ANCA, takım üretim teknolojisindeki ilerlemesinin 50. yılını kutlarken, ANCA CNC Makineleri Genel Müdürü Edmund Boland (Bayswater North, Avustralya) 5 ila 10 yıl sonrasına bakıyor.

Sadece bir insan ve bir köpek mi?
Geleceğin fabrikasının bir insan ve bir köpek tarafından doldurulmasıyla ilgili eski hikaye - insanın rolü köpeği beslemekle sınırlıdır, köpek ise insanı makinelerden uzak tutmakla görevlidir - takım taşlama için gerçeğe yakın olacaktır.

Boland'a göre en azından tüm üretim süreci, "hammadde alımından paletlemeye, lazerle aşındırmaya ve işlenmemiş parça hazırlığına... takım ve kesici taşlamaya, kenar hazırlığına, kaplamaya ve bitmiş ürünlerin sevkiyatına kadar" dijital olarak birbirine bağlanacak. Örneğin, belirli bir iş dış çap hazırlığından 5 eksenli taşlayıcılara geçtiğinde, makineler takımları taşlamak için otomatik olarak doğru programı çağıracak. Ayrıca her şey bir şirketin ERP ve MES sistemiyle bağlantılı olacak ve "doğru kararları almanıza ve süreçlerinizi iyileştirmenize yardımcı olmak için çok iyi veri analizi" sağlayacak.

Dış çap taşlama veya akış sonlandırma gibi münferit proseslerin, kurulduktan sonra genellikle yüksek oranda otomatikleştirildiği zaten bilinen bir gerçek. Boland'a göre, gelişen şirketler arasında farklılık gösterecek olan şey, bu süreçlerin ne derece otomatikleştirildiği ve istasyonlar arasında malzeme transferinin de ne derece otomatikleştirildiğidir.

"Küçük ve orta ölçekli bir atölyede muhtemelen, diyelim ki bir paleti OD makinesinden beş eksenli makineye fiziksel olarak taşıyan ve tarayan bir kişi olacaktır. Ancak dijital olarak, beş eksenli makine bu boşlukları aldığını söyleyen bir dosya alır ve bunların hepsi ERP sistemiyle bağlantılıdır. Kaplama için taşeron kullanıyorlarsa da aynı şey olur. Dijital olarak, bu bilgileri kaplayıcıya gönderiyorlar, ancak birileri manuel olarak takımları beş eksenden sevkiyat departmanına taşıyor. Oysa büyük bir atölyede fiziksel hareketleri robotize bir araba yapacaktır." ANCA'nın Entegre Üretim Sistemleri'nde (AIMS) durum böyle.

Kurulumların ve kalitenin iyileştirilmesi
Boland, bir atölye ne kadar çok otomasyona ulaşırsa, çıktı kalitesinin o kadar tutarlı olacağını ve çalışanların yapay zekanın yardımıyla münferit sorunları çözmeye ve tüm süreci iyileştirmeye daha fazla odaklanabileceğini söylüyor. "Her zaman toleransın dışında kalan aletler olacaktır. Ve birinin 'Neden? Neyi değiştirmemiz gerekiyor? Üretim adımlarından birinde bir sorun mu var? Program yanlış mı?"

Bu nedenle rekabetçi şirketler nispeten az sayıda yüksek vasıflı sorun çözücüye güvenecektir. Bu kişiler de ANCA Akademi'de sunulan ileri düzey eğitime güveneceklerdir.

Boland ayrıca makinelerin kurulumu için vasıflı kişilerin rolünün devam edeceğini öngörüyor, ancak bu konuda da değişiklikler geliyor. "Örnek olarak, sabitleyiciler gibi teknolojiler sensörlere ve otomatik ayarlamalar yapma yeteneğine sahip olacak."

Boland, proses sırasında tespit edilen hataları düzeltmek için otomatik telafinin halihazırda bir gerçeklik olduğunu ve bu yeteneğin sadece gelişeceğini ekliyor. Örneğin, bugünün teknolojisiyle, makine bir işlenmemiş parçayı eğri yüklerse, prob hatayı algılar ve taşlama sorunu tatmin edici bir takım üretmek için otomatik olarak ayarlanır. Ancak, "yine de ilk parçayı manuel olarak kontrol etmeniz gerekir, özellikle de yeni bir takım türüyse. Ondan sonra sistem devralabilir. 'İlk takım doğru' zaten bizim en büyük mantramız. İlk takımı ölçebilmeli ve yanlışsa telafi edebilmelisiniz."

Buna katkıda bulunan faktörlerden biri de dahili ölçüm cihazlarının giderek artan kapasitesidir. Boland, yeni nesil lazerlerinin soğutma sıvısı buharı ve hatta takımın üzerinde bir miktar yağ kalıntısı varken bile ölçüm yapabildiğini gözlemliyor. Görüş sistemleri hala manuel yerleştirme ve kullanımdan sonra çıkarma gerektiriyor, ancak "bu değişecek. Kamera sistemleri lazerlerden daha iyi havalandırma gerektiriyor, ancak bunun da çözümleri var. Bir robot, taşlamadan hemen sonra makine içindeki ortamdaki kalıntıları dışarı üfleyebilir. Ya da kamerayı harici bir konumdan makinenin içine getirmek için bir robot kullanabilirsiniz."

Aynı zamanda, dahili olarak ölçülebilen ve otomatik olarak telafi edilebilen özelliklerin listesi de büyüyecektir. Bugün bunlar "dış çap, takım profili ve yiv derinliği gibi şeyler. Kısa süre içinde daha fazlasını yapabileceğiz. Örnek olarak bir diş frezesi veya bir kılavuz içindeki dişler. Bir K-land. Ya da yarık. Sistem içinde ölçülebildiği sürece telafi edilebilir."

Boland, özellikle karmaşık özelliklerin ölçülmesi söz konusu olduğunda, ZOLLER Genius gibi bağımsız ölçüm makinelerine olan ihtiyacı ortadan kaldıracağımızı düşünmüyor. Ancak bu tür sistemler ile takım taşlama makineleri arasındaki etkileşimde gelişmeler öngörüyor.

Anahtarın, belirli geometrik özellikler için standartlaştırılmış ölçüm protokollerinin oluşturulmasında olduğunu açıklıyor. "Bu ölçüm protokolleri oluşturulana kadar, hiçbir takım taşlama makinesi ölçülen bir sapmayı telafi edemez. Şu anda ANCA, daha basit parmak frezeler ve matkaplar için standart bir ölçüm setine sahip. Ancak müşteri tabanımızın tamamına AIMS kurdukça, telafi edebileceğimiz ölçüm yelpazesini genişletmek için bu müşterilerle birlikte çalışıyoruz. Örneğin oldukça karmaşık profil takımlarına ve karmaşık parmak frezelere giriyoruz."

Mikron altı toleranslar
Toleransların giderek daraldığı bir sır değil. Boland, mikron ve hatta mikron altı hassasiyet seviyelerine ulaşmanın gelecekteki birçok uygulamayı yakalamanın anahtarı olacağını söylüyor. Bu tür hassasiyete yönelik talep, "bu kesici takımların faydaları nedeniyle artacaktır. İster işlenen iş parçasının yüzey kalitesi, ister takım ömrü veya diğer faktörler olsun. Kesici takımın içindeki tüm küçük yanlışlıkların giderilmesi, performansını önemli ölçüde artırır."

Pazarın değiştirilebilir kesicilere kıyasla yekpare yuvarlak takımlara daha fazla yönelmesinin nedeni de budur. Boland, "Müşteriler yekpare yuvarlak takımın rijitliğini ve mükemmel bir yüzey finişi elde ederken takımı itebilmenin avantajlarını istiyor" diyor.

Daha yüksek hassasiyet seviyelerini korumak, daha önce ele alınan yüksek işlevli otomasyon, proses içi ölçüm ve kapalı döngü kompanzasyon işlevlerinden daha fazlasını gerektirecektir. "Klima gibi basit ama pahalı şeyler" diye sıralıyor Boland. "Soğutma sıvısı sistemleri. Satın aldığınız tekerlek türleri... Mesele sadece takım ve kesici taşlama makinesi değil. Etrafındaki tüm sistemdir.

"Titreşimi ortadan kaldırmak kesinlikle kritik önem taşıyacak. Artık doğrudan kanopinin altına bir buğu çıkarıcı takamayacaksınız. Bir takım tezgahının içindeki klima ünitesi çok önemli hale gelecek. Çünkü titreşirse sorunlara yol açacaktır." Bu nedenle, merkezi bir soğutma sistemi ve merkezi bir buğu çıkarma sistemi gereklilik haline gelmektedir.

Boland her ne kadar daha hassas takımlara olan talebin artacağını öngörse de, daha düşük maliyetli takımlara olan talebin de devam edeceğini düşünüyor. Bunun yanı sıra, en dar toleransları karşılamanın doğal maliyeti ve zorluğu, az önce tartışılan iyileştirmelerin benimsenmesini sınırlayacaktır.

Malzeme trendleri
Boland'a göre, karbür baskın kesici takım malzemesi olmaya devam ediyor, ancak PCD kullanımı daha hızlı artıyor. Böylece, PCD 10 yıl içinde pazarın %30'una ulaşabilir. Seramikler de daha fazla ilgi görüyor, ancak küçük bir parça olarak kalmaya devam ediyor.

Aynı şekilde, taşlama dışındaki malzeme kaldırma teknolojilerine olan ihtiyaç da artacaktır. Boland, PCD için tel ve döner EDM'nin şu anda baskın olduğunu, ancak lazer ablasyonun izlenmesi gerektiğini söylüyor. "Bu kesinlikle gelişmekte olan bir teknoloji. İlk makinelere sahip müşteriler bunları sadece PCD için değil, aynı zamanda karbür için de kullanıyor. Özellikle mikro takımlar artık lazer ablasyon için bir potansiyel olarak görülüyor ve takım üreticileri ilginç sonuçlar alıyor.

"PCD açısından, lazer ablasyonun erozyona göre kesinlikle avantajları var. Soğutma sıvısı veya sarf malzemesi bakır elektrotlar gerektirmiyor." Dolayısıyla, makineler rakip teknolojilere göre %40-50 daha pahalı kalsa da, daha düşük sarf malzemesi maliyetleri nedeniyle zaman içinde tasarruf sağlayabilir. Lazer ablasyon, yüzey özellikleri de dahil olmak üzere erozyonla oluşturulamayan şekilleri üretme yeteneğine de sahiptir. Buna karşılık, daha büyük çaplı takımlarda yiv açmak için mantıklı değildir. Bu nedenle Boland, lazer ablasyonun yakın vadede niş bir çözüm olmaktan öteye gideceğinden emin değil.

Benzer şekilde, eklemeli işlemenin endüstride birkaç malzeme kaldırma uygulamasından daha fazlasının yerini alması muhtemel değildir. Ve kesici takım üretimine uygulanabilirliği sınırlı görünüyor. "On yıl içinde yeterince verimli hale geleceğini düşünmüyorum. Ancak potansiyel olarak, aksi takdirde imkansız olan dahili soğutma sıvısı kanalları ve bu tür şeylerle özel takımların üretilmesinde bir yeri vardır. Ayrıca büyük, pahalı kesici takımların üretiminde de bir rolü olabilir. Ancak bu yöntem yaygınlaşsa bile, finiş taşlama ihtiyacını ortadan kaldıracak kadar hassas olacağına inanmıyorum."

Diğer pazar değerlendirmeleri
Boland'ın öngördüğü üretim verimliliği göz önüne alındığında, yeniden taşlamanın ölmesini bekleyebilirsiniz. Ancak daha önce tartışılan otomasyon çözümleri taşlama için de geçerli olmakla kalmayacak, Boland sürdürülebilirlik kaygılarının taşlamayı uygulanabilir bir iş haline getirmeye devam edeceğini tahmin ediyor.

Aynı zamanda, ileriye dönük takım üreticileri tarafından elde edilen daha yüksek verimlilik, pazarda küçük miktarlardaki özel takımlar için bile daha hızlı geri dönüş süreleri beklentisi yaratacaktır. Boland'ın da belirttiği gibi, "belirli bir iş için optimize edilmiş özel takımları kolayca üretebilme becerisi müşterilerimiz için önemli olacaktır."

Elektrikli araçlara geçişin otomotiv sektöründeki kesici takım talebini %50'ye varan oranda azaltması şaşırtıcı değildir. Bu durum, ABD'nin elektrikli araç kullanımında geride kalmasıyla birlikte dünya genelinde değişiklik gösteriyor. Boland, elektrikli araçların toplam etkisinin inkar edilemeyecek kadar büyük olmasına rağmen, "elektrikli araç alanı dışında da bunu telafi edebilecek büyüyen uygulamalar" olduğunu belirtiyor.

"Bir de teknolojinin nereye ineceği sorusu var. Ancak bu gerçeklerden ziyade neredeyse felsefi bir tartışma. Hidrojen devralacak mı? Ultra temiz yakıt geri gelecek ve içten yanmalı motora yeni bir hayat verecek mi? Kim bilir?"

Hizmet ve destekte yapılan değişiklikler
Boland, kısmen bileşen arızalarının önceden doğru bir şekilde uyarılmasına katkıda bulunduğu için yapay zekanın "gelecek için büyük bir verimlilik geliştirme mekanizması" olacağını öngörüyor. Hatta yedek parçayı otomatik olarak sipariş edebilir. Böylece, önleyici bakım hedefe yönelik ve verimli hale gelirken, neredeyse kesintisiz çalışma süresi sağlanıyor.

Buna karşılık Boland, çok makineli otomasyonun herhangi bir kesinti süresini tahammül edilemez hale getirdiğine dikkat çekiyor. "Müşteriler bir veya iki gün boyunca tek bir makine olmadan yaşayabilir. Ancak tam otomatik bir sistem birkaç saat içinde çalışmazsa, bu büyük bir sorun olur. Dolayısıyla, hızlı ve günün her saati yanıt verebilmek önemli olacak. Bunu sağlayacak farklı teknolojiler olacak." Bu, "sahada bir servis elemanı bulundurma gerekliliğini azaltmak için" uzaktan ve öngörülü tanılamayı da içeriyor.

Gelecek ne getirirse getirsin, ilginç olacağı kesin. Boland'ın herhangi bir konuda yanıldığı ortaya çıkarsa, köpeğinize her zaman güvenebilirsiniz.