バーフィーダーとロボットローディング: CNC 旋盤にとってどちらがより経済的ですか?

バーフィーダは、コストが低く、統合の複雑さが少なく、部品間の追加時間もわずか 2 ～ 3 秒であるため、丸棒素材から部品を大量生産する場合は、一般に経済的な選択肢となります。生のサイクルタイムよりも部品の種類が重要である場合、つまりバーフィーダでは物理的に処理できないプレカットブランク、鋳造、鍛造品、または複数の異なる部品形状を処理する場合、一般にロボットローディングシステムがより経済的な選択肢となります。決定的な要因は、一般的にどのテクノロジーが「優れている」かということではなく、貴社の生産が同様の部品の長期棒材生産によって支配されているか、それとも純粋なスループットよりも柔軟性に価値がある混合ジオメトリの少量作業によって支配されているかどうかです。

重要なポイント

• バーフィーダは通常コストがかかります

  15,000 ～ 60,000 で、部品間のロード時間は 2 ～ 3 秒しか追加されないため、大量の棒材生産にとってよりコスト効率の高い選択肢となります。

• ロボット積載システムは通常コストがかかります

  50,000 ～ 150,000、1 サイクルあたりの時間が長くなります (ロード/アンロードあたり約 8 ～ 15 秒) が、バーフィーダーでは処理できないあらゆる形状の部品 (鋳造、鍛造、プレカットブランク) を処理できます。

• バーフィーダーには、バーストックに十分な大きさのボアを備えた中空スピンドルと、バーフィーダーの M コードをサポートするコントローラーが必要です。長い丸棒や六角棒以外の素材は加工できません。

• どちらのシステムでも ROI は通常、スピンドル使用率の増加によって決まります。約 50% の使用率 (手動ローディング、単一シフトの注意) から 85% 以上の使用率 (無人実行) に移行することで、ほとんどの利益が得られます。切断の高速化によるものではありません。

• 報告されている旋盤自動化の回収期間は通常 12 ～ 24 か月の範囲ですが、これは現在のスピンドルの使用率と部品の量に大きく依存します。

各システムが実際に行うこと

どちらのシステムも、人間による部品の積み下ろしを待たずにスピンドルの切削を継続するという同じ根本的な問題を解決しますが、それぞれがどの部品を処理できるかを決定する根本的に異なる方法で問題を解決します。

• バーフィーダーは マガジン内に複数のバー (通常は長さ 6 ～ 12 フィート) を保持し、各部品が切り離されるにつれて新鮮な素材を旋盤の中空スピンドルを通して自動的に送ります。これにより、棒材から作られた部品の手動ローディングが完全に不要になりますが、丸棒または六角棒にのみ機能します。プレカットされたブランク、鋳物、またはスピンドル穴を通過しない形状の部品をローディングすることはできません。

• ロボット ローディング システム (ガントリー ローダー) は、ロボット アームを使用して部品 (ブランク、鋳造、鍛造、その他の個別のワークピース) を選択し、チャックに配置し、その後完成した部品を取り外します。これはバーフィーダーよりもはるかに多くの種類の部品を処理しますが、部品ごとのサイクルが長くなり、システムがより複雑で高価になります。

コストと速度の比較

コストのギャップは複雑さのギャップを反映しています。棒材フィーダは 1 つのタスク (棒材の前進) を中心に構築された比較的単純な機械システムですが、ロボットローディング システムはより汎用性が高く、より多くのバリエーションを処理できる再プログラム可能な機械であり、それに応じてより高い価格と統合の労力がかかります。

ROI の実際の出所

どちらのシステムでも、投資収益率は、切削速度の高速化によってではなく、主にスピンドルの使用率の向上によって決まります。切削の合間に手動でのローディングを待機してアイドル状態にある旋盤が、実際のコスト自動化に取り組むことになります。

根本的な経済性を考慮してください。主軸使用率約 50% で稼働する CNC 旋盤 (ローディング ギャップのある 1 シフトの手動操作の場合が一般的) は、自動化されたほぼ無人のローディング下で 85% 以上の稼働率で稼働する同じ機械よりも、請求対象となる切削時間が大幅に短くなります。特定のスピンドル時間当たりの稼働率では、その稼働率の差がシフトごとの追加生産価値に直接変換され、多くの場合、それだけで比較的短い回収期間内で自動化投資を正当化するのに十分です。

CNC 旋盤自動化の投資回収期間は、一般に 12 ～ 24 か月の範囲であると報告されていますが、実際のスケジュールは以下の要素に大きく依存します。

• 現在の主軸使用率 — すでに生産能力に近い状態で稼動している旋盤は、シフトごとに何時間もアイドル状態で座っている旋盤よりも改善の余地が少ないです。

• 部品のボリューム — 自動化により、大量の部品を実行すると、より早く利益が得られます。少量の 1 回限りの部品では、どのシステムを選択しても、投資に見合った十分なサイクルが生成されない可能性があります。

• 人件費の回避 – 労働シフトを完全に排除した夜勤または無人作業は、単一の要因の中で最も早く回収できる傾向があります。

どれがあなたのプロダクションに適しているかを決定する

より高度だと思われるシステムをデフォルトにするのではなく、次の質問に答えてください。

1. 部品は丸棒または六角棒のストックから作られていますか? それともプレカットされたブランク、鋳造、または鍛造として開始されますか? 純粋な棒材の場合、棒材フィーダーの方が費用対効果の高い出発点になる可能性が非常に高くなります。ロボットによる積み込みは、純粋な棒材供給作業には利点がなく、コストが大幅に高くなります。

2. 実際にどのくらいの種類のパーツを実行していますか? 同じ部品ファミリーを長期間にわたって大量生産する場合、通常はバーフィーダの速度と低コストが有利になります。作業が異なる部品形状間で定期的に切り替わる場合、ロボットのローディングの柔軟性がより価値のある特性になります。

3. 現在のスピンドルの使用率はどれくらいですか? 旋盤がすでに手動ローディングを待ってほとんどアイドル状態になっている場合、どちらの自動化オプションでも有意義な ROI が得られる可能性があります。問題は、自動化に価値があるかどうかではなく、どちらが部品の組み合わせに適合するかです。

4. 旋盤のスピンドル穴は実際に必要なバーの直径に対応していますか? バーフィーダーには、十分な内径を持つ中空スピンドルと、バーフィーダーインターフェイス信号をサポートするコントローラーが必要です。バーフィーダーが特定の機械のオプションであると考える前に、この互換性を確認してください。

SZGH の CNC 旋盤シリーズにおけるバーフィーダーの互換性

SZGH のいくつかのモデル CNC 旋盤 シリーズは、バーフィーダの統合を直接サポートしており、どのストック直径が互換性があるかを決定する公開されたバー容量仕様を使用しています。たとえば、約 8 mm から最大定格バー容量までのストック直径のバーフィーダをサポートするモデルなどです。貴社の生産が長時間の棒材供給で占められている場合、特定のモデルの棒材供給能力とコントローラと棒材フィーダとの互換性を確認することが実践的な最初のステップです。部品がプレカットされたブランク、鋳物、または混合形状の場合、互換性のある構成はモデルによって、また必要な特定のローディング アームおよび治具の設計によって異なるため、ロボットまたはガントリー ローダーの統合についてアプリケーション エンジニアと直接話し合う価値があります。

よくある質問

バーフィーダーを CNC 旋盤に追加できますか? それともバーフィーダー用に機械を構築する必要がありますか?

旋盤には、棒材に十分な大きさの穴径を持つ中空スピンドルに加えて、バーフィーダのインターフェイス信号 (バーの前進とバーの終端の検出用) をサポートするコントローラが必要です。すべての旋盤構成がこれをサポートしているわけではないため、バーフィーダを追加できると想定する前に、特定のモデルとの互換性を確認する価値があります。

ロボットの積み込みは大規模生産の場合にのみ価値があるのでしょうか?

必ずしもそうとは限りません。ロボットローディングの主な利点は、量だけではなく、部品形状の柔軟性です。頻繁に変更される部品の形状が少ない生産量の工場では、極端に多くの生産数がなくても、ロボットローディングの柔軟性の恩恵を受けることができます。ただし、初期費用が高くつくため、投資に見合ったさまざまな部品の総量が十分にある場合に経済性が最も良くなります。

バーフィーダーとロボットローディングシステムを同じショップ内の異なる機械で実行できますか?

はい、これは一般的です。多くの店舗では、フロア全体で 1 つのアプローチを標準化するのではなく、自動化の種類を各機械の通常の作業に合わせています。大量の棒材部品専用の旋盤ではバーフィーダーが使用されますが、より多様なプレカットワークを処理する旋盤ではロボットローディングが使用されます。

バーフィーダーまたはロボットローダーを新しい部品に切り替えるには、通常どのくらい時間がかかりますか?

通常、棒材フィーダーの切り替えは速くなります。新しいストックをロードして設定を調整するのに約 5 ～ 10 分かかります。ロボットローディングシステムは通常、物理的な切り替えに加えて新しい部品プログラムと治具のセットアップが必要となるため、真の新しい部品の場合にはさらに時間がかかり、およそ 15 ～ 30 分かかります。

自動化により、スクラップ率と人件費が削減されますか?

多くの場合、その効果は異なりますが、一貫性があり、再現可能な自動積み込みにより、長時間のシフトでの手動積み込みで発生する可能性のある取り扱い関連のスクラップや不一致が減少する傾向があります。ただし、ほとんどの工場にとって主な経済的要因は依然としてスクラップの削減だけではなく、スピンドルの使用率の増加です。

結論

バーフィーダとロボットローディングは、手動ローディングを待たずにスピンドルの切断を維持するという同じ中心的な問題を解決しますが、異なる生産プロファイルに適しています。棒材フィーダは、大量の棒材部品のコストと速度の点で優れています。ロボットローダーは、さまざまな部品形状に対応できる柔軟性を備えています。どちらかのオプションをデフォルトで選択するのではなく、自動化のタイプを実際の部品の組み合わせに合わせることが、現実的な投資回収額を見積もる最も早い方法です。

自動化の推奨事項をリクエストする — 部品の形状、材料形状、生産量を共有します。 SZGH のエンジニアリング チームは、 バーフィーダーまたはロボットローディングがお客様の CNC 旋盤生産に適合するかどうかを確認します。電子メール: export02@szghtech.com · WhatsApp: +86- 18925223781