Raviturier ou chargement par robot : lequel est le plus économique pour votre tour CNC ?

Un ravitailleur de barres est généralement le choix le plus économique pour la production en grand volume de pièces fabriquées à partir de barres rondes, car il est moins coûteux, nécessite moins de complexité d'intégration et n'ajoute que 2 à 3 secondes entre les pièces. Un système de chargement robotisé constitue généralement le choix le plus économique lorsque la variété des pièces compte plus que le temps de cycle brut : manipulation d'ébauches prédécoupées, de pièces moulées, de pièces forgées ou de plusieurs géométries de pièces différentes qu'un ravitailleur de barres ne peut physiquement pas traiter. Le facteur décisif n'est pas de savoir quelle technologie est « meilleure » en général, mais de savoir si votre production est dominée par de longues séries de barres de pièces similaires, ou par un travail à géométrie mixte et à faible volume où la flexibilité a plus de valeur que le débit pur.

Points clés à retenir

• Les ravitailleurs de barres coûtent généralement

  15 000 à 60 000 et n'ajoutent que 2 à 3 secondes de temps de chargement entre les pièces, ce qui en fait le choix le plus rentable pour la production de barres en grand volume.

• Les systèmes de chargement de robots coûtent généralement

  50 000 à 150 000, prend plus de temps par cycle (environ 8 à 15 secondes par chargement/déchargement), mais gère n'importe quelle forme de pièce (pièces moulées, pièces forgées, ébauches prédécoupées) qu'un embarreur ne peut pas.

• Un ravitailleur de barres nécessite une broche creuse avec un alésage suffisamment grand pour le stock de barres et un contrôleur prenant en charge les codes M du ravitailleur de barres ; il ne peut pas traiter quoi que ce soit qui ne soit pas du bois rond ou hexagonal.

• Le retour sur investissement sur l'un ou l'autre système est généralement déterminé par une utilisation accrue de la broche : le passage d'une utilisation d'environ 50 % (chargement manuel, attention en une seule équipe) à plus de 85 % d'utilisation (fonctionnement sans surveillance) est la source de l'essentiel du retour sur investissement, et non d'une coupe plus rapide.

• Les périodes de récupération signalées pour l'automatisation des tours se situent généralement entre 12 et 24 mois, bien que cela dépende fortement de l'utilisation actuelle de votre broche et du volume de pièces.

Ce que fait réellement chaque système

Les deux systèmes résolvent le même problème sous-jacent – ​​maintenir la broche en coupe au lieu d’attendre qu’un humain charge et décharge les pièces – mais ils le résolvent de manières fondamentalement différentes qui déterminent quelles pièces chacun peut gérer.

• Un ravitailleur de barres contient plusieurs barres (généralement de 6 à 12 pieds de long) dans un magasin et fait automatiquement avancer le matériel frais à travers la broche creuse du tour à mesure que chaque pièce est séparée. Cela élimine entièrement le chargement manuel pour les pièces fabriquées à partir de barres, mais ne fonctionne que pour les barres rondes ou hexagonales : il ne peut pas charger une ébauche prédécoupée, une pièce moulée ou une pièce dont la géométrie ne passe pas à travers un alésage de broche.

• Un système de chargement robotisé (ou chargeur à portique) utilise un bras robotique pour prélever une pièce (ébauche, pièce moulée, forgée ou toute autre pièce discrète) et la placer dans le mandrin, puis retirer la pièce finie. Celui-ci gère une bien plus grande variété de pièces qu'un ravitailleur de barres, au prix d'un cycle par pièce plus long et d'un système plus complexe et plus coûteux.

Comparaison des coûts et de la vitesse

L'écart de coût reflète l'écart de complexité : un ravitailleur de barres est un système mécanique relativement simple construit autour d'une seule tâche (l'avancement du stock de barres), tandis qu'un système de chargement robotisé est une machine reprogrammable plus polyvalente, capable de gérer beaucoup plus de variations, à un prix et un effort d'intégration proportionnellement plus élevés.

D’où vient réellement le retour sur investissement

Quel que soit le système, le retour sur investissement dépend principalement d'une utilisation accrue de la broche, et non de vitesses de coupe plus rapides : un tour qui reste inactif en attendant un chargement manuel entre les coupes constitue le véritable coût de l'automatisation.

Considérez les aspects économiques sous-jacents : un tour CNC fonctionnant à environ 50 % d'utilisation de la broche (typique pour une opération en une seule équipe, à surveillance manuelle avec des espaces de chargement) produit un temps de coupe facturable nettement inférieur à celui de la même machine fonctionnant à plus de 85 % d'utilisation avec un chargement automatisé et largement sans surveillance. À un taux horaire de broche donné, cet écart d'utilisation se traduit directement par une valeur de production supplémentaire par équipe – souvent suffisamment, à lui seul, pour justifier l'investissement en automatisation dans une fenêtre de retour sur investissement relativement courte.

Les périodes de récupération signalées pour l’automatisation des tours CNC se situent généralement entre 12 et 24 mois, bien que le calendrier réel dépende fortement de :

• Utilisation actuelle de la broche : un tour fonctionnant déjà presque à sa capacité a moins de marge d'amélioration qu'un tour inutilisé pendant des heures par équipe.

• Volume de pièces  : l'automatisation est rentable plus rapidement sur les pièces que vous utilisez en volume significatif ; Les pièces uniques en faible volume peuvent ne pas générer suffisamment de cycles pour justifier l'investissement, quel que soit le système que vous choisissez.

• Coûts de main-d'œuvre évités  : le travail de nuit ou les opérations sans surveillance qui éliminent complètement un quart de travail ont tendance à être les plus rapidement rentables parmi tous les facteurs.

Décider lequel correspond à votre production

Répondez à ces questions plutôt que de choisir par défaut le système qui vous semble le plus avancé :

1. Votre pièce est-elle fabriquée à partir de barres rondes ou hexagonales, ou commence-t-elle sous la forme d'une ébauche prédécoupée, d'un moulage ou d'un forgeage ? S'il s'agit véritablement de barres, un ravitailleur de barres est très probablement le point de départ le plus rentable : le chargement par robot n'offre aucun avantage pour un travail uniquement alimenté par des barres et coûte beaucoup plus cher.

2. Quelle variété de pièces utilisez-vous réellement ? Si vous produisez la même famille de pièces en volume pendant des périodes prolongées, la vitesse et le coût inférieur d'un ravitailleur de barres sont généralement gagnants. Si votre travail passe régulièrement d'une géométrie de pièce à l'autre, la flexibilité du chargement du robot devient la caractéristique la plus précieuse.

3. Quelle est votre utilisation actuelle de la broche ? Si votre tour reste déjà pratiquement inactif en attendant un chargement manuel, l'une ou l'autre des options d'automatisation est susceptible d'afficher un retour sur investissement significatif : la question est de savoir laquelle correspond à votre combinaison de pièces, et non de savoir si l'automatisation en vaut la peine.

4. L'alésage de la broche de votre tour s'adapte-t-il réellement au diamètre de barre dont vous avez besoin ? Un ravitailleur de barres nécessite une broche creuse avec un diamètre d'alésage suffisant et un contrôleur prenant en charge les signaux d'interface du ravitailleur de barres. Vérifiez cette compatibilité avant de supposer qu'un ravitailleur de barres est une option pour votre machine spécifique.

Compatibilité des ravitailleurs de barres sur la gamme de tours CNC de SZGH

Plusieurs modèles dans les SZGH La gamme de tours CNC prend directement en charge l'intégration des ravitailleurs de barres, avec des spécifications de capacité de barres publiées qui déterminent quels diamètres de stock sont compatibles - par exemple, les modèles prenant en charge les ravitailleurs de barres pour des diamètres de stock d'environ 8 mm jusqu'à leur capacité nominale maximale de barre. Si votre production est dominée par de longues séries de barres, la première étape pratique est de confirmer la capacité de barres d'un modèle spécifique et la compatibilité du contrôleur avec votre ravitailleur de barres. Si vos pièces sont des ébauches prédécoupées, des pièces moulées ou des géométries mixtes, l'intégration d'un robot ou d'un chargeur à portique mérite d'être discutée directement avec un ingénieur d'applications, car les configurations compatibles varient selon le modèle et selon la conception spécifique du bras de chargement et du dispositif requis.

Foire aux questions

Puis-je ajouter un ravitailleur de barres à n'importe quel tour CNC, ou la machine doit-elle être construite pour cela ?

Le tour a besoin d'une broche creuse avec un diamètre d'alésage suffisamment grand pour votre stock de barres, ainsi que d'un contrôleur qui prend en charge les signaux d'interface du ravitailleur de barres (pour l'avance de barre et la détection de fin de barre) - toutes les configurations de tour ne le prennent pas en charge, il vaut donc la peine de confirmer la compatibilité avec le modèle spécifique avant de supposer qu'un ravitailleur de barres peut être ajouté.

Le chargement des robots ne vaut-il la peine que pour une production à grande échelle ?

Pas nécessairement : le principal avantage du chargement robotisé réside dans la flexibilité de la géométrie des pièces, et pas seulement dans le volume. Un atelier traitant de plus petits volumes de pièces aux géométries qui changent fréquemment peut bénéficier de la flexibilité du chargement robot même sans des chiffres de production extrêmement élevés, bien que le coût initial plus élevé signifie que l'économie fonctionne mieux lorsqu'il y a un volume total suffisant pour ces différentes pièces pour justifier l'investissement.

Puis-je faire fonctionner un ravitailleur de barres et un système de chargement robotisé sur différentes machines dans le même atelier ?

Oui, et c'est courant : de nombreux ateliers adaptent le type d'automatisation au travail typique de chaque machine plutôt que de standardiser une approche unique sur l'ensemble de l'étage. Un tour dédié aux pièces en barres de grand volume peut utiliser un ravitailleur de barres, tandis qu'un tour traitant des travaux prédécoupés plus variés utilise le chargement par robot.

Combien de temps faut-il généralement pour remplacer un ravitailleur de barres ou un robot chargeur par une nouvelle pièce ?

Les ravitailleurs de barres changent généralement plus rapidement – ​​environ 5 à 10 minutes pour charger du nouveau stock et ajuster les paramètres. Les systèmes de chargement de robots prennent généralement plus de temps pour une pièce véritablement neuve, environ 15 à 30 minutes, car un nouveau programme de pièce et une nouvelle configuration de montage sont généralement nécessaires en plus du changement physique.

L'automatisation réduit-elle le taux de rebut ainsi que le coût de la main-d'œuvre ?

Souvent oui, même si l'effet varie : un chargement automatisé cohérent et reproductible tend à réduire les rebuts liés à la manutention et les incohérences qui peuvent survenir avec le chargement manuel sur de longues périodes, bien que le principal moteur économique pour la plupart des ateliers reste l'utilisation accrue des broches plutôt que la seule réduction des rebuts.

Conclusion

Les embarreurs et le chargement par robot résolvent le même problème central : maintenir la broche en coupe au lieu d'attendre le chargement manuel, mais ils sont adaptés à différents profils de production. Les embarreurs gagnent en termes de coût et de rapidité pour les pièces de barres en grand volume ; les robots chargeurs gagnent en flexibilité pour des géométries de pièces variées. Faire correspondre le type d'automatisation à votre combinaison réelle de pièces, plutôt que de choisir par défaut l'une ou l'autre option, est le moyen le plus rapide d'obtenir une estimation réaliste du retour sur investissement.

Demandez une recommandation d'automatisation — Partagez la géométrie de votre pièce, la forme du matériau et le volume de production avec L'équipe d'ingénierie de SZGH pour confirmer si le ravitailleur de barres ou le chargement par robot convient à votre production de tour CNC. E-mail: export02@szghtech.com · WhatsApp : +86- 18925223781