Das CNC-Bearbeitungszentrum verbessert den Reibbohrprozess

Dec 17, 2023

Als in der Fertigungshalle von Kusters Zima die manuelle Seite des Radialbohrers ausfiel, machte sich Werksleiter Randy Autry auf die Suche nach einem Ersatz. Am Ende hatte er mehr, als er erwartet hatte: ein Gerät, das mehr Arbeitsschritte effizienter als seine alte Bohrmaschine ausführt, ohne dass Bediener ausgetauscht oder die Anlage wesentlich verändert werden musste.

Kusters Zima, Spartanburg, SC, ist eine Full-Service-Auftragsfertigungswerkstatt, die auf kundenspezifische Ausrüstung spezialisiert ist. Das Rohmaterial kommt durch eine Tür herein und verlässt die andere als voll funktionsfähige, schlüsselfertige Maschine. Natürlich ist es nicht so einfach – von der Bearbeitung bis zur Endbearbeitung werden Produkte von Dutzenden von Maschinen und Bedienern gehandhabt.

Als der Radialbohrer ausfiel, wollte Autry ihn einfach ersetzen, aber die damit verbundenen hohen Kosten entsprachen dem Preis einer gebrauchten CNC-Maschine. Er dachte sich eine Maschine im Portal-Stil aus, aber diese lag außerhalb des Budgets und hätte eine Verstärkung der Anlagenböden für die Installation erfordert. Ein Kollege erzählte ihm von der FlexCNC-Maschine, und obwohl sie sein Budget belasten würde, war Autry interessiert. Nachdem er nach Washington geflogen war, um eine der Maschinen in Aktion zu sehen, war er überzeugt, dass es die Maschine war, die er wollte. Obwohl es im Vergleich zum Kauf einer neuen Radialbohrmaschine 3.140.000 Euro mehr kostete, konnte er damit mehr erreichen, indem er die Aufträge im eigenen Haus behielt, anstatt sie auszulagern. Autry kaufte eine FlexCNC GRD 20-06, ein 20 x 6 Fuß großes vertikales Bearbeitungszentrum mit Cat 50-Haltern.

Autry befindet sich noch in der Entdeckungsphase, um neue Dinge zu finden, die die Maschine tun kann, aber bisher hat er nichts gefunden, was sie nicht kann. In nur wenigen Monaten seit der Installation hat die Maschine das Werk von Kusters Zima sicherer und effizienter gemacht, was sich durch versteckte Einsparungen und höhere Produktivität bezahlt macht.

Autry verwendet die Maschine zum Bohren, Fräsen und Schneiden, insbesondere für Projekte mit einer Toleranz von +/- 0,005 Zoll. Baustahl ist eine tragende Säule in der Kläranlage: Die meisten früher manuellen Lochanordnungen und Bohrungen werden jetzt auf der neuen Maschine durchgeführt. Formbohren oder Reibungs-/Thermobohren ist ebenfalls ein Standbein bei Kusters Zima. Beim Formbohren wird Wärme zum Bohren verwendet und es entsteht auf natürliche Weise eine Buchse und ein Bund an der Ober- und Unterseite des Lochs, was beim Gewindeschneiden von Schrauben oder beim Einsetzen von Sprühdüsen hilfreich ist. Viele Kunden des Unternehmens sind in der Landwirtschaft, Lebensmittel- und Abwasserindustrie tätig, daher erfordern die Anwendungen häufig eine feste Abdichtung ohne erhöhte Kanten.

Zuvor 3-Zoll-Bohren. Löcher durch Rundstangen mit 14 Zoll Durchmesser erforderten einen Radialarmbohrer auf einem Spannfutter und das Überfluten des Teils mit Kühlmittel vor dem Bohren von Hand – ein zeitaufwändiger und mühsamer Prozess. Die neue Maschine erledigt dies mit einem einzigen Werkzeug, bohrt 1 Zoll pro Minute in einem Durchgang und stellt ein Teil in 14 Minuten fertig, was vorher vier Stunden dauerte.

Früher schnitten die Bediener mit einem Handschleifer einen 1,5 Zoll breiten und 16 Zoll langen Schlitz, was ein Sicherheitsrisiko darstellte und die Möglichkeit menschlicher Fehler mit sich brachte. Die Maschine schneidet das Teil jetzt in der gleichen Zeit, verringert jedoch das Verletzungsrisiko für den Bediener erheblich und das Ergebnis ist ein glatteres Produkt mit besserer Qualität.

Mehr Präzision bedeutet weniger Ausschuss im Vorfeld sowie geringere Garantiekosten und spätere Nacharbeiten. Viele der Projekte von Kusters Zima sind so groß, dass sie nicht in der Werkstatt zusammengebaut werden können. Weniger Fehler vor Ort bedeuten daher weniger Korrekturen bei der Montage vor Ort.

In fast allen Fällen spart die Maschine Zeit, indem sie große Teile in einer Aufspannung bohrt, fräst, mit Klebeband umwickelt und anfasen kann. Der Bediener klemmt einmal und muss das Teil nicht bewegen, um es anzupassen oder mehr Länge aus der Maschine herauszuholen. Autry schätzt, dass Kusters Zima seine Zeit durch den Einsatz der Maschine im Vergleich zu einer manuellen Bohrmaschine halbiert hat.

Autrys Ziel bestand darin, mehr Mitarbeiter zu gewinnen, indem Projekte intern gehalten und neue Projekte übernommen wurden, anstatt Mitarbeiter durch die Automatisierung einer Position zu ersetzen. Wenn Sie ein Projekt im eigenen Haus behalten, sparen Sie Versand- und Empfangsaufwand, reduzieren Ausfallzeiten und verbessern die Fähigkeit von Kusters Zima, das endgültige Projekt sowohl hinsichtlich der Qualität als auch des Lieferplans zu kontrollieren.

Als der Werksleiter von Kusters Zima, Randy Autry, einen Radialbohrer ersetzen musste, stellte er fest, dass eine FlexArm-CNC-Maschine mehr Fähigkeiten – Bohren, Gewindeschneiden und Bearbeiten – und einen höheren Durchsatz als ihr Vorgänger hatte.

Es lief so, wie Autry es beabsichtigt hatte. In den neun Monaten seit dem Kauf der neuen Ausrüstung hat Kusters Zima zwei Bediener eingestellt.

„Wir haben Leute, die neue Fähigkeiten erlernen, und indem sie neue Fähigkeiten erlernen, machen sie uns zu Teilen, und diese Teile bringen uns Geld ein“, sagte Autry. Er stellte fest, dass er seine Bediener mit minimaler Umschulung dazu bringen konnte, die Maschine in Betrieb zu nehmen.

„Jeder, der es leiten möchte, kann es lernen“, sagte er. „Es ist die am einfachsten zu programmierende Maschine, die ich je gesehen habe.“

Obwohl Autry keine formelle Berechnung zur Bestimmung der Kapitalrendite durchgeführt hat, schätzt er, dass sich die Maschine innerhalb eines Jahres amortisiert hat. Vom unkomplizierten Kauf bis zur einfachen Schulung hat sich diese Investition – eine Investition, die die Arbeit von zehn Maschinen erledigt – als eine der reibungslosesten Aktualisierungen der Kusters Zima-Produktionshalle erwiesen, sagte Autry.

FlexArm, www.flexmachinetools.com