus, la plupart promouvant le même outillage que nous sommes sur le point de discuter ici.

Et pendant que la technologie a puissamment progressé depuis cet âge apparemment ancien, et que les coûts pour l'outillage à changement rapide et les systèmes de préréglage hors ligne ont baissé, bien trop d'ateliers d'usinage comptent encore sur leurs vieilles procédures de réglage : aligner leurs étaux de machiniste de 6 pouces avec un comparateur, effectuer des touchers d'outil manuels avec le même palpeur qu'ils ont utilisé à l'école de métier, et se tenir devant le CNC à passer en revue les programmes ligne par ligne, une main sur la surcharge d'avance et l'autre survolant les boutons d'arrêt d'avance et d'arrêt d'urgence.

Faites un arrêt au stand

C'est en supposant que ces ateliers sont encore en affaires, bien sûr. La vérité douloureuse est que les quantités de production continuent de chuter, les géométries de pièces deviennent plus complexes, et les machinistes qualifiés sont en approvisionnement encore plus court que quand ces articles maintenant legacy ont été publiés pour la première fois. Les ateliers de machines qui ne se sont pas encore engagés dans un programme de réduction du temps de réglage continueront à voir leurs marges chuter et leurs temps de réglage consumer plus de leur temps machine disponible.

Alors qu'est-ce qu'on fait à ce sujet ? Steve Vice, ingénieur service PIP Lean pour Sandvik Coromant, à Mebane, Caroline du Nord, a plusieurs suggestions.

« La meilleure façon de commencer est en assemblant une petite équipe de gens de votre plancher d'atelier et du bureau, » dit-il.

« C'est incroyable ce qu'une personne de bureau peut voir qu'une personne d'atelier pourrait ne pas voir, mais une personne ne peut pas faire cela seule parce que vous avez besoin d'adhésion de tous les impliqués, » ajoute-t-il.

« Ensuite, vidéo-enregistrez un réglage machine complet. Certains définissent cela comme « dernière pièce terminée à première pièce terminée », mais d'autres incluent aussi le temps d'inspection après le réglage. Une fois filmé, faites réviser le processus par l'équipe et décomposez toutes les choses qu'ils voient qui gaspillent du temps. Faites des changements, filmez un autre réglage, et répétez jusqu'à ce que vous ayez atteint les résultats désirés. »

Retour à zéro

Vice a coché plusieurs zones de problème communes, incluant la disponibilité du matériau, la préparation de la machine-outil, l'organisation des outils à main et d'outillage, et si le bridage a été préparé.

Brad Evans, responsable d'équipe pour le bridage stationnaire chez Schunk Inc., à Morrisville, Caroline du Nord, est d'accord sur ce dernier point mais ajoute qu'atteindre la réduction maximale du temps de réglage dans ce domaine nécessite un redémarrage du plancher d'atelier, surtout pour les ateliers souhaitant poursuivre une stratégie automatisée, lights-out.

Le redémarrage dont il parle est le bridage zéro-point, qui dans le cas de Schunk s'appelle VERO-S. Avec des modules de serrage fixes et des goujons de retenue ressemblant à ceux utilisés dans les porte-outils à cône raide, les systèmes zéro-point éliminent l'alignement et la recherche de bord juste décrites. Les coordonnées de travail sont prédéterminées, et le passage d'un dispositif à un étau, palette ou pièce individuelle prend littéralement des secondes. De plus, ces systèmes sont à la fois modulaires et empilables, réduisant le besoin de dispositifs sur mesure tout en assurant une précision de positionnement à 0,005 millimètres (0,0002 pouces) ou mieux.

Schunk a poussé ce concept un cran plus loin en rendant beaucoup de ses modules VERO-S prêts pour l'automatisation.

« Nous voyons beaucoup plus d'utilisation de cobots [robots collaboratifs] et de robots là-bas donc nous avons ajouté des ports pour l'activation pneumatique et hydraulique, ainsi que des capteurs de serrage et des capacités de soufflage automatique, » dit Evans. « Nous avons reconnu depuis un certain temps que la fabrication va vers l'automatisation, et en plus d'adresser la poussée pour des changements plus rapides, nous voulions aider nos clients à faire ce changement. »

Réglez-le, n'oubliez pas

Dietmar Moll a aussi beaucoup à dire sur la réduction du temps de réglage. Le directeur du développement commercial pour Ann Arbor, Michigan-basé Zoller Inc., Moll offre l'énigme suivante :

« Quand est-ce qu'un avion fait de l'argent pour les compagnies aériennes ? Quand il n'est pas assis au sol, » plaisante-t-il. « Maintenant équivalent cet exemple avec une machine-outil. Ici encore, les tours CNC et centres d'usinage ne font de l'argent pour l'entreprise que quand la broche tourne et que la machine fait des copeaux, pas quand elle est assise inactive. Donc si vous utilisez votre machinerie coûteuse pour toucher les outils de coupe et trouver les décalages de travail, vous perdez de l'argent. C'est très simple. »

Oui, mais les prérégleurs hors ligne sont chers, beaucoup d'ateliers argumentent, particulièrement ceux avec seulement quelques pièces d'équipement CNC. Moll soumet que cet argument est fallacieux.

« En réalité, ce sont les plus petits ateliers qui ont le plus besoin d'un prérégleur, » dit-il. « C'est parce que moins vous avez de machines, plus grand est le besoin de maximiser leur efficacité. Pire, ces ateliers sont le plus souvent ceux avec le plus grand changement. »

Zoller et d'autres fabricants de prérégleurs fournissent des calculateurs de ROI sur leurs sites web. Branchez le taux horaire de votre atelier et l'information d'exploitation liée et vous trouverez vite que l'investissement est en toute likelihood un no-brainer. Et pour ceux qui disent, « OK, mais nous avons du palpage sur notre machine, donc il n'y a pas besoin de préréglage hors ligne, » il y a beaucoup plus à considérer.

Le palpage a sa place

D'abord, le palpage en processus machine est un must-have pour la mesure de pièce et la détection de rupture d'outil pendant la fabrication sans surveillance ou légèrement surveillée. Il sert aussi à déterminer les coordonnées de travail, au moins pour ceux qui n'ont pas encore reçu le message du bridage zéro-point juste donné. Mais pour tout le monde d'autre, c'est simplement une façon de rendre à l'épreuve des erreurs les méthodes de toucher manuel, ce qui fait très peu pour réellement réduire le temps de réglage.

« C'est pourquoi Zoller a partenaire avec MSC Industrial pour offrir deux unités de préréglage à bas coût, le Smile Basic et le Smile 420 Pilot, » dit Moll. « Le premier de ceux-ci est assez convenable pour les ateliers sans magasin d'outils centralisé, tandis que le second les aidera sur la route vers un. »

Malgré l'excellent conseil fourni jusqu'ici, ce n'est que la pointe de l'iceberg de la réduction du temps de réglage.

Sandvik Coromant et d'autres offrent des systèmes de porte-outil à changement rapide, un prérequis au préréglage d'outil hors ligne sur un tour CNC. Il y a le logiciel de simulation de trajectoire d'outil, qui évite les mises au point de programme parfois cœur-arrêtantes décrites au début de cet article. Il y a des bibliothèques d'outils de coupe standardisées, et des MMT d'atelier automatisées (éliminant ainsi le goulot d'étranglement de la salle QC), et des magasins d'outils bien organisés avec des unités de distribution pilotées par logiciel.

La liste continue, et comme souligné plus tôt, la plupart de cela existe depuis des décennies. Alors qu'est-ce que vous attendez ? Mettez-vous à compter.

Sondage rapide : Réduction des temps de réglage

Travailler activement à réduire les temps de réglage peut garder votre installation compétitive.

Lequel de ces conseils pour réduire les temps de réglage pourriez-vous essayer ensuite ?