Benytter ikke slank produksjon

En rapport fra Technische Universität (TU) Darmstadt i Tyskland demonstrerer at bruken av flere CNC-maskineringsverktøy til en rimelig pris, konfigurert i celler, kan ha betydelige fordeler over bruk av dyrere maskiner for spesifikke oppgaver, konfigurert for alt-i-ett-operasjoner. Cellekonfigurasjonen som ble studert ved universitetet, omfattet to Super Mini Mill 2 CNC-maskineringssentre og en Haas SL-10 CNC-dreiebenk.

TU Darmstadt-rapporten «Cellular Manufacturing to enable Lean Machining» ble utarbeidet av Stefan Seifermann, Jörg Böllhoff, Eberhard Abele og Joachim Metternich ved universitetets institutt for produksjonsadministrasjon, teknologi og maskineringsverktøy (PTW). Dr. Sven Bechtloff, som siden har forlatt universitetet, var også et sentralt medlem av teamet bak studien.

Ideen bak forskningsprosjektet var basert på oppfatningen av at prinsippene for slank produksjon ikke blir benyttet i maskineringsoperasjoner i produksjonsbedrifter av alle størrelser. Selv om prinsippene for flyt, som et sentralt element i slank produksjon, har vært utbredt i monterings- og prosessteknikkmiljøer, har de ikke vært tatt i bruk i samme grad i maskineringsoperasjoner, og er knapt å finne i Europa.

Cellekonfigurasjonsstudiet ved universitetet inkluderer to Haas Super Mini Mill 2 CNC maskineringssenter og en Haas SL-10 CNC dreiebenk.

Opp mot hverandre

Celleproduksjon er gruppering av heterogent utstyr (i dette tilfellet CNC-maskineringsverktøy) for å lage en familie eller gruppe av liknende deler. Konseptet involverer typisk at maskinene plasseres i en U-form for å gi god flyt og balansere det pågående arbeidet med takttiden (den gjennomsnittlige produksjonstiden per enhet som er krevd for å oppfylle etterspørselen).

For å demonstrere de potensielle fordelene ble det konstruert en referanseproduksjonslinje for celleproduksjon ved PTWs prosesslæringsfabrikk (CiP). Alt-i-ett-linjen har to maskineringsverktøy med høy spesifikasjon: et horisontalt CNC-maskineringssenter med fire akser og innrettingsblokk, og et automatisk CNC-dreiesenter med flere akser. Den konkurrerende linjen, en maskineringscelle, består av to Haas Super Mini Mill 2-maskineringssentre med tre akser og en Haas SL-10 CNC-dreiebenk med to akser, samt to CNC-universalmaskineringssentre og en CNC-dreiebenk levert av en annen produsent. Rapporten konstaterer at investeringen for de to maskinene i alt-i-ett-linjen var på EUR 780.000, mens investeringen for de seks CNC-maskineringsverktøyene i cellekonfigurasjonen var på kun EUR 340.000.

Forskning viser cellemaskinering som utnytter generelle CNC-maskinverktøy gir betydelige fordeler i forhold til «high-end» spesialmaskiner uten tap av deler av nøyaktighet eller kvalitet.

Vesentlig mer økonomisk

En økonomisk sammenlikning mellom de to maskineringslinjekonfigurasjonene (basert på 2000 deler per uke, og én arbeider ved hver linje) ga overraskende resultater. Alt-i-ett-linjen krevde 15 skift for å fullføre de 2000 delene. Oppsettiden var 35 minutter, mens kostnad per enhet (ekskl. materiale) ble beregnet til EUR 3,95. Med cellekonfigurasjon tok det derimot bare 12,6 skift å fullføre de 2000 komponentene til identisk spesifikasjon, oppsettiden ble redusert til 10 minutter og enhetskostnaden til kun EUR 2,55.

Technische Universität (TU) Darmstadt i Tyskland har gjennomført den uavhengige undersøkelsen på lean maskinering.

Enda raskere

I et alternativt scenario, der det benyttes to arbeidere i maskineringscellen, stiger enhetsprisen noe til EUR 3,10 som følge av den økte arbeidskostnaden (men er fortsatt mye billigere enn enhetskostnaden på EUR 3,95 for alt-i-ett-linjen), 12,6 skift reduseres til 9,8 og oppsettiden kuttes fra 10 minutter til bare 7 minutter.

 

Med en kapasitetssammenlikning basert på 15 skift vil alt-i-ett-linjen produsere 2000 deler, cellen med én arbeider vil produsere 2377 komponenter (en økning på 19 %) og cellen med to arbeidere vil produsere 3064 deler (en økning på 29 %).

Til samme kvalitet

Studien sikret at nøyaktighet og kvalitetsstandard for delene ble opprettholdt i alle tilfellene, og at de billigste universalmaskinene kunne produsere til tilsvarende høye standard som maskinene for spesifikke oppgaver.

Fremtidskostnader kunne også tas hensyn til ved sammenlikning av de ulike tilnærmingene. Hvis produksjonslinjen må utvides, vil det være betydelig billigere å integrere en ny maskin i cellen enn å integrere en ny maskin til alt-i-ett-linjen, på grunn av den store forskjellen i innkjøpsprisene.

 

For mer informasjon besøk: www.haascnc.com

Les hele saken