Selezione rack di uscita per lotti piccoli, alta miscelazione e lotti grandi e bassa miscelazione

Nelle officine di taglio dei metalli, la rastrelliera di uscita è spesso una parte trascurata del processo di produzione.

Quando si seleziona una sega circolare o una sega a nastro, molti produttori si concentrano sulla precisione del taglio, sulla velocità di taglio, sulla potenza del motore principale e sull'alimentazione automatica, prestando meno attenzione acome i pezzi tagliati vengono ricevuti, immagazzinati e trasferiti in modo efficiente dopo il taglio.

In realtà, all’aumentare del volume di produzione, il livello di progettazione e automazione del rack di uscita può influenzare direttamente:

• Carico di lavoro dell'operatore
• Collisione del pezzo e danni alla superficie
• Il rischio di mescolare lotti o ordini diversi
• Efficienza dello smistamento manuale
• Il funzionamento continuo dell'intera linea di produzione

Per diversi ambienti di produzione,piccoli lotti, alta miscelazioneEoperazioni su grandi lotti e a basso mixrichiedono diverse configurazioni dei rack di uscita.

1. Perché i cestelli di uscita dovrebbero essere selezionati in base al modello di produzione?

Consideriamo due officine che utilizzano lo stesso tipo di sega circolare.

L'officina A elabora ogni giorno decine di specifiche di materiali diversi, con quantità relativamente piccole per ciascun prodotto.

L'officina B elabora continuamente solo poche specifiche fisse di materiale, producendo centinaia o addirittura migliaia di pezzi al giorno.

Sebbene entrambe le officine utilizzino attrezzature di taglio simili, i loro requisiti per il sistema di uscita sono piuttosto diversi.

La produzione di piccoli lotti e mix elevato si concentra maggiormente su:

• Flessibilità
• Facile separazione del prodotto
• Cambi rapidi
• Evitare che ordini diversi vengano mescolati
• Comodo ritiro dei pezzi da parte degli operatori

La produzione di grandi lotti e mix ridotto si concentra maggiormente su:

• Ricezione continua del pezzo
• Capacità di archiviazione
• Trasferimento automatico
• Intervento manuale ridotto
• Integrazione con alimentazione, taglio e processi a valle

Pertanto non esiste un'unica configurazione di scaffalature di uscita “standard” adatta ad ogni officina.

La giusta configurazione dovrebbe essere determinata in base al modello di produzione, alle dimensioni del pezzo, al volume di produzione e ai processi successivi.

2. Produzione di piccoli lotti e mix elevato: flessibilità e cambi rapidi vengono prima di tutto

La produzione in piccoli lotti e ad alto mix è comune in molte aziende di lavorazione dei metalli.

Ad esempio, un workshop può elaborare:

• Barre tonde di diversi diametri
• Tubi quadrati di diverse dimensioni
• Pezzi con diverse lunghezze di taglio
• Materiali multipli
• Diversi ordini dei clienti in sequenza

In questo tipo di produzione non sempre è necessario un sistema di uscita automatica molto complesso.

Configurazione consigliata: Rack di uscita base + a zone

Per officine con volumi di produzione relativamente moderati, una configurazione tipica può essere:

Sega circolare/sega a nastro → Rastrelliera di uscita → Ordinamento/trasferimento manuale

Lo scopo principale della rastrelliera di uscita è ricevere e immagazzinare temporaneamente i pezzi finiti.

Se vengono elaborate molte specifiche di prodotto, l'area di ricezione può essere suddivisa in diverse zone.

Per esempio:

Questo tipo di configurazione è relativamente semplice e può adattarsi facilmente a frequenti cambiamenti negli ordini di produzione.

3. Perché l’eccessiva automazione non è sempre consigliata per la produzione di piccoli lotti?

Questo è un problema che spesso viene trascurato.

Se una fabbrica ha ordini relativamente piccoli e cambia frequentemente le specifiche del prodotto, l’installazione di un sistema di uscita automatico altamente complesso potrebbe non generare necessariamente un rendimento proporzionale.

Il motivo è semplice:

L’efficienza ottenuta dall’automazione può essere compensata da frequenti cambi di produzione.

Ad esempio, un laboratorio può produrre:

Oggi:

Ø50*300 mm

Nel pomeriggio:

Ø80*500 mm

Il giorno successivo:

Ø60*200 mm

Se ogni modifica richiede aggiustamenti a:

• Posizioni di uscita
• Meccanismi di arresto
• Meccanismi di ordinamento
• Sistemi di trasporto
• Aree di raccolta

un sistema altamente complesso può effettivamente aumentare i tempi di installazione e funzionamento.

Pertanto, per la produzione di piccoli lotti e ad alto mix, una soluzione migliore è spesso:

Una configurazione di uscita semplice, flessibile e facile da regolare.

4. Produzione di grandi lotti e basso mix: la produzione continua viene prima di tutto

La produzione di grandi lotti e di basso mix ha requisiti completamente diversi.

Ad esempio, una fabbrica può produrre continuamente:

Barre in acciaio Ø100 mm → 500 mm al pezzo

con un elevato volume di produzione giornaliera.

In questa situazione, se gli operatori devono continuamente ricevere, spostare e organizzare manualmente i pezzi finiti, la movimentazione dei materiali può diventare rapidamente un collo di bottiglia.

Pertanto, la produzione in grandi volumi è generalmente più adatta per:

Macchina da taglio + Rack di uscita automatica + Sistema di trasporto/smistamento

Ciò crea un flusso di produzione più continuo.

5. Perché la produzione di grandi lotti richiede una maggiore capacità di stoccaggio?

Supponiamo che una sega circolare completi diversi cicli di taglio al minuto.

Se l'operatore deve rimuovere immediatamente ogni pezzo finito, potrebbe essere necessario fermare frequentemente la macchina o ridurre la velocità operativa.

Con un'area di stoccaggio in uscita opportunamente dimensionata, la macchina può continuare a tagliare mentre i pezzi finiti vengono temporaneamente accumulati.

Per esempio:

Taglio → Scarico automatico → Trasportatore di uscita → Stoccaggio temporaneo → Trasferimento centralizzato

Ciò riduce la necessità di un intervento immediato da parte dell'operatore.

La rastrelliera di uscita gioca quindi un ruolo importante:

Separa il taglio continuo dalla movimentazione manuale a valle.

6. Quali configurazioni dei rack di uscita sono adatte per la produzione di grandi lotti e basso mix?

A seconda del volume di produzione e delle esigenze di automazione, possono essere prese in considerazione diverse configurazioni.

Opzione 1: Cremagliera di uscita a rulli

Adatto per:

• Pezzi lunghi
• Barre tonde
• Tubi
• Profili

I vantaggi includono:

• Struttura semplice
• Buona capacità di carico
• Manutenzione facile
• Adatto per il trasporto continuo

Opzione 2: sistema di uscita del trasportatore a catena

Adatto per:

• Produzione continua
• Pezzi relativamente pesanti
• Linee di produzione che richiedono un trasferimento stabile del materiale

Rispetto ad un sistema a rulli base, un trasportatore a catena può essere configurato in modo più specifico in base alle caratteristiche dei pezzi.

Opzione 3: sistema di smistamento e uscita automatico

Quando è necessario trasferire prodotti diversi in aree di raccolta diverse, il sistema può essere dotato di:

• Meccanismi di ordinamento
• Meccanismi di arresto
• Posizionamento automatico
• Zone di raccolta multiple

Per esempio:

Prodotto A → Zona di raccolta A

Prodotto B → Zona di raccolta B

Prodotto C → Zona di raccolta C

Ciò può ridurre significativamente lo smistamento manuale dopo il taglio.

7. Un rack di uscita non dovrebbe solo "ricevere" i pezzi, ma dovrebbe anche gestire il modo in cui vengono raccolti

Quando si progetta un rack di uscita, molte aziende si concentrano su una semplice domanda:

I pezzi tagliati possono essere ricevuti correttamente?

Tuttavia, è necessario considerare l'intero processo di raccolta.

Per esempio:

È probabile che i pezzi entrino in collisione?

Per pezzi con severi requisiti di qualità superficiale, la caduta incontrollata può causare:

• Ammaccature
• Graffi
• Danno frontale

In questi casi, il sistema di uscita può richiedere:

• Strutture tampone
• Cuscinetti in gomma
• Trasportatori a catena
• Strutture riceventi a contatto morbido

È probabile che i pezzi si accumulino eccessivamente?

Se un gran numero di pezzi sono concentrati in un'area, possono:

Continua ad accumulare → Inizia ad arrotolare → Richiede ulteriore movimentazione manuale

Pertanto, la produzione di grandi volumi dovrebbe prendere in considerazione l’altezza e la capacità di stoccaggio.

8. Le dimensioni del pezzo in lavorazione influiscono anche sulla progettazione del rack di uscita

Pezzi diversi non possono sempre utilizzare la stessa configurazione di uscita.

Per esempio:

Barre tonde di piccolo diametro

È più probabile che:

• Rotolo
• Scontrarsi tra loro
• Cadere attraverso gli spazi vuoti

Pertanto, sono importanti strutture di arresto e raccolta adeguate.

Barre tonde di grande diametro

Sono relativamente pesanti.

La progettazione dovrebbe concentrarsi su:

• Capacità portante
• Resistenza strutturale
• Trasporto stabile

Tubi lunghi

Potrebbero essere inclini a:

• Oscillante
• Movimento laterale
• Inceppamento

La spaziatura tra i punti di appoggio dovrebbe quindi essere considerata attentamente.

Di conseguenza, la progettazione del rack di uscita dovrebbe tenere conto di:

Diametro del pezzo + lunghezza + peso + materiale + requisiti di superficie

9. Piccoli lotti, alto mix vs. grandi lotti, basso mix

Le differenze possono essere riassunte come segue:

Perciò:

La produzione di piccoli lotti e ad alto mix non richiede necessariamente il massimo livello possibile di automazione, mentre la produzione di grandi lotti e a basso mix non richiede necessariamente il sistema di uscita più complicato.

La chiave è se la configurazione corrisponde al ritmo di produzione effettivo.

10. Il sistema di uscita deve essere considerato insieme all'intera macchina segatrice

Un sistema di scarico ben progettato non deve essere trattato come un accessorio indipendente.

Dovrebbe essere integrato nel flusso di lavoro completo:

Caricamento → Posizionamento → Bloccaggio → Taglio → Uscita → Ordinamento → Trasferimento

Se il processo di taglio è veloce ma il processo di uscita non riesce a tenere il passo, l’intera linea di produzione può comunque subire dei colli di bottiglia.

Per esempio:

La velocità di taglio aumenta del 30%

Ma:

L’efficienza in uscita e nella movimentazione manuale rimane invariata.

La produzione effettiva potrebbe quindi non aumentare del 30%.

Questo è un tipico esempio di:

Migliorare l’efficienza locale senza migliorare l’efficienza produttiva complessiva.

11. Come puoi determinare quale configurazione è adatta alla tua officina?

Inizia ponendo le seguenti domande:

Domanda 1: Quanti pezzi produci al giorno?

Maggiore è il volume di produzione, maggiore è la necessità di un'alimentazione continua.

Domanda 2: Quante specifiche elabori ogni giorno?

Più specifiche si elaborano, più importanti diventano la flessibilità e la rapidità di adeguamento.

Domanda 3: I pezzi necessitano di protezione superficiale?

Se la qualità della superficie è importante, è necessario prendere in considerazione il tamponamento e una manipolazione delicata.

Domanda 4: È necessaria la cernita a valle?

Se i pezzi devono essere ordinati in base alle specifiche, all'ordine del cliente o al processo, è necessario considerare l'ordinamento nella progettazione iniziale.

Domanda 5: Gli operatori devono maneggiare frequentemente i pezzi?

Se la movimentazione manuale è già diventata un collo di bottiglia, si dovrebbero prendere in considerazione il trasporto e la raccolta automatica.

Domanda 6: Si prevede che il volume della produzione aumenterà in futuro?

Se l’azienda prevede di aumentare la capacità produttiva, potrebbe valere la pena riservare spazio e interfacce per futuri aggiornamenti dell’automazione.

12. Un rack di uscita non dovrebbe essere più complesso del necessario: dovrebbe corrispondere alla capacità di produzione

Per un laboratorio che produce lotti piccoli e con un elevato mix di prodotti, un rack di uscita semplice, flessibile e facile da regolare potrebbe già essere sufficiente.

Per un laboratorio di produzione continua ad alto volume, potrebbe essere più appropriato considerare:

• Trasporto automatico
• Ordinamento automatico
• Spazio di archiviazione di grande capacità
• Integrazione con la segatrice
• Movimentazione manuale ridotta
• Collegamento con i processi produttivi a valle

L’obiettivo non è semplicemente raggiungere il massimo livello di automazione possibile.

L’obiettivo è invece quello di mantenere un ragionevole equilibrio tra:

Investimento in attrezzature + Ciclo produttivo + Costo della manodopera

13. Dal taglio autonomo a una linea di produzione automatizzata

Poiché le aziende di lavorazione dei metalli attribuiscono maggiore importanza alla produttività e all'efficienza della manodopera, la cremagliera di uscita si sta gradualmente evolvendo da un semplice "strumento di ricezione del pezzo" a una parte integrata del sistema di taglio.

Una linea di taglio metalli orientata al futuro può includere:

Caricamento automatico → Posizionamento automatico → Taglio ad alta velocità → Uscita automatica → Smistamento automatico → Raccolta automatica → Elaborazione a valle

Per i produttori di apparecchiature, quindi, il rack di uscita non dovrebbe essere considerato semplicemente un accessorio standard.

La sua configurazione dovrebbe essere considerata in base a:

• Specifiche dei materiali
• Ciclo produttivo
• Quantità in batch
• Lunghezza del pezzo
• Peso del pezzo
• Requisiti di superficie
• Disponibilità di manodopera
• Processi a valle

Conclusione

Officine diverse per il taglio dei metalli richiedono configurazioni diverse delle cremagliere di uscita.

Produzione in piccoli lotti e ad alto mixpone maggiore enfasi sulla flessibilità, sui cambi rapidi e sulla facilità di smistamento.

Produzione di grandi lotti e basso mixpone maggiore enfasi sul trasporto continuo, sulla capacità di stoccaggio e sull'automazione.

Pertanto, quando si acquista una sega circolare o una sega a nastro, è importante non concentrarsi solo sul fatto che:

"La macchina può tagliare il materiale?"

È altrettanto importante considerare:

Come vengono scaricati i pezzi dopo il taglio? Come vengono raccolti? Come vengono ordinati? E come entrano nel processo successivo?

Solo considerandotaglio, alimentazione e movimentazione del materiale a valle come un unico sistema integratoun'officina per il taglio dei metalli può raggiungere una maggiore efficienza produttiva complessiva.