Automatisierungsbeschleunigung bei Inscape

Inscape entwirft, produziert und vertreibt Kabinen, bewegliche Wände, Aktenschränke, Bücherregale und andere Möbel. Kürzlich wurde in eine neue Stanz-/Faserlaser-Schneidemaschine investiert. Die Platten über der Arbeitsfläche werden bei diesem Produkt auf der neuen Maschine geschnitten. Inscape

Die Kapazität einer Werkstatt wächst oft durch die schrittweise Hinzufügung schnellerer, leistungsstärkerer Geräte, die neben den älteren Arbeitspferden eines Herstellers laufen. Irgendwann sind jedoch technologische Entwicklungen so weit fortgeschritten, dass ein größerer Schritt hin zu automatisierten Systemen erforderlich ist, damit sich die Investition lohnt. Das ist die Situation, mit der das in Holland Landing, Ontario, ansässige Unternehmen Inscape konfrontiert war, als es nach seinen neuesten Schneidanforderungen suchte.

Inscape ist seit den 1890er Jahren, als es noch als Office Specialty bekannt war, ein fester Bestandteil der Gemeinde. Das Unternehmen entwirft, produziert und vertreibt Kabinen, bewegliche Wände, Aktenschränke, Bücherregale und andere Möbel. Zu den größeren Projekten, die das Unternehmen realisiert hat, gehörten Arbeiten für Unternehmen wie Penguin Random House, Starwood Capital Group und WB Games. Eines seiner Produkte, die RockIt-Bank, wurde von Architectural Record als bestes Produkt des Jahres 2019 ausgezeichnet.

Die Tatsache, dass das Unternehmen so lange im Geschäft geblieben ist, ist ein Beweis für seine Fähigkeit, sich an die Bedürfnisse der Branche anzupassen. Mittlerweile gibt es Ausstellungsräume in Toronto, New York, Washington und Chicago sowie einen US-Hauptsitz in Jamestown, NY

Dennis Dyke, Vizepräsident für Fertigung und Lieferkette, ist seit 1979 Teil des Unternehmenswachstums. Er beschreibt ihren Innovationsansatz als „schnellen Follower“.

„Wir sehen die Herausforderungen, die andere Unternehmen mit Prozessen und Technologien haben, und lernen schnell, einen besseren Ansatz in unserer Organisation aufzubauen.“

In vielen Fällen war das Unternehmen seinen innovativsten Zeitgenossen sehr dicht auf den Fersen. Beispielsweise besuchte einer der Haupteigentümer des Unternehmens in den 1980er Jahren Japan und besichtigte dort 30 verschiedene Fabriken.

„Er hatte die Zukunft der Fertigung gesehen und es war die zellulare Just-in-Time-Fertigung“, sagte Dyke. „Wir haben hier mit der Umsetzung begonnen, als nur die Automobilindustrie damit begonnen hatte. Wir haben immer noch eine Arbeitszelle, die wir 1988 entworfen haben, und sie funktioniert genauso, weil wir seitdem nie einen besseren Weg gefunden haben, dies zu tun.“ Die meisten anderen Zellen befinden sich in der dritten oder vierten Generation, aber wir verwenden immer noch die gleichen Methoden wie damals. Wir haben keine Teile auf Lager, sondern fertigen alles auf Kundenbestellung. Dies hat uns geholfen, erfolgreich zu bleiben, selbst als Mitbewerber, die große Mengen verkauften Lagerbestände gingen in mageren Zeiten aus dem Geschäft.“

Das Unternehmen begann in den 1980er Jahren mit der Anschaffung seiner ersten Revolverstanze in CNC-Maschinen zu investieren.

„Mein erster Job in der Werkstatt war als Coil-Feed-Operator“, sagte Dyke. „Die Revolverpressen gaben uns mehr Flexibilität und ich begann, mit diesen Maschinen zu arbeiten.“

Mitte der 90er Jahre investierte das Unternehmen in seine erste Kombination aus Revolverstanze und CO2-Laser. Viele Jahre lang leistete diese Maschine in Kombination mit fünf Revolverstanzmaschinen gute Dienste in der Werkstatt. Doch vor etwa vier Jahren wusste das Unternehmen, dass es Zeit war, erneut zu investieren.

Alle Teile dieses Artikels werden auf der neuen Stanz-/Laser-Kombimaschine von Inscape hergestellt. Inscape

„Faserlaser sind einfach viel schneller“, sagte Dyke. „Außerdem gibt es eine Reihe von Leuten in der Werkstatt, die genauso lange dort arbeiten wie ich, also wussten wir, dass es auf dem Boden zu einer natürlichen Abnutzung kommen würde, wenn die Leute in den Ruhestand gehen. Da die Faserlasertechnologie schon seit einiger Zeit auf dem Markt ist, Wir konnten die Möglichkeiten, die uns zur Verfügung standen, sehr deutlich erkennen.“

Als es an der Zeit war, auf eine neuere, schnellere Alternative zu seinem älteren CO2-betriebenen Laser/Stanzgerät umzusteigen, fügte Inscape seiner Anschaffung eine Be-/Entladeeinrichtung mit zwei Türmen und ein vollständig robotergestütztes Teileaufnahmesystem hinzu.

Inscape entschied sich für die Investition in die Stanz-/Faserlaser-Kombinationsmaschine AMADA EML 2515 AJ. Der Fasermotor erzeugt mit einer Reihe von 200-W-Dioden eine Leistung von 3 kW und ist damit dreimal energieeffizienter als das frühere CO2-Modell von AMADA. Dies ermöglicht schnellere Schnittgeschwindigkeiten und eine höhere Steckdoseneffizienz. Die Faserlaserschneidfunktionen können endlose geometrische Muster verarbeiten, um eine Vielzahl von Teilen aufzunehmen.

Das an die Stanz-/Fasermaschine angeschlossene Turmsystem ist das System AS3015NTK + ULS3015NTK. Dieses System besteht aus zwei Lagertürmen für Material/Teile und einem Teileentferner.

Es ist mit 8 Paletten (je 3 Tonnen) für Rohmaterial und 8 Paletten (je 3 Tonnen) für Fertigprodukt oder Gerüste ausgestattet. Der zweite Turm für Fertigprodukte kann als Einzel- oder Doppelregal konfiguriert werden.

Der Teileentnehmer greift über Vakuumsauger Teile aus dem bearbeiteten Blech und stapelt sie auf der Entladepalette. Der Teileentferner verwendet auch Entladeklemmen, um bearbeitete Skelette und mikrogefügte Bleche zu entfernen.

„Als wir uns mit der auf dem Markt verfügbaren Lasertechnologie befassten, wurde uns schnell klar, dass eine Kombination aus Laser und Revolverstanze für uns am sinnvollsten ist“, sagte Dyke. „Wir arbeiten mit kaltgewalztem und verzinktem Stahl, die meisten davon liegen im Bereich von 20 bis 22 ga. Das dickste Material, das wir kürzlich geschnitten haben, ist 7 ga. Viele der Teile, die wir herstellen, erfordern runde Löcher.“ oder Schlitze darin, und das Ausstanzen geht viel schneller als das Laserschneiden. Wir haben auch eine Reihe von Besonderheiten in unseren Teilen, für die wir spezielle Formwerkzeuge gekauft haben, die es uns ermöglichen, sie effizienter zu formen.“

Das Unternehmen investierte außerdem in einen begleitenden Stickstoffgenerator von AMADA, um eine gleichbleibende Gasversorgung und Schnittqualität sicherzustellen.

Automatisierung war für Inscape wichtig, damit die Maschine im Stillstand laufen konnte.

„Wir betreiben bereits mehr als 1.000 verschiedene Teile auf dem EML“, sagte Dyke. „Und wir haben immer noch mehr, was wir aufladen. Wir lassen es routinemäßig in der zweiten Schicht und manchmal in der dritten Schicht laufen. Die Automatisierung hat uns in dieser Hinsicht gute Dienste geleistet.“ Im Rest der Fabrik läuft nur eine volle Schicht.

Alle Teile dieses Artikels werden auf der neuen Stanz-/Laser-Kombimaschine von Inscape hergestellt. Inscape

Inscape war im vergangenen Jahr wie alle anderen von Engpässen in der Lieferkette betroffen, aber die Kombination aus Stanz- und Faserlaser hat ihnen dabei geholfen, damit umzugehen.

„Es gab eine bestimmte Schubladenführung, die wir nicht beschaffen konnten, also haben wir ein Schubladenende neu gestaltet, um eine andere Führung zu verwenden“, sagte Dyke. „Wir hatten auch einen Lieferanten, der uns keine Namensschilder mehr liefern konnte – ein Aluminiumprofil, das an einer Platte an einem Arbeitsplatz hängt und in das man ein Namensschild einschieben kann. Als Ersatz dafür haben wir ein neues Produkt aus lackiertem Metall entwickelt. Wir Ich konnte dies schnell auf dem EML in Produktion bringen und es war tatsächlich eine Kosteneinsparung.“

Die EML hat im Wesentlichen fünf Revolver-Stanzpressen und eine Schere ersetzt. Die Anzahl der erforderlichen Operatoren wurde von sechs auf einen reduziert. Auch dies bedeutete eine Abwanderung durch den Ruhestand, statt Menschen gehen zu lassen. Aber es hat auch die Art der Arbeit für den Bediener verändert, der an der Maschine verbleibt.

„Vorher hat dieselbe Person unsere andere Combo-Maschine bedient“, sagte Dyke. „Seine Aufgabe bestand darin, das Blech auf die Maschine zu laden und dann die fertigen Teile zu entnehmen. Jetzt besteht seine Aufgabe darin, das Rohmaterial in einen Turm zu laden, die lasergeschnittenen Teile aus dem anderen Turm zu entnehmen und sie weiter unten in andere Abteilungen zu transportieren.“ . Er behebt bei Bedarf Fehler an der Maschine und schärft alle seine eigenen Werkzeuge aus dem Revolver heraus. Die Maschine warnt ihn anhand der Anzahl der Treffer, die sie erzeugt hat, wenn ein Werkzeug geschärft werden muss. Wir haben den Schärfer so positioniert, dass er direkt daneben steht Maschine, damit er diese Verantwortung übernehmen kann. Bei all der manuellen Arbeit, die er vor dem Be- und Entladen erledigen musste, hätte er für diese Arbeit keine Zeit gehabt.“

Im Hinblick auf die Teilesortierung hat das Inscape-Team versucht, den Verschachtelungsprozess so zu organisieren, dass die meisten, wenn nicht sogar alle in einer bestimmten Gruppierung geschnittenen Teile auf einmal im selben Skid platziert werden können, um sie anschließend gemeinsam zu verteilen.

„Das hilft uns, komplizierte Sortierprozesse zu vermeiden“, sagte Dyke. „Die Leute vor Ort haben einen Prozess gefunden, mit dem wir es vereinfachen. Teile werden auf der Grundlage der nachgelagerten Vorgänge, die wir an ihnen durchführen müssen, in „Familien“ eingeteilt. Wir ordnen Nester und Kufen so an, dass diese in Gruppen zusammengefasst sind. Das bedeutet Sobald sie alle fertig sind, kann der Bediener die Kufe ganz einfach vom Turm der fertigen Teile entfernen, um sie weiter zu bearbeiten, während die Maschine weitere Teile schneidet.“

Inscape hat noch nicht alle alten Geräte entfernt, aber es ist nah dran.

„Wir haben nur noch ein letztes Formular-Tool, das für uns einzigartig ist und das wir derzeit überdenken“, sagte Dyke. „Sobald wir das erledigt haben, wird alles von den Revolver-Stanzpressen entfernt sein. Wir werden die andere Kombinationsmaschine wahrscheinlich nur als Backup behalten; die EML ist unsere Hauptmaschine, also sobald wir unsere Teile verschachtelt haben und mit dem Betrieb beginnen, werden wir sie nicht mehr verwenden. „Ich möchte nicht für eine erneute Kommissionierung oder für ein Teil, das an einer anderen Station beschädigt wird, eine Pause einlegen. Wir werden die ältere Maschine wahrscheinlich auch für andere Zwecke anpassen, beispielsweise für das Gewindeschneiden von Löchern, wo dies von Nutzen sein kann.“

Das Unternehmen ist derzeit dabei, seine Fläche zu verkleinern, um einen Teil seines Gebäudes zu vermieten.

„Mit dem EML und anderen Effizienzsteigerungen, die wir in den letzten Jahren erreicht haben, wissen wir mit Sicherheit, dass wir mindestens 80.000 Quadratfuß freimachen und trotzdem genauso viel Produkt oder mehr produzieren können.“

Die Stanz-/Faserlaser-Kombinationsmaschine AMADA EML 2515 AJ verfügt über einen Fasermotor, der mithilfe eines 200-W-Diodenarrays eine Leistung von 3 kW erzeugt und damit dreimal energieeffizienter ist als das frühere CO2-Modell von AMADA.

Inscape begründete die Kosten der neuen Kombinationsmaschine mit drei oder vier geplanten Nutzungen des Systems. Aber die meisten davon waren intern. Jetzt, da die Maschine in Betrieb ist, beginnt das Unternehmen, ihre Vorteile auf verschiedene andere Arten zu erkennen.

„Zum Beispiel haben wir jetzt ein Produkt, bei dem alle Teile auf dem EML hergestellt werden“, sagte Dyke. „Als das Produkt ursprünglich entworfen wurde, hätten sich 67 Teile von den Revolvern gelöst und sieben wären auf unserer älteren Kombimaschine hergestellt worden. Alles, was durch die eine Maschine geleitet wird, wird viel effizienter sein.“

Es verändert auch die Art und Weise, wie die Werkstatt Stahl einkauft.

„Früher haben wir viel zugeschnittenen Stahl gekauft – etwa 600 Zuschnitte unterschiedlicher Größe“, sagte Dyke. „Wir haben inzwischen festgestellt, dass 500 davon auf dem EML geschnitten werden können, ohne unsere Produktion zu beeinträchtigen.“

Ein gutes Beispiel für solche zugeschnittenen Teile sind Kabinenfliesen – Fliesen, die in den Rahmen einer Kabine einrasten und so deren „Wand“ bilden. Während Inscape mit 67 verschiedenen Größen dieser Kacheln arbeitet, handelt es sich bei nur 10 Größen um großvolumige Artikel. Die restlichen 57 können im eigenen Haus geschnitten werden, um Zeit, Kosten und Lagerplatz zu sparen.

„Als wir die Maschine kauften, hatten wir mit diesen Einsparungen nicht gerechnet, aber sobald man eine solche Maschine in Betrieb nimmt, ergeben sich die Chancen.“

Jetzt denkt das Inscape-Team über Möglichkeiten nach, Produkte anders zu gestalten, je nachdem, wozu die Stanz-/Laser-Kombination in der Lage ist, und überlegt, welche anderen nachgeschalteten Werkzeuge ihnen weiteren Nutzen bringen könnten.

„Wir beginnen bereits, uns mit dem Biegen von Blechen, automatisierten Abkantpressen und automatisiertem Schweißen zu befassen“, sagte er. „Sobald man die Vorteile der fortschrittlichen Automatisierung erkennt, werden die Chancen für Effizienz und Wachstum sehr deutlich.“

Herausgeber Robert Colman ist unter [email protected] erreichbar.

Inscape, myinscape.com

AMADA KANADA, www.amada.ca

Das Doppelturm-Lagersystem der Maschine und das zugehörige Teileaufnahmesystem bedeuten, dass fertige Teile problemlos aus dem Turm entladen und zu sekundären Arbeitsgängen transportiert werden können, ohne dass die Schneid- und Sortiervorgänge der Teile unterbrochen werden müssen.