Takım Tezgahları ve Üretim Teknolojileri Dergisi
SEKTÖRÜN GÜÇLÜ BİRLİKTELİĞİ

  • EURO 
  • DOLAR 
  • İstanbul : °C

Mazak’la 5 eksenli otomasyon sınırına geçiş

Yamazaki Mazak Otomasyon Sistemleri Yöneticisi Mike Sykes, 5 eksenli işlerin otomatikleştirilmesinin karmaşık bir iş olduğunu ancak yenilikçi otomasyon çözümleri ve yazılım geliştirmeleriyle artık bu sınırın aşılmaya başlandığını belirtiyor.

5 eksenli işleme, basit 3 eksenli işleme merkezi çözümüyle karşılaştırıldığında programlama, takım yolları ve otomatikleştirme açısından doğası gereği daha karmaşık bir yapıya sahiptir. Bu durum makina kullanıcıları için önemli bir sorun haline gelmektedir.

Genellikle düşük hacimli ve son derece karışık bileşenlerin kullanıldığı 5 eksenli işlerde birden çok fikstür, iş parçası türü ve program ile ilgili gereksinimlerden dolayı makina üzerinde çalıştırılacak standart bir robot çözümü yeterli olmayacaktır. Aslında araştırmalarımız, makina kullanıcılarının genellikle küçük parti işler yaptıkları için faaliyetlerinin otomasyona uygun olmadığını düşündüklerini ortaya koyuyor.

Sonuç olarak 5 eksenli işlerin zaman zaman otomatikleştirilmesi gerekiyor ancak işgücü maliyetleri gibi bir dizi makro-ekonomik faktör ile daha fazla üretkenlik ve yenilikçi teknolojilere ulaşma hedefi sonunda bu bariyeri aşmaya başladı. Otomasyon sayesinde insansız ve karanlıkta çalıştırma ile bir makinanın üretken olduğu süreyi normal mesai süresinin ötesine taşıma amacı, 5 eksenli otomasyon çözümlerinin geliştirilmesi adına itici bir güç oldu. Üretkenlik, karlılık ve kapasite artışı İşleme süresinin sekiz saatten potansiyel olarak 24 saate çıkartılma olanağı, üretkenlik ve karlılığın yanı sıra atölye kapasitesinin de artmasını sağlayacaktır.

Örneğin günde sekiz saatten yılda 240 çalışma günü (Pazartesi’den Cuma’ya, dört hafta tatil ile) toplamda müşteriye satılacak 1920 saatlik işleme anlamına gelir. Buna karşın söz konusu makinanın gün bazında aynı sürede 16 saat çalışabilmesi 3840 saat çalışma ve kapasitenin iki katına çıkartılması anlamına geliyor. Dahası, makinayı mesai saatlerinin dışında, hafta sonları ve tatiller dahil olmak üzere 24 saat çalıştırabilecek bir otomasyon sistemi bir yılda toplam 8760 saat çalışacak, kapasiteyi dört kat artıracaktır.

İkinci önemli unsur da işgücü maliyetleridir. CNC operatörleri son derece yetenekli çalışanlardır. Bu nedenle üstlendikleri sıkça tekrar eden işleri azaltmak ve programlama gibi daha değerli işleri daha yoğun şekilde gerçekleştirmelerini sağlamak gerekir. Araştırmaya göre otomasyonun olmadığı durumda, bir operatörün çalışma zamanının yaklaşık yüzde 70’i fikstürlerin, iş parçalarının ve işlenmiş bileşenlerin takılması ve sökülmesi gibi özel yetenekler gerektirmeyen tekrarlı işleri yaparak geçmektedir.

5 eksenli çalışmanın otomatikleştirilmesi gerekir ancak bir dizi engel söz konusudur. Öncelikle çoğu mevcut 5 eksenli makinada otomasyon çözümünün makinanın önüne yerleştirilmesi gerekir; bu da operatörün makina işleme alanına erişimini azaltır. 

Buna karşın yeni nesil takım tezgahları otomasyon gözetilerek geliştiriliyor, bu nedenle yandan yükleme seçeneği sunuluyor. 

Örneğin Mazak’ın yeni INTEGREX i-H makina serisi düz ön tasarımı ve arkadan takılan takım magazini, mafsallı robotlar gibi otomasyon seçeneklerinin, operatörün makina işleme alanına erişimini kısıtlamadan makinanın ön tarafında daha kolay kullanılmasını sağlamak üzere özel olarak tasarlanmıştır.

Daha önemlisi, otomasyon ekipmanı Robot Hücre Kontrolörü yazılımıyla (RCC) donatılan Mazak Smooth Ai CNC kullanılarak programlanabilir ve kontrol edilebilir.

Makina kullanıcılarının geribildirimleri otomasyonun karmaşık bir kurulum ve programlama gerektirdiğine dair bir endişeyi ortaya çıkarmıştır. Makina kullanıcılarının önemli bir kısmı işletme içinde bu tür bir kurulum ve programlama için gereken uzmanlığa sahip değildir. Bu yılın başında gerçekleştirdiğimiz müşteri anketi, her 10 makina kullanıcısından birinin uzmanlık eksikliği endişesi nedeniyle otomasyonu tercih etmediğini ortaya koymaktadır.

Buna karşın Mazak’ın Robot Kurulum Yardımı ve Robot Hücre Kontrolörü gibi yeni yazılım yenilikleri robotun bağlanmasını ve programlanmasını kolaylaştırmaktadır. CNC’nin bir parçası olan bu yazılım seçenekleri, kurulumu ve otomasyon çözümünün bakımını kolaylaştırır. Aslında otomasyon için işletme içinde bir uzman bulundurmak bir ön gereksinim değildir.

Bu sorunu aşmanın bir yolu da iş parçası takma ve çıkarma için bir MA robot çözümü ile donatılan Mazak’ın CV5-500 gibi bir anahtar teslim 5 eksenli otomasyon çözümünü edinmektir. Tasarımı sayesinde çalışma sırasında iş parçalarını beş dakikada bir değiştirebilen MA robot ilk kullanıldığı andan itibaren üretkenlikte artış sağlar. Yazılım, plaka istiflenmesinin hızla değiştirilebilmesini sağlarken robot tutucular 5 eksenli küçük hacimli partileri kolayca işler.

Otomasyon ile ilgili en önemli engellerden biri de pahalı olduğunun düşünülmesidir. Buna karşın göz önünde bulundurulması gereken iki unsur söz konusudur. İlk olarak, özellikle robotlar olmak üzere otomasyonun yatırım maliyeti önemli ölçüde azalmıştır; bu da yatırımın geri dönüş süresini kısaltmaktadır. 

İkinci olarak bu görüş, otomasyonun 5 eksenli çalışma üretkenliği üzerindeki etkisini göz önünde bulundurmamaktadır.

Makinanın insansız ve karanlıkta çalıştırılma potansiyeline ek olarak otomasyon, operatörler başka işlerle ilgilenirken makinaların üretim yapmadan bekleyerek geçirdikleri sürenin kısaltılmasına olanak sağlar. 

Yüzde 100 makinayla ilgilenecek bir robot ile varlık kullanımı en üst düzeye yükseltilebilir ve tekrar yükleme için durmaya gerek kalmadan sürekli üretim yapılabilir. Alternatif olarak her bir 5 eksenli makinayla ilgilenmesi için bir operatör belirlemek üretkenliği koruyacaktır ancak rekabet ve karlılığı olumsuz etkileyecektir.

Geçmişte otomasyonlu 5 eksenli çalıştırma bir istisna olarak görülüyordu ancak makina kullanıcıları rekabet edecekse ve 5 eksenli makinalara yaptıkları yatırımı en kısa sürede geri alarak karlılığı en üst düzeye yükseltmeye devam edecekse yeni nesil makina ve otomasyon çözümlerinin bu yolu çizmesi gerekecek. Avrupalı makina kullanıcıları fırsatlardan yararlanmak istiyorsa, gelecekte edinebilecekleri olanakları görmek için üretim kapasitesi son derece yüksek olan Asya ülkelerine bakmaları yeterlidir.