五轴机床投资回报可观

自动化在整个机械加工行业变得越来越普遍。之所以有效，是因为时间是宝贵的，而且当机械师或操作员可以解决更高级别的问题时，没人希望熟练的员工只是用来完成简单的任务。虽然在高产量的机器上很容易看到回报，但越来越多的车间正在将同样的概念应用于他们的五轴机器。

五轴加工可最大程度地减少设置数量和完成零件所需的人工干预，与三轴机床相比，能够以更少的设置生产复杂零件。尽管五轴工作往往是高混合性和低批量的工作，但将自动化集成到五轴机器中可以无需人工干预，增加正常运行时间并提高投资回报率（ROI）。

但是，在投资自动化之前，商店所有者和经理应彻底考虑他们的选择。他们需要知道：什么是理想的结果？什么是ROI？什么最适合当前的流程？

实现投资回报

对于一些人来说，自动化所花的价钱可能是一个不小的问题。FANUC美国方法机床产品副总裁Thomas Saur解释说：我认为有些人认为这比实际情况更难，他们错误地认为这要花钱，但是投资回报率通常不到18个月，有时甚至不到一年。

在任何机器上增加自动化都会增加机器的正常运行时间和吞吐量，并且最终无需操作人员值守。在制造过程中，一秒钟机器停下来更换零件，或者一秒钟设置就意味着机器可能在制造芯片。由于五轴机床通常是一项特别可观的投资，因此减少停机时间对于提高盈利能力至关重要。

Maruka USA位于新泽西州派恩布鲁克的技术中心的销售和运营总监Nick Giannotte说，如果没有机器上的自动化，用户实际上将钱花在了桌上。吉安诺特说：“一台机器的成本越高，则对于尽可能长的时间，尽可能多的时间运行这台机器的回报率就越重要。” 他补充说，自动化可以降低高端机器的运营成本。

对于为航空航天，国防和通信行业生产产品的Command Technology，Inc.而言，自动化立即产生了投资回报率。该公司用两台Kiwa KH-4500 HMC取代了六台VMC，这两台KiH KH-4500 HMC配备了六工位托盘更换器和220刀库。这项购买立即开始得到回报。现在，仅在一个机器周期内即可同时加工所有装配组件。准确性提高了，生产时间减少了，该公司得以在无人值守的第二，第三和周末轮班中增加生产。根据所有者George Braswell所说，“这将使每个组件的时间和成本减少至少60％。”

“归根结底，这只是简单的数学运算，证明熄灯加工或任何自动化的理由不难。”Saur补充说。

无论是添加自动托盘更换器（APC），扩展自动工具更换器（ATC），集成机器人，还是希望设计定制单元，结果都是相同的：正常运行时间更长，一天结束时，会有更多零件。

APC，ATC和机器人

一旦一家商店致力于投资自动化，问题就变成了从哪里开始。这取决于车间的目标和现有能力。Methods技术支持总监Bernie Otto说：“我们必须问很多问题，因为这里有很多变数。”

具有较长周期时间的高混合量/小批量设置可能会选择APC在无需人工干预的情况下处理各种零件，而低混合量/大批量的车间则更有可能选择集成机器人以移除零件并将库存插入机器。奥托说：“规则总是有例外，但总的来说，这就是开始的地方。”

那些希望添加或扩展APC的人需要确定托盘和工具的正确组合。奥托解释说，制造商可以探索新的设置或实施冗余工具，以达到长时间无人值守的结果。

一个关键方面是确定ATC从一开始就需要多少容量。奥托说：“ 60和120个工具之间的价格差异并不大。稍后过渡到处理更多工作要容易得多。”

KIWA Machinery Co. Ltd.和OKK Corp.提供的机器具有可扩展的ATC。根据Otto的说法，用户经常在野外修改这些模型，以在短短一天半的时间内将其工具数量增加一倍。奥托说：“一旦有了更多的工具，通常您就不会回头，因为您会看到冗余工具和不同工具的好处。”

自动化单元可以为任何企业打开众多选择之门。单元本身可以与不同的机器配置和设置配对，以最大程度地减少占地面积。同时，可以从系统（例如转盘，虎钳，托盘，旋转储料器，多抽屉系统和进/出输送机）中装载/卸载零件。

Methods的Saur经常会遇到许多有关机器人手臂末端工具的问题。他说，与经验丰富的自动化集成团队合作至关重要。另外，许多商店可以制造用于定制作业的臂端工具。

而且，自动化可以适用于任何制造商，甚至是一班制车间。

编程和工具：无需组装

一旦店主掌握了数量以实现自动化的好处，他们应与供应商一起确定正确的程序和工具，以充分利用设置。幸运的是，编程自动化比对五轴机床编程要容易得多。X-Cell Tool＆Mold，Inc.总经理Jim Cummings说：“编程是最简单的事情。没有什么大的编程可以使机器人工作。”

卡明斯从20年前就对集成自动化进行了接触，当时他在车间的EDM功能中添加了机器人。卡明斯在他目前的X-Cell模具车间中拥有两台五轴YASDA机床，第三台正在生产中。通过数十年的自动化集成，他学到了一些关键的知识。

卡明斯说：“您必须按照您的生产习惯使用的方式来放置托盘。例如，机器人具有3R托盘，但是您必须将整个车间使用的工具安装到该托盘上。”

可靠的结果

卡明斯已经看到一些相同的误解在制造业中流传了多年，即自动化将生产出不准确的产品。虽然卡明斯在职业生涯的早期曾持有同样的想法，但看到最终结果却改变了主意。他说：“现在存在的系统几乎没有缺陷。”

自动化消除了由人工干预导致的错误的可能性。此外，它使您的机器能够生产从第一部分到第10,000部分的高公差零件。卡明斯说：“自动化似乎从未彻底崩溃过。”

X-Cell继续通过其第三台YASDA机器PX30 i在新技术上进行投资，该机器结合了具有314种工具的ATC和带有33个托盘的ACP，具有极高的精度和自动化程度。作为主要服务于医疗行业的模具车间，至关重要的是要满足高公差和交货时间，这使“无瑕疵”的自动化成为必要。

在美国冠状病毒发作期间，X-Cell的任务是在10周内为呼吸机组件制作四个双注射模具。卡明斯说：“如果没有两个YASDA和自动化系统，那将是不可能的。我们受到客户的称赞，因为它是仅有的准时供应的商店之一。”

要点回顾

实现投资回报： 自动化可以提供快速的投资回报。五轴机床是一项巨大的投资，自动化可以通过无人值守运行机床来最大化您的投资回报，从而在更短的时间内完成更多的工作。

确定要自动化的内容：进行研究，找到经验丰富的自动化集成商并查看您的选择。没有一个万能的解决方案，因此可以与一家可以确定您的能力和需求的公司合作，为您提供最佳解决方案。

自动化的方法有很多： 无论您服务的市场是什么，或经营规模有多大，您都可以使车间的几乎任何方面都自动化。可以采用各种方式配置单元和机器人，以最大化吞吐量和占地面积。APC可以轻松集成到任何设置中，而KIWA和OKK等某些品牌则允许在现场扩展ATC。

自动化比您想象的要容易：集成和编程非常简单。机加工车间可以制造满足其需求的定制臂端工具，而经验丰富的集成商将与车间合作以快速实施解决方案。

眼见为实。自动化日复一日地提供具有高公差的部件，减少人为错误和昂贵的人工干预。一旦芯片在非工作时间飞得更快，每天制造更多的零件，车间所有者就会认识到自动化的好处。