ההזמנה הגדולה מתעכבת. המתכנת הראשי יוצא לחופשת מחלה.

ההזמנה הגדולה מתעכבת. המתכנת הראשי יוצא לחופשת מחלה. הלקוח הכי טוב שלך שלח הודעת טקסט בבקשה לקבל הצעה שהייתה אמורה להגיש ביום שלישי האחרון. למי יש זמן לדאוג לגבי שמן הסיכה שיטפטף לאט מהחלק האחורי של...מחרטת CNC, או תוהה האם רעש הזמזום הקל שאתה שומע ממרכז העיבוד האופקי מעיד על בעיה בציר?
זה מובן. כולם עסוקים, אבל הזנחת תחזוקת המכונה אינה כמו נסיעה לעבודה כאשר לחץ האוויר בצמיגים האחוריים השמאליים נמוך מעט. העלות של אי תחזוקה סדירה וכראוי של ציוד CNC גבוהה בהרבה מעלויות התיקון הבלתי נמנעות אך הבלתי צפויות. משמעות הדבר היא שתאבדו את דיוק החלקים, תקצרו את חיי הכלים, ואולי שבועות של זמן השבתה לא מתוכנן בזמן ההמתנה לחלקים מחו"ל.
הימנעות מכל זה מתחילה באחת המטלות הפשוטות ביותר שניתן להעלות על הדעת: ניגוב הציוד בסוף כל משמרת. זה מה שאמר קאנון שיו, מהנדס מוצר ושירות בחברת Chevalier Machinery Inc. בסנטה פה ספרינגס, קליפורניה, והוא התלונן על כך שיותר מדי בעלי מכונות יכולים לעשות טוב יותר בפרויקט ניקיון בסיסי זה. "אם לא תשמרו על ניקיון המכונה, זה כמעט בוודאות יגרום לבעיות", אמר.
כמו בונים רבים, שבלייה מתקין צינורות שטיפה על שלומחרטותומרכזי עיבוד שבביאלה אמורים להיות טובים לריסוס אוויר דחוס על פני השטח של המכונה, מכיוון שהאחרון יכול לנשוף פסולת קטנה וחלקיקים לתוך אזור התעלה. אם מצוידים בציוד כזה, יש להשאיר את מסוע השבבים ואת רצועת המסוע פתוחים במהלך פעולת העיבוד כדי למנוע הצטברות שבבים. אחרת, השבבים המצטברים עלולים לגרום למנוע לעצור ולהינזק בעת ההפעלה מחדש. יש לנקות או להחליף את המסנן באופן קבוע, וכך גם את אגן השמן ונוזל החיתוך.

"לכל זה יש השפעה גדולה על המהירות שבה נחזיר את המכונה לפעולה כשהיא תזדקק בסופו של דבר לתיקון", אמר שיו. "כשהגענו לאתר והציוד היה מלוכלך, לקח לנו יותר זמן לתקן אותו. הסיבה לכך היא שהטכנאים עשויים לנקות את האזור הפגוע במחצית הראשונה של הביקור לפני שהם יכולים להתחיל לאבחן את הבעיה. התוצאה היא שאין זמן השבתה הכרחי, וסביר להניח שזה יגרור עלויות תחזוקה גבוהות יותר."
שיו ממליץ גם להשתמש במרחף שמן כדי להסיר שמן שונה מאגן השמן של המכונה. אותו הדבר נכון גם לגבי ברנט מורגן. כמהנדס יישומים בחברת Castrol Lubricants בוויין, ניו ג'רזי, הוא מסכים כי ניקוי, תחזוקה שוטפת של מיכל השמן וניטור קבוע של רמות ה-pH והריכוז של נוזל החיתוך יסייעו להאריך את חיי נוזל הקירור, כמו גם את חיי כלי החיתוך ואפילו המכונות.
עם זאת, מורגן מציעה גם שיטת תחזוקה אוטומטית של נוזל חיתוך בשם Castrol SmartControl, שעשויה להשפיע על קנה המידה של כל סדנה שמתכוונת להשקיע במערכת קירור מרכזית.
הוא הסביר ש-SmartControl הושקה "לפני כשנה". היא פותחה בשיתוף פעולה עם יצרנית הבקרה התעשייתית Tiefenbach, ומיועדת בעיקר לחנויות עם מערכת מרכזית. ישנן שתי גרסאות. שתיהן מנטרות באופן רציף את נוזל החיתוך, בודקות את הריכוז, ה-pH, המוליכות, הטמפרטורה וקצב הזרימה וכו', ומודיעות למשתמש כאשר אחד מהם זקוק לתשומת לב. גרסאות מתקדמות יותר יכולות להתאים באופן אוטומטי חלק מהערכים הללו - אם היא קוראת ריכוז נמוך, SmartControl תוסיף תרכיז, בדיוק כפי שהיא תתאים את ה-pH על ידי הוספת בופרים לפי הצורך.
"לקוחות אוהבים את המערכות הללו משום שאין בעיות הקשורות לתחזוקת נוזלי חיתוך", אמר מורגן. "אתה רק צריך לבדוק את נורית החיווי ואם יש חריגה כלשהי, אנא נקט באמצעים המתאימים. אם יש חיבור לאינטרנט, המשתמש יכול לנטר אותו מרחוק. יש גם כונן קשיח מובנה שיכול לשמור 30 יום של היסטוריית פעילות תחזוקת נוזלי חיתוך."
לאור המגמה של Industry 4.0 וטכנולוגיית האינטרנט התעשייתי של הדברים (IIoT), מערכות ניטור מרחוק כאלה הופכות נפוצות יותר ויותר. לדוגמה, קאנון שיו מחברת Chevalier הזכיר את מערכת ה-iMCS (מערכת תקשורת מכונה חכמה) של החברה. כמו כל המערכות הללו, היא אוספת מידע על פעילויות שונות הקשורות לייצור. אך חשובה לא פחות היא יכולתה לזהות טמפרטורה, רעידות ואפילו התנגשויות, ומספקת מידע בעל ערך לאלו האחראים על תחזוקת המכונות.
גיא פרנטו טוב מאוד גם בניטור מרחוק. מנהל ההנדסה של Methods Machine Tools Inc., סדברי, מסצ'וסטס, ציין כי ניטור מכונות מרחוק מאפשר ליצרנים וללקוחות כאחד לקבוע קווי בסיס תפעוליים, אשר לאחר מכן יכולים לשמש אלגוריתמים מבוססי בינה מלאכותית כדי לזהות מגמות אלקטרומכניות. הנה תחזוקה חזויה, שהיא טכנולוגיה שיכולה לשפר את היעילות הכוללת של הציוד (OEE).
"יותר ויותר בתי מלאכה משתמשים בתוכנות לניטור פרודוקטיביות כדי להבין ולמטב את יעילות העיבוד", אמר פרנטו. "השלב הבא הוא לנתח את דפוסי הבלאי של הרכיבים, שינויי עומס הסרוו, עליות הטמפרטורה וכו' בנתוני המכונה. כאשר משווים ערכים אלה לערכים שהמכונה חדשה, ניתן לחזות כשל במנוע או ליידע מישהו שמיסב הציר עומד ליפול."
הוא ציין כי ניתוח זה הוא דו-כיווני. בעזרת זכויות גישה לרשת, מפיצים או יצרנים יכולים לנטר את הלקוחCNC, בדיוק כפי ש-FANUC משתמשת במערכת ZDT (אפס זמן השבתה) שלה כדי לבצע בדיקות תקינות מרחוק על רובוטים. תכונה זו יכולה להתריע בפני יצרנים על בעיות פוטנציאליות ולעזור להם לזהות ולבטל פגמים במוצר.
לקוחות שאינם מוכנים לפתוח פורטים בחומת האש (או לשלם דמי שירות) יכולים לבחור לנטר את הנתונים בעצמם. פרנטו אמר שאין בעיה עם זה, אך הוסיף כי בונים בדרך כלל מסוגלים לזהות טוב יותר בעיות תחזוקה ותפעול מראש. "הם מכירים את היכולות של המכונה או הרובוט. אם משהו חורג מערך קבוע מראש, הם יכולים בקלות להפעיל אזעקה שתציין שבעיה קרובה, או שהלקוח עלול לדחוף את המכונה חזק מדי."
אפילו ללא גישה מרחוק, תחזוקת המכונות הפכה לקלה וטכנית יותר מבעבר. אירה בוסמן, סגן נשיא שירות לקוחות בחברת Okuma America Corp. בשארלוט, צפון קרוליינה, מצטט מכוניות ומשאיות חדשות כדוגמאות. "מחשב הרכב יגיד לכם הכל, ובדגמים מסוימים, הוא אפילו יארגן לכם פגישה עם הסוכנות", אמר. "תעשיית כלי העבודה המכונים מפגרת מאחור מבחינה זו, אבל היו סמוכים ובטוחים, היא נעה באותו כיוון".
אלו חדשות טובות, משום שרוב האנשים שרואיינו למאמר זה מסכימים על דבר אחד: עבודת תחזוקת הציוד במוסך בדרך כלל אינה מספקת. עבור בעלי מכונות אוקומה המחפשים מעט עזרה במשימה מעצבנת זו, בוסמן הצביע על חנות האפליקציות של החברה. היא מספקת ווידג'טים לתזכורות תחזוקה מתוכננות, פונקציות ניטור ובקרה, התראות אזעקה וכו'. הוא אמר שכמו רוב יצרני ומפיצי מכונות, אוקומה מנסה להפוך את החיים במוסך לפשוטים ככל האפשר. וחשוב מכך, אוקומה רוצה להפוך אותם ל"חכמים ככל האפשר". ככל שחיישנים מבוססי IIoT אוספים מידע על מיסבים, מנועים ורכיבים אלקטרומכניים אחרים, פונקציות הרכב שתוארו קודם לכן מתקרבות למציאות בתחום הייצור. מחשב המכונה מעריך באופן רציף את הנתונים הללו, תוך שימוש בבינה מלאכותית כדי לקבוע מתי משהו משתבש.
עם זאת, כפי שציינו אחרים, חיוני שיהיה בסיס להשוואה. בוסמן אמר: "כאשר אוקומה מייצרת ציר עבור אחת ממחרטות או מרכזי עיבוד שבבי שלה, אנו אוספים את המאפיינים של רטט, טמפרטורה וסיבוב מהציר. לאחר מכן, האלגוריתם בבקר יכול לנטר ערכים אלה וכאשר הם מגיעים לנקודה שנקבעה מראש, בבוא הזמן, הבקר יודיע למפעיל המכונה או ישלח אזעקה למערכת החיצונית, ויודיע להם שייתכן שיהיה צורך להביא טכנאי."
מייק המפטון, מומחה פיתוח עסקי של חלקי חילוף לאחר המכירה של אוקומה, אמר שהאפשרות האחרונה - התראה למערכת חיצונית - עדיין בעייתית. "אני מעריך שרק אחוז קטן מ...מכונות CNC"מחוברים לאינטרנט", הוא אמר. "ככל שהתעשייה מסתמכת יותר ויותר על נתונים, זה יהפוך לאתגר רציני."
"הכנסת 5G וטכנולוגיות סלולריות אחרות עשויה לשפר את המצב, אך החברה עדיין מהססת מאוד - בעיקר צוות ה-IT של לקוחותינו - לאפשר גישה מרחוק למכונות שלהם", המשיך המפטון. "לכן, בעוד שאוקומה וחברות אחרות רוצות לספק שירותי תחזוקת מכונות פרואקטיביים יותר ולהגביר את התקשורת עם הלקוחות, קישוריות היא עדיין המכשול הגדול ביותר."
לפני שיגיע היום הזה, הסדנה יכולה להגביר את זמן הפעילות ואת איכות החלקים על ידי ארגון בדיקות תקינות סדירות של הציוד שלה באמצעות מקלות רמז או מערכות כיול לייזר. זה מה שאמר דן סקולאן, מנהל כללי של מטרולוגיה תעשייתית בווסט דנדי רנישו, אילינוי. הוא מסכים עם אחרים שרואינו למאמר זה שקביעת קו בסיס מוקדם במחזור החיים של כלי מכונה היא חלק קריטי בכל תוכנית תחזוקה מונעת. כל סטייה מקו בסיס זה יכולה לשמש לאחר מכן לזיהוי רכיבים שחוקים או פגומים ומצבים לא מפולסים. "הסיבה הראשונה לכך שכלי מכונה מאבדים את דיוק המיקום היא שהם לא מותקנים בבטחה, לא מפולסים כראוי ואז לא נבדקים באופן קבוע", אמר סקולאן. "זה יגרום למכונות איכותיות לתפקד בצורה גרועה. להיפך, זה יגרום למכונות בינוניות להתנהג כמו מכונות יקרות בהרבה. אין ספק שפילוס הוא העלות-תועלת והקלה ביותר לביצוע."
דוגמה בולטת מגיעה מסוחר כלי עבודה באינדיאנה. בעת הקמת מרכז העיבוד האנכי, מהנדס היישומים שם שם שם לב שהוא לא ממוקם במיקום תקין. הוא התקשר לסקולן, שהביא אחת ממערכות ה-QC20-W של החברה.
"ציר ה-X וציר ה-Y סטו בכ-0.004 אינץ' (0.102 מ"מ). בדיקה מהירה עם מד פלס אישרה את חשדתי שהמכונה אינה מפולסת", אמר סקולאן. לאחר הצבת מוט הכדור למצב חזרה, שני אנשים מהדקים בהדרגה כל מוט פליטה בתורו עד שהמכונה מפולסת לחלוטין ודיוק המיקום הוא בטווח של 0.0002 אינץ' (0.005 מ"מ).
מוטות כדוריים מתאימים מאוד לגילוי אנכיות ובעיות דומות, אך לצורך פיצוי על שגיאות הקשורות לדיוק של מכונות נפחיות, שיטת הגילוי הטובה ביותר היא אינטרפרומטר לייזר או כייל רב-צירי. רנישו מציעה מגוון מערכות כאלה, וסקלן ממליצה להשתמש בהן מיד לאחר התקנת המכונה, ולאחר מכן להשתמש בהן באופן קבוע בהתאם לסוג העיבוד המבוצע.
"נניח שאתם מייצרים חלקים מחורצים ביהלום עבור טלסקופ החלל ג'יימס ווב, ואתם צריכים לשמור על סבולות של ננומטרים ספורים", הוא אמר. "במקרה כזה, ייתכן שתבצעו בדיקת כיול לפני כל חיתוך. מצד שני, סדנה שמעבדת חלקי סקייטבורד לחמישה חלקים בערך יכולה להתקיים עם הסכום הנמוך ביותר של כסף; לדעתי, זה לפחות פעם בשנה, בתנאי שהמכונה הותקנה ותתוחזקה ברמה מסוימת."
סרגל הכדורים פשוט לשימוש, ולאחר אימון מסוים, רוב הסדנאות יכולות לבצע גם כיול לייזר על המכונות שלהן. זה נכון במיוחד לגבי ציוד חדש, שבדרך כלל אחראי על קביעת ערך הפיצוי הפנימי של ה-CNC. עבור סדנאות עם מספר רב של מכונות ו/או מתקנים מרובים, התוכנה יכולה לעקוב אחר תחזוקה. במקרה של Skulan, מדובר ב-Renishaw Central, שאוספת ומארגנת נתונים מתוכנת מדידת הלייזר CARTO של החברה.
עבור בתי מלאכה שחסרים להם זמן, משאבים או שאינם מוכנים לתחזק מכונות, להיידן וולמן, סגן נשיא בכיר של Absolute Machine Tools Inc. בלוריין, אוהיו, יש צוות שיכול לעשות זאת. כמו מפיצים רבים, Absolute מציעה מגוון תוכניות תחזוקה מונעת, מברונזה ועד כסף וזהב. Absolute מספקת גם שירותים בנקודה אחת כגון פיצוי על שגיאות גובה (pitch error), כוונון סרוו וכיול ויישור מבוססי לייזר.
"עבור מוסכים שאין להם תוכנית תחזוקה מונעת, נבצע משימות יומיומיות כגון החלפת שמן הידראולי, בדיקת דליפות אוויר, התאמת פערים וודא שהמכונה מפלסת", אמר וולמן. "עבור מוסכים שמטפלים בכך בעצמם, יש לנו את כל הלייזרים וכלים אחרים הדרושים כדי לשמור על ההשקעות שלהם פועלות כמתוכנן. יש אנשים שעושים זאת פעם בשנה, יש אנשים שעושים זאת בתדירות נמוכה יותר, אבל החשוב הוא שהם יעשו זאת לעתים קרובות."
וולמן שיתף כמה מצבים נוראיים, כמו נזק לכביש שנגרם עקב חסימת מגביל זרימת שמן, וכשל בציר עקב נוזל מלוכלך או אטמים שחוקים. לא צריך הרבה דמיון כדי לחזות את התוצאה הסופית של כשלים בתחזוקה אלה. עם זאת, הוא הצביע על מצב שלעתים קרובות מפתיע בעלי מוסכים: מפעילי מכונות יכולים לפצות על מכונות שלא תוחזקו כראוי ולתכנת אותן לפתור בעיות יישור ודיוק. "בסופו של דבר, המצב הופך להיות כל כך גרוע שהמכונה מפסיקה לעבוד, או גרוע מכך, המפעיל מתפטר, ואף אחד לא מצליח להבין איך לייצר חלקים טובים", אמר וילמן. "בכל מקרה, זה בסופו של דבר יביא יותר עלויות לחנות מאשר תמיד הכינו תוכנית תחזוקה טובה".