Kleine batches, hoge mix vs. grote batches, lage mix selectie van uitvoerrekken

In metaalsnijwerkplaatsen wordt het uitvoerrek vaak een over het hoofd gezien onderdeel van het productieproces.

Bij het selecteren van een cirkelzaagmachine of lintzaagmachine concentreren veel fabrikanten zich op zaagnauwkeurigheid, zaagsnelheid, hoofdmotorvermogen en automatische voeding, terwijl ze minder aandacht besteden aanhoe de gesneden werkstukken na het snijden efficiënt worden ontvangen, opgeslagen en overgedragen.

Naarmate het productievolume toeneemt, kan het ontwerp- en automatiseringsniveau van het uitvoerrek in werkelijkheid rechtstreeks van invloed zijn op:

• Werklast van de operator
• Botsing van het werkstuk en oppervlakteschade
• Het risico van het vermengen van verschillende batches of bestellingen
• Handmatige sorteerefficiëntie
• De continue werking van de gehele productielijn

Voor verschillende productieomgevingenkleine batch, hoge mixEngrootschalige, low-mix operatiesvereisen verschillende uitvoerrekconfiguraties.

1. Waarom moeten uitvoerrekken worden geselecteerd op basis van het productiemodel?

Overweeg twee werkplaatsen waar hetzelfde type cirkelzaagmachine wordt gebruikt.

Werkplaats A verwerkt dagelijks tientallen verschillende materiaalspecificaties, met per product relatief kleine hoeveelheden.

Werkplaats B verwerkt continu slechts enkele vaste materiaalspecificaties en produceert honderden of zelfs duizenden stuks per dag.

Hoewel beide werkplaatsen vergelijkbare snijapparatuur gebruiken, zijn hun eisen aan het uitvoersysteem behoorlijk verschillend.

De productie van kleine series en een hoge mix richt zich meer op:

• Flexibiliteit
• Gemakkelijke productscheiding
• Snelle omschakelingen
• Voorkomen dat verschillende bestellingen door elkaar worden gehaald
• Handige verzameling van werkstukken door operators

De productie van grote batches en een lage mix richt zich meer op:

• Continue ontvangst van werkstukken
• Opslagcapaciteit
• Automatische overdracht
• Minder handmatige tussenkomst
• Integratie met invoer-, snij- en stroomafwaartse processen

Er bestaat dan ook niet één “standaard” uitvoerrekconfiguratie die geschikt is voor iedere werkplaats.

De juiste configuratie moet worden bepaald op basis van het productiemodel, de afmetingen van het werkstuk, het productievolume en de daaropvolgende processen.

2. Productie in kleine batches en met een hoge mix: flexibiliteit en snelle omschakelingen staan ​​voorop

Bij veel metaalverwerkende bedrijven is de productie van kleine batches en een hoge mix gebruikelijk.

Een workshop kan bijvoorbeeld het volgende verwerken:

• Ronde staven met verschillende diameters
• Vierkante buizen met verschillende afmetingen
• Werkstukken met verschillende snijlengtes
• Meerdere materialen
• Verschillende klantenbestellingen op volgorde

Bij dit soort productie is een zeer complex automatisch uitvoersysteem niet altijd nodig.

Aanbevolen configuratie: Basis- en gezoneerd uitvoerrek

Voor werkplaatsen met relatief gematigde productievolumes kan een typische configuratie zijn:

Cirkelzaag / lintzaag → Uitvoerrek → Handmatig sorteren / overbrengen

Het hoofddoel van het uitvoerrek is het ontvangen en tijdelijk opslaan van de afgewerkte werkstukken.

Indien er veel productspecificaties worden verwerkt, kan de ontvangstruimte worden opgedeeld in verschillende zones.

Bijvoorbeeld:

Dit type configuratie is relatief eenvoudig en kan gemakkelijk worden aangepast aan frequente wijzigingen in productieorders.

3. Waarom wordt overautomatisering niet altijd aanbevolen voor productie in kleine batches?

Dit is een probleem dat vaak over het hoofd wordt gezien.

Als een fabriek relatief kleine bestellingen heeft en regelmatig de productspecificaties wijzigt, hoeft het installeren van een zeer complex automatisch uitvoersysteem niet noodzakelijkerwijs een proportioneel rendement te genereren.

De reden is simpel:

De door automatisering gewonnen efficiëntie kan worden gecompenseerd door frequente omschakelingen.

Een werkplaats kan bijvoorbeeld het volgende produceren:

Vandaag:

Ø50 * 300 mm

In de middag:

Ø80 * 500mm

De volgende dag:

Ø60 * 200 mm

Als elke verandering aanpassingen vergt aan:

• Uitvoerposities
• Stop mechanismen
• Sorteermechanismen
• Transportsystemen
• Verzamelgebieden

een zeer complex systeem kan de installatie- en bedrijfstijd zelfs verlengen.

Daarom is voor productie in kleine batches en met een hoge mix vaak een betere oplossing:

Een eenvoudige, flexibele en eenvoudig aan te passen uitvoerconfiguratie.

4. Productie van grote batches en een lage mix: continue productie komt op de eerste plaats

Bij de productie van grote series en een lage mix worden totaal andere eisen gesteld.

Een fabriek kan bijvoorbeeld continu produceren:

Ø100 mm stalen staven → 500 mm per stuk

met een hoog dagelijks productievolume.

Als operators in deze situatie de voltooide werkstukken voortdurend handmatig moeten ontvangen, verplaatsen en ordenen, kan de materiaalhantering snel een knelpunt worden.

Daarom is productie in grote volumes over het algemeen geschikter voor:

Snijmachine + automatisch uitvoerrek + transportband / sorteersysteem

Hierdoor ontstaat een meer continue productiestroom.

5. Waarom vereist de productie van grote batches een grotere opslagcapaciteit?

Stel dat een cirkelzaagmachine meerdere zaagcycli per minuut voltooit.

Als de operator elk afgewerkt stuk onmiddellijk moet verwijderen, moet de machine mogelijk regelmatig stoppen of de bedrijfssnelheid verlagen.

Met een uitvoeropslagruimte van de juiste grootte kan de machine doorgaan met snijden terwijl de afgewerkte werkstukken tijdelijk worden verzameld.

Bijvoorbeeld:

Snijden → Automatische afvoer → Uitvoerband → Tijdelijke opslag → Gecentraliseerde overdracht

Dit vermindert de noodzaak voor onmiddellijke tussenkomst van de operator.

Het uitvoerrek speelt daarom een ​​belangrijke rol:

Het scheidt continu snijden van de daaropvolgende handmatige handelingen.

6. Welke uitvoerrekconfiguraties zijn geschikt voor productie met grote batches en een lage mix?

Afhankelijk van het productievolume en de automatiseringsvereisten kunnen verschillende configuraties worden overwogen.

Optie 1: Roluitvoerrek

Geschikt voor:

• Lange werkstukken
• Ronde staven
• Buizen
• Profielen

Voordelen zijn onder meer:

• Eenvoudige structuur
• Goed draagvermogen
• Eenvoudig onderhoud
• Geschikt voor continu transport

Optie 2: Uitvoersysteem met kettingtransporteur

Geschikt voor:

• Continue productie
• Relatief zware werkstukken
• Productielijnen die een stabiele materiaaloverdracht vereisen

Vergeleken met een basisrollensysteem kan een kettingtransporteur specifieker worden geconfigureerd op basis van de kenmerken van de werkstukken.

Optie 3: Automatisch sorteer- en uitvoersysteem

Wanneer verschillende producten naar verschillende verzamelgebieden moeten worden overgebracht, kan het systeem worden uitgerust met:

• Sorteermechanismen
• Stop mechanismen
• Automatische positionering
• Meerdere verzamelzones

Bijvoorbeeld:

Product A → Verzamelzone A

Product B → Inzamelzone B

Product C → Inzamelzone C

Dit kan het handmatig sorteren na het snijden aanzienlijk verminderen.

7. Een uitvoerrek moet niet alleen de werkstukken ‘ontvangen’, maar ook beheren hoe ze worden verzameld

Bij het ontwerpen van een uitvoerrek concentreren veel bedrijven zich op één simpele vraag:

Kunnen de gesneden werkstukken goed worden ontvangen?

Het gehele incassoproces moet echter in ogenschouw worden genomen.

Bijvoorbeeld:

Is het waarschijnlijk dat de werkstukken botsen?

Bij werkstukken met strenge eisen aan de oppervlaktekwaliteit kan ongecontroleerd vallen leiden tot:

• Deuken
• Krassen
• Schade aan het uiteinde

In dergelijke gevallen kan het uitvoersysteem het volgende vereisen:

• Bufferende structuren
• Rubberen kussentjes
• Kettingtransporteurs
• Ontvangststructuren met zacht contact

Is het waarschijnlijk dat de werkstukken zich overmatig ophopen?

Als een groot aantal werkstukken in één gebied is geconcentreerd, kunnen ze:

Ga door met opstapelen → Begin met rollen → Vereist extra handmatige behandeling

Daarom moet bij de productie van grote volumes rekening worden gehouden met de opslaghoogte en -capaciteit.

8. De afmetingen van het werkstuk zijn ook van invloed op het ontwerp van het uitvoerrek

Verschillende werkstukken kunnen niet altijd dezelfde uitvoerconfiguratie gebruiken.

Bijvoorbeeld:

Ronde staven met een kleine diameter

De kans is groter dat ze:

• Rollen
• Botsen met elkaar
• Val door gaten

Daarom zijn passende stop- en verzamelstructuren belangrijk.

Ronde staven met grote diameter

Ze zijn relatief zwaar.

Het ontwerp moet zich richten op:

• Draagvermogen
• Structurele sterkte
• Stabiel transport

Lange buizen

Ze kunnen gevoelig zijn voor:

• Swingend
• Zijwaartse beweging
• Jammen

De afstand tussen de steunpunten moet daarom zorgvuldig worden overwogen.

Daarom moet bij het ontwerp van het uitvoerrek rekening worden gehouden met:

Werkstukdiameter + lengte + gewicht + materiaal + oppervlaktevereisten

9. Kleine batches, hoge mix versus grote batches, lage mix

De verschillen kunnen als volgt worden samengevat:

Daarom:

Voor de productie van kleine batches met een hoge mix is ​​niet noodzakelijkerwijs het hoogst mogelijke niveau van automatisering vereist, en voor de productie van grote batches met een lage mix is ​​niet noodzakelijkerwijs het meest ingewikkelde uitvoersysteem vereist.

Het gaat erom of de configuratie aansluit bij het daadwerkelijke productieritme.

10. Het uitvoersysteem moet samen met de gehele zaagmachine worden beschouwd

Een goed ontworpen uitvoersysteem mag niet als een op zichzelf staand accessoire worden beschouwd.

Het moet worden geïntegreerd in de volledige workflow:

Laden → Positioneren → Klemmen → Snijden → Uitvoeren → Sorteren → Overbrengen

Als het snijproces snel gaat maar het uitvoerproces het niet kan bijhouden, kan de hele productielijn nog steeds in de knel komen.

Bijvoorbeeld:

Snijsnelheid neemt toe met 30%

Maar:

De efficiëntie van de uitvoer en de handmatige verwerking blijven ongewijzigd.

De werkelijke productie-output mag daarom niet met 30% toenemen.

Dit is een typisch voorbeeld van:

Het verbeteren van de lokale efficiëntie zonder de algehele productie-efficiëntie te verbeteren.

11. Hoe kunt u bepalen welke configuratie geschikt is voor uw werkplaats?

Begin met het stellen van de volgende vragen:

Vraag 1: Hoeveel stuks produceert u per dag?

Hoe hoger het productievolume, hoe groter de behoefte aan continue uitvoer.

Vraag 2: Hoeveel specificaties verwerkt u dagelijks?

Hoe meer specificaties u verwerkt, hoe belangrijker flexibiliteit en snelle aanpassing worden.

Vraag 3: Hebben de werkstukken oppervlaktebescherming nodig?

Als oppervlaktekwaliteit belangrijk is, moeten buffering en voorzichtige behandeling worden overwogen.

Vraag 4: Is stroomafwaarts sorteren vereist?

Als werkstukken moeten worden gesorteerd op specificatie, klantorder of proces, moet sortering in het oorspronkelijke ontwerp worden overwogen.

Vraag 5: Moeten operators de werkstukken regelmatig hanteren?

Als handmatige verwerking al een knelpunt is geworden, moet transport en automatische inzameling worden overwogen.

Vraag 6: Zal ​​het productievolume in de toekomst naar verwachting toenemen?

Als het bedrijf van plan is de productiecapaciteit te vergroten, kan het de moeite waard zijn om ruimte en interfaces te reserveren voor toekomstige automatiseringsupgrades.

12. Een uitvoerrek mag niet complexer zijn dan nodig; het moet overeenkomen met de productiecapaciteit

Voor een werkplaats met kleine batches en een hoge mix kan een eenvoudig, flexibel en gemakkelijk aan te passen uitvoerrek al voldoende zijn.

Voor een werkplaats voor continue productie met grote volumes kan het passender zijn om het volgende te overwegen:

• Automatisch transport
• Automatisch sorteren
• Opslag met grote capaciteit
• Integratie met de zaagmachine
• Minder handmatige handelingen
• Verbinding met stroomafwaartse productieprocessen

Het doel is niet simpelweg het hoogst mogelijke niveau van automatisering te bereiken.

In plaats daarvan is het de bedoeling een redelijk evenwicht te behouden tussen:

Investering in apparatuur + Productiecyclus + Arbeidskosten

13. Van zelfstandig snijden naar een geautomatiseerde productielijn

Nu metaalverwerkende bedrijven steeds meer nadruk leggen op productiviteit en arbeidsefficiëntie, evolueert het uitvoerrek geleidelijk van een eenvoudig “werkstukontvangstgereedschap” naar een geïntegreerd onderdeel van het snijsysteem.

Een toekomstgerichte metaalsnijlijn kan bestaan ​​uit:

Automatisch laden → Automatisch positioneren → Snijden op hoge snelheid → Automatische uitvoer → Automatisch sorteren → Automatisch verzamelen → Stroomafwaartse verwerking

Voor fabrikanten van apparatuur mag het uitvoerrek daarom niet zomaar als een standaardaccessoire worden beschouwd.

De configuratie ervan moet worden overwogen op basis van:

• Materiaalspecificaties
• Productiecyclus
• Batchhoeveelheid
• Lengte van het werkstuk
• Gewicht van het werkstuk
• Oppervlaktevereisten
• Beschikbaarheid van arbeidskrachten
• Stroomafwaartse processen

Conclusie

Verschillende metaalbewerkingswerkplaatsen vereisen verschillende uitvoerrekconfiguraties.

Productie in kleine batches en met een hoge mixlegt meer nadruk op flexibiliteit, snelle omschakelingen en eenvoudig sorteren.

Productie in grote batches en met een lage mixlegt meer nadruk op continu transport, opslagcapaciteit en automatisering.

Daarom is het belangrijk om bij de aanschaf van een cirkelzaagmachine of lintzaagmachine niet alleen te letten op de vraag of:

“Kan de machine het materiaal snijden?”

Het is net zo belangrijk om te overwegen:

Hoe worden de werkstukken na het snijden afgevoerd? Hoe worden ze verzameld? Hoe worden ze gesorteerd? En hoe gaan ze het volgende proces in?

Alleen door te overwegensnijden, uitvoeren en stroomafwaartse materiaalverwerking als één geïntegreerd systeemkan een metaalsnijwerkplaats een hogere algehele productie-efficiëntie bereiken?