1 Equip i Mètodes

1.1 Fonts de Dades i Marc de Mesurament

Les dades operatives es van recollir a partir dels registres de torns d'fàbrica (gener–setembre de 2025), sortides de diagnòstic de màquines-eines i registres d'inspecció automàtica. Per garantir la repetibilitat, l'avaluació va adoptar finestres de mesurament fixes: mostreig d'utilització de 60 minuts, temporització del cicle complet d'usinatge i verificacions dimensionals controlades per calibre. Els paràmetres ambientals—temperatura, concentració del refrigerant, càrrega del palpador—es van registrar per mantenir condicions consistents en totes les mesures.

1.2 Inventari i Classificació de l'Equip

1.2.1 Sistemes d'Fresat CNC

La instal·lació opera centres d'usinatge verticals de 3 i 5 eixos equipats amb pals de gran velocitat que varien entre 12.000 i 20.000 rpm. Cada unitat inclou mòduls de sondatge integrats que permeten mesures durant el procés. Els magatzems d'eines tenen entre 20 i 60 posicions, permetent transicions ràpides entre característiques complexes.

1.2.2 Plataformes de Tornejat CNC

Els sistemes de tornejat inclouen torns de doble eix i configuracions de torreta amb alimentació dissenyades per al mecanitzat simultani. Els alimentadors de barra permeten el processament continu d'acer inoxidable, al·lumini i titani fins a 65 mm de diàmetre.

1.2.3 Equipaments auxiliars i d'inspecció

Els sistemes auxiliars inclouen canviadors automàtics de paletes, braços robòtics de càrrega i unitats de reciclatge de refrigerant. La verificació dimensional es basa en MMCS, comparadors òptics d'alta resolució i braços articulats portàtils de mesura.

1.3 Modelatge del flux de treball i reproduïbilitat

1.3.1 Cartografia del flux del procés

Els passos del procés—carrega del programa, preparació de l'utillatge, mecanitzat d'esgarrat, semiacabat, acabat, desbarbat i inspecció—es van cartografiar mitjançant un diagrama normalitzat de flux de treball. Cada etapa va ser registrada amb marca horària a través d'una interfície digital de sistema de gestió de producció (MES) per garantir la reproduïbilitat.

1.3.2 Model de simulació de capacitat

Una simulació de temps discret va modelar el temps d'activitat del pal·lifer, la durada de la preparació i els intervals d'inspecció. Les entrades incloïen registres reals de vida útil de les eines i temps de cicle de màquina verificats. El model està dissenyat per ser replicat mitjançant l'aplicació de paràmetres de temps idèntics i estats de la màquina.

2 Resultats i anàlisi

2.1 Rendiment de producció

2.1.1 Temps de cicle d'usinatge

Les dades indiquen que la integració de l'usinatge de 5 eixos redueix la freqüència de reposicionament, generant una millora mitjana del temps de cicle de l'18–23% en comparació amb els fluxos de treball anteriors només amb 3 eixos. La sonda automàtica redueix els períodes d'ajust d'offset aproximadament 12 segons per comprovació.

2.1.2 Aprofitament de l'equipament

L'aproveïtament mesurat del pal·lifer al llarg de tres torns arriba al 78–84%, superant els punts de referència habituals de la indústria en 6–8 punts percentuals. Les unitats de càrrega robòtiques estabilitzen l'aproveïtament durant execucions de lots petits, on la càrrega manual normalment introdueix variabilitat.

2.2 Precisió dimensional i consistència

La desviació dimensional mitjana roman dins dels ±0,008 mm en 500 components registrats. Les dades d'inspecció òptica confirmen que l'optimització coherent del recorregut de l'eina redueix la dispersió del acabat superficial, especialment en carcasses d'alumini i eixos de precisió.

comparació de referència 2.3

Els estudis de mecanitzat publicats entre 2019 i 2023 informen de taxes d'utilització mitjanes en petites sèries entre el 65 % i el 76 %. El rendiment observat el 2025 reflecteix la influència de la programació sincronitzada i la integració multieix, en consonància amb els darrers descobriments sobre operacions d'indústria digitalitzada.

3 Discussió

3.1 Factors que influeixen en la reducció del temps de cicle

La reducció dels temps de cicle prové principalment de recorreguts d'eina consolidats, menys ajustos manuals i inspeccions més ràpides durant el procés. Perfils millorats d'acceleració del portaeines també contribueixen als guanys generals d'eficiència.

3.2 Limitacions

Els resultats de capacitat estan influïts per la combinació específica de productes de la fàbrica, que predominantment inclou peces d'alumini i d'acer inoxidable de complexitat mitjana. Els resultats poden variar en escenaris de tall intensiu o en materials que requereixin una estabilització prolongada del refrigerant.

3.3 Implicacions pràctiques

L’ús consistent i el rendiment dimensional estable suggereixen que els sistemes multieixos combinats amb manipulació robòtica poden donar suport tant a producció d’alta precisió com a producció d’alta mixtura. Les dades del flux de treball poden orientar futures decisions sobre la normalització d’utillatges i la integració d’inspeccions automàtiques.

4 Conclusió

L’avaluació operativa del 2025 mostra que les actualitzacions coordinades d’equips i la cartografia digital dels fluxos de treball milloren significativament la consistència del mecanitzat i la productivitat a nivell de fàbrica. La reducció dels temps de cicle, l’aprofitament millorat i els resultats dimensionals estables demostren el valor dels sistemes multieixos integrats. El treball futur podria explorar més automatització en el desbarbat i la inspecció final per ampliar la capacitat durant períodes de producció punta.