Wie man die CNC-Kapazität erhöht, ohne neue Maschinen zu kaufen

Man braucht nicht immer mehr Spindeln, um mehr Teile zu versenden. Die meisten Betriebe können mit besserer Planung, schnellerer Programmierung, intelligenterer Einrichtung und besserer Prozesssteuerung große Teile der versteckten Kapazität freisetzen. Dieser Leitfaden zeigt praktische Möglichkeiten zur Steigerung der CNC-Kapazität ohne neue Investitionen.

Beginnen Sie mit einer klaren Vorstellung von der tatsächlichen Kapazität

Bevor Sie etwas ändern, messen Sie, wohin die Zeit läuft. Ein einfacher Ausgangswert hilft Ihnen bei der Auswahl der Maßnahmen mit der größten Wirkung.

• Verfolgen Sie die OEE auf einer grundlegenden Ebene: Verfügbarkeit, Leistung und Qualität. Pro Maschine ist genug. Selbst eine Strichliste am Whiteboard für Schnittzeit, Rüsten, Warten und Nacharbeit ist besser als Vermutungen.
• Klassifizieren Sie die Ausfallzeiten: Einrichten, Umrüsten, Warten auf Werkzeuge, Warten auf Material, Warten auf Programme, Wartung, Inspektion und Schulung.
• Finden Sie den Engpass: Ist der Engpass die Programmierung, das Spannen, das Testen, die Inspektion oder eine bestimmte Maschinengruppe.

Eine Woche mit ehrlichen Daten zeigt oft, dass Sie bereits 10 bis 30 Prozent mehr Kapazität in Ihrem aktuellen Zeitplan zur Verfügung haben.

Reduzieren Sie die Rüstzeit mit schlanken Umrüstungen

Jede Minute, die beim Einrichten eingespart wird, wird zu Schneidzeit.

• Standardisieren Sie die Werkstückspannung: Verwenden Sie Schnellwechselplatten, Hilfsplatten und gemeinsame Nullpunkte. Versuchen Sie, Schraubstöcke oder Vorrichtungen als Einheiten zu bewegen.
• Stufe offline: Legen Sie Werkzeuge, Vorrichtungen und Material bereit, während die Maschine schneidet. Verwenden Sie Schattenbretter und beschriftete Wagen, damit der nächste Auftrag fertig ist.
• Erfassen Sie die bekanntesten Methoden: Zeichnen Sie Drehmomentwerte, weiche Backenzahlen, Versätze und Antastzyklen im Job Traveller auf. Der zweite Durchlauf sollte schneller sein als der erste.
• Wenden Sie SMED-Denken an: wandeln Sie interne Schritte in externe um. Werkzeuge und Backen vorspannen, Längen voreinstellen, Spindeln aufwärmen und Programme am Schreibtisch vorprüfen.

Verkürzung der Zykluszeit durch intelligentere Werkzeugwege und Parameter

Die Verkürzung der Zykluszeit ist der direkteste Weg zur Kapazitätssteigerung.

• Nutzen Sie hocheffiziente Strategien, wo es sicher ist: Fräsen mit konstantem Eingriff, adaptives Schruppen und Restmaterialbearbeitung reduzieren die Luftzeit und verlängern die Werkzeugstandzeit.
• Stimmen Sie Vorschübe und Drehzahlen anhand von Daten ab: Messen Sie die tatsächliche Spanbelastung, Spindelbelastung und den Werkzeugverschleiß. Kleine Verbesserungen bei vielen Teilen summieren sich schnell.
• Verringern Sie die Anzahl der Bewegungen, die nicht zum Schnitt gehören: Heben Sie weniger an, ziehen Sie weniger zurück und verbinden Sie die Werkzeugwege sauber.
• Vermeiden Sie übermäßiges Scannen: Versuchen Sie, Werkzeuge und Bearbeitungsstrategien zu verwenden, die den Materialabtrag optimieren, auch wenn dies manchmal bedeutet, dass spezielle Formwerkzeuge für großvolumige Teile eingesetzt werden müssen.
• Konsolidierung von Werkzeugen: Bevorzugen Sie nach Möglichkeit Mehrzweckwerkzeuge, um die Einrichtungszeit zu verkürzen.

Beschleunigung der Programmierung, um die Spindeln zu versorgen

Wenn Teile auf Programme warten, liegt der Engpass vor der Maschine.

• Erstellen Sie Werkzeugbibliotheken: bewährte Werkzeuge und Baugruppen mit Vorschüben/Geschwindigkeiten und Zustellungen/Absenkungen.
• Makro- und Vorlagenbibliotheken: Strategien für gemeinsame Materialien und Funktionen.
• Standardisierung der Postprozessoren: weniger Beiträge und weniger Bearbeitungen bedeuten weniger Fehler und schnellere Freigabe.
• Einsatz von unterstützender CAM : Werkzeuge wie CAM Assist von CloudNC können Programmierern helfen, schnell brauchbare Fräsbahnen für viele Fräsarbeiten zu erstellen. Die Teams kommen damit viel schneller vom Modell zum ersten Span, was die Warteschlange voll und die Maschinen ausgelastet hält. Setzen Sie es dort ein, wo es am meisten Zeit spart, und überprüfen und verfeinern Sie es dann nach Bedarf.

Bessere Zeitplanung, damit die Maschinen weiterlaufen

Leerlaufzeit versteckt sich oft in der Übergabe zwischen Aufträgen.

• Die Reihenfolge richtet sich nach den Zwängen: die längsten Einstellungen vor den Pausen, kurze Wiederholungen am Schichtende, und die langsamste Ressource zuerst füttern.
• Intelligente Stapelverarbeitung: Gruppieren Sie Teile nach Material, Werkzeugliste oder Vorrichtungsfamilie, um Umrüstzeiten zu reduzieren.
• Planen Sie für den Fall, dass die Beleuchtung ausfällt: Stabile Aufträge mit bewährter Werkzeugstandzeit können während der Mittagspause oder über Nacht mit prozessbegleitender Abtastung und Werkzeugbrucherkennung ausgeführt werden. Beginnen Sie mit konservativen Parametern und einer soliden Werkstückspannung.

Spannen und Antasten von Werkstücken verstärken

Steifigkeit und Wiederholbarkeit erhöhen sowohl die Zykluszeit als auch die Qualität.

• Investition in starre, modulare Vorrichtungen: aggressivere Schnittparameter möglich.
• Einstellen und Halten durch Antasten: Testen Sie Material, Vorrichtungen und kritische Merkmale, um Abweichungen frühzeitig zu erkennen und den Ausschuss zu reduzieren.
• Kundenspezifisches Vorrichtungsdesign: Entwerfen Sie weiche Klemmbacken und Vorrichtungen, die das Teil sicher halten, Wiederholbarkeit bieten und gleichzeitig den Zugang zu allen Merkmalen des Teils bei jedem Arbeitsgang ermöglichen.

Erhöhte Standzeit und Konsistenz der Werkzeuge

Die Werkzeugdisziplin verhindert ungeplante Stopps.

• Einführung eines Standzeitmanagements: Messung der Standzeit pro Werkzeug, Austausch vor dem Ausfall und Beladung von Schwesterwerkzeugen für Lights-Out-Läufe.
• Voreingestellt und beschriftet: Messen Sie Längen und Durchmesser offline und laden Sie sie dann nach Taschennummer mit einem Standardbenennungsschema.
• Führen Sie einen Kernkatalog: Begrenzen Sie die Varianten und halten Sie bewährte Fräser für Ihre wichtigsten Materialien vorrätig.

Den Qualitätskreislauf straffen

Nacharbeit vernichtet Kapazität. Sie zu verhindern ist billiger als sie zu beheben.

• Erster Artikel mit Absicht: Vereinbarung von kritischen Merkmalen, Prozessfähigkeit und Messmethoden vor der Freigabe.
• In-Prozess-Kontrollen: Prüfen oder messen, was wichtig ist, solange das Teil noch verwertbar ist.
• Schließen Sie die Feedback-Schleife: Wenn sich eine Funktion als fehlerhaft erweist, erfassen Sie die Ursache und die Behebung in der Auftragsakte.

Erledigen Sie die langweilige, aber wichtige Wartung

Kleine Wartungsarbeiten erhöhen die Verfügbarkeit, ohne dass der Laden geschlossen werden muss.

• Tägliche Pflege: Späne entfernen, Schmiermittel prüfen, Filter reinigen, Werkzeughalter abwischen, Bolzen festziehen.
• Wöchentliche Kontrollen: Kühlmittelkonzentration, Wegabdeckungen, Luftleitungen und Aufwärmen der Spindel.
• Geplante PM: Planen Sie kurze, regelmäßige Stopps ein, anstatt lange, ungeplante zu erdulden.

Trainieren Sie für Geschwindigkeit und Beständigkeit

Menschen schaffen Kapazitäten, wenn sie Methoden teilen, die funktionieren.

• Quereinsteiger: mehr Flexibilität bei Pausen, Urlaub und Schichtübernahme.
• Fortbildung für Programmierer: Lunch-and-Learn-Sitzungen zu materialspezifischen Strategien, Makros und Best Practices für die Nachbearbeitung.
• Schreiben Sie Playbooks: kurze Anleitungen für Aluminiumplatten, rostfreie Knüppel oder kleine prismatische Teile, damit jeder den Plan ausführen kann.

Eine schnelle Kapazitätsgleichung, die Sie heute anwenden können

Nutzen Sie diesen Back-of-Cover-Check, um potenzielle Gewinne zu ermitteln.

• Verfügbare Schnittstunden pro Woche = geplante Stunden pro Maschine × Anzahl der Maschinen × OEE
• Zusätzliche Kapazität durch Verbesserungen = verfügbare Schnittstunden × erwarteter Verbesserungsprozentsatz

Wenn in Ihrem Betrieb 5 Maschinen für 80 geplante Stunden mit 55 % OEE laufen, haben Sie 220 Schneidestunden. Eine 10-prozentige Verbesserung ergibt 22 zusätzliche Stunden, was bei Ihrem derzeitigen Mix einer vollen Maschine entsprechen könnte.

Beispiel für einen Aktionsplan für die nächsten 30 Tage

1. Maßnahme: Führen Sie zwei Wochen lang ein einfaches OEE-Board pro Maschine durch und markieren Sie die Gründe für Ausfallzeiten.
2. Entscheiden Sie sich für einen Engpass: Wählen Sie Rüsten, Programmieren oder Planen.
3. Führen Sie pro Woche ein Experiment durch: Probieren Sie zum Einrichten eine Schnellwechselplatte an Ihrem höchsten Läufer aus. Erstellen Sie für die Programmierung eine Vorlagenbibliothek für prismatische Aluminiumteile und testen SieAssist bei ähnlichen Aufträgen. Für die Planung gruppieren Sie die Aufträge nach Werkzeuglisten für eine Schicht.
4. Überprüfen und festschreiben: Behalten Sie, was funktioniert, dokumentieren Sie es und schulen Sie andere.
5. Wiederholen Sie den Vorgang: Gehen Sie zum nächsten Engpass.

Wann sollte man Software-Hilfe in Betracht ziehen?

Gezielte Hilfsmittel können dort helfen, wo der Schmerz am stärksten ist.

• CAM Assist kann Programmierern helfen, schnell eine solide Startstrategie zu finden, insbesondere bei wiederholbaren Features und Materialien. Das verkürzt die Vorlaufzeit vom Modell bis zum Chip, die oft das eigentliche Hindernis darstellt.
• Software für die Fertigungsplanung kann Leerlauflücken aufdecken und Umrüstungen durch eine intelligentere Reihenfolgeplanung reduzieren.
• Werkzeugverwaltungssysteme können voreingestellte Daten und Lebensdauerziele schichtübergreifend synchron halten.

Konzentrieren Sie sich auf die schnellere Freigabe von guten Programmen, weniger Umrüstungen, stabile Werkzeugstandzeiten und stabile Maschinen. Die Kapazität folgt.

Die wichtigsten Erkenntnisse

• Beginnen Sie mit einer einfachen, ehrlichen Basislinie für OEE und Ausfallzeiten.
• Prüfen Sie vor dem Kauf von Hardware die Rüstzeiten, die Zykluszeit, die Programmiergeschwindigkeit und die Zeitplanung.
• Verwenden Sie Messtaster, starre Werkstückaufnahmen und disziplinierte Werkzeuge, um die Maschinen stabil zu halten.
• Unterstützen Sie Ihre Mitarbeiter mit klaren Handlungsanweisungen und Schulungen.
• Ziehen Sie Hilfsmittel wie CAM Assist in Betracht, um die Programmierung zu beschleunigen, und verfeinern Sie sie dann mit Ihrem eigenen Fachwissen.

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