1 Udstyr og metoder

1.1 Datakilder og måleramme

Driftsdata blev indsamlet fra værkstedsafdelingsjournaler (januar–september 2025), maskinværktøjsdiagnoser og automatiske inspektionslogge. For at sikre gentagelighed anvendte evalueringen faste målevinduer: udnyttelsesmåling hvert 60. minut, fuld cyklus-tidtagning ved bearbejdning samt dimensionskontrol med måleinstrumenter. Miljøparametre – temperatur, kølemiddelkoncentration, spindellast – blev registreret for at opretholde konsekvente betingelser under målingerne.

1.2 Udstyrsfortegnelse og klassifikation

1.2.1 CNC-fresesystemer

Anlægget benytter 3-akse og 5-akse vertikale bearbejdningsscentre udstyret med højhastighedsspindler i området 12.000 til 20.000 omdr./min. Hver enhed har integrerede sondemoduler, der understøtter måling under processen. Værktøjsmagasiner har plads til 20–60 værktøjer, hvilket gør det muligt hurtigt at skifte mellem komplekse funktioner.

1.2.2 CNC-drejepositioner

Drejesystemer omfatter dobbeltspindeldrejebænke og krafttårnskonfigurationer, der er designet til simultan bearbejdning. Stangfremførere understøtter kontinuerlig forarbejdning af rustfrit stål, aluminium og titaniumstokke op til 65 mm i diameter.

1.2.3 Hjælpe- og inspektionsudstyr

Hjælpesystemer omfatter automatiske palletskiftersystemer, robotbelægningsarme og kølemiddelgenbrugsanlæg. Dimensionel verifikation bygger på målebord (CMM), højopløselige optiske komparatorer og bærbare articulerede målearme.

1.3 Arbejdsgangmodellering og reproducerbarhed

1.3.1 Processtrømskortlægning

Processer – programindlæsning, fixturopsætning, råbearbejdning, halvafslutning, afslutning, afslibning og inspektion – blev kortlagt ved hjælp af et standardiseret arbejdsgangskema. Hvert trin blev tidsstemplet og logget gennem en digital MES-grænseflade for at sikre reproducerbarhed.

1.3.2 Kapacitetssimuleringsmodel

En diskret-tids simulering modellerede spindeltid, opsætningstid og inspektionsintervaller. Input inkluderede faktiske værktøjslevetidsregistreringer og verificerede maskincyklustider. Modellen er designet til at kunne replikeres ved anvendelse af identiske tidsparametre og maskintilstande.

2 Resultater og analyse

2.1 Ydelseskapacitet

2.1.1 Bearbejdningscyklustid

Data viser, at integration af 5-akse bearbejdning reducerer omstillingshyppigheden, hvilket resulterer i en gennemsnitlig forbedring af cyklustiden på 18–23 % sammenlignet med tidligere arbejdsgange med kun 3 akser. Automatiseret måling formindsker tiden til justering af forskydninger med cirka 12 sekunder pr. kontrol.

2.1.2 Udstyningsudnyttelse

Målt spindeludnyttelse over tre skift når 78–84 %, hvilket er 6–8 procentpoint højere end almindelige industrielle benchmarks. Robotstyret indlæsning stabiliserer udnyttelsen under småserier, hvor manuel indlæsning typisk introducerer variationer.

2.2 Dimensionel nøjagtighed og konsekvens

Gennemsnitlig dimensionel afvigelse ligger inden for ±0,008 mm over 500 registrerede komponenter. Data fra optisk inspektion bekræfter, at konsekvent værktøjstiensoptimering reducerer variationer i overfladeafgørelsen, især på aluminiumshus og præcisionsakser.

2.3 Benchmark-sammenligning

Offentliggjorte bearbejdelsesstudier fra 2019–2023 rapporterer gennemsnitlige udnyttelsesgrader for små serier mellem 65–76 %. Den observerede ydelse i 2025 afspejler indflydelsen fra synkroniseret planlægning og integration af flere akser, hvilket er i overensstemmelse med nyere fund inden for digitaliserede fabriksdrift.

3 Diskussion

3.1 Faktorer, der påvirker cyklustidsreduktion

Reducerede cyklustider skyldes primært konsoliderede værktøjstier, færre manuelle justeringer og hurtigere inspektion under processen. Forbedrede spindelaccelerationsprofiler bidrager også til samlede effektivitetsforbedringer.

3.3 Begrænsninger

Kapacitetsresultaterne påvirkes af fabrikkens specifikke produktmix, som hovedsageligt omfatter dele i aluminium og rustfrit stål med mellemhøj kompleksitet. Resultaterne kan variere for scenarier med kraftig bearbejdning eller materialer, der kræver længere kølevæskestabilisering.

3.3 Praktiske implikationer

Konsekvent udnyttelse og stabil dimensionel ydelse tyder på, at flerakse-systemer kombineret med robotstyret håndtering kan understøtte både præcisionsproduktion og produktion med høj variantbredde. Data om arbejdsgangene kan lede fremtidige beslutninger om standardisering af spændemidler og integration af automatiseret inspektion.

4 Konklusion

Den operationelle vurdering fra 2025 viser, at koordinerede opgraderinger af udstyr og digital afbildning af arbejdsgange markant forbedrer maskinbearbejdningens konsekvens og produktiviteten på fabriksniveau. Reducerede cyklustider, øget udnyttelse og stabile dimensionelle resultater demonstrerer værdien af integrerede flerakse-systemer. Fremtidigt arbejde kan undersøge yderligere automatisering ved entrapning og endelig inspektion for at øge gennemstrømningen i perioder med høj produktion.