1 ציוד ושיטות

1.1 מקורות נתונים ומסגרת מדידה

נתוני תפעול נאספו מרשומות משמרת במפעל (ינואר–ספטמבר 2025), פלט אבחון של מכונות כלים, ויומנים אוטומטיים של בדיקות. כדי להבטיח חזרתיות, אימצה ההערכה חלונות מדידה קבועים: דגימת תנופה בת 60 דקות, זמנים מלאים של עיבוד מחזור, ובדיקות ממדיות מבוקרות בעזרת מד-מידה. פרמטרים סביבתיים – טמפרטורה, ריכוז קירור, עומס ציר סיבוב – נרשמו על מנת לשמור על תנאים עקביים בין המדידות.

1.2 ייעוד וסיווג הציוד

1.2.1 מערכות CNC לחריטה

המתקן כולל מרכזי עיבוד אנכיים עם 3 צירים ו-5 צירים, מצוידים בצירי סיבוב במהירות גבוהה שמתבטאים בטווח של 12,000 עד 20,000 סל"ד. כל יחידה כוללת מודולי חיישן משולבים התומכים במדידה תוך-תהליך. מגזיני כלים כוללים 20–60 תאים, המאפשרים מעבר מהיר בין תכונות מורכבות.

1.2.2 פלטפורמות CNC לסיבוב

מערכות טרנינג כוללות מגלים עם שני צירים ומבנים עם צריח כוח שתוכננו לעיבוד סימולטני. מא(feed) מוטות תומך בעיבוד רציף של חומרי נירוסטה, אלומיניום וטיטניום בקוטר עד 65 מ"מ.

1.2.3 ציוד עזר ובקרת איכות

מערכות עזר כוללות מחליף משטחים אוטומטי, זרועות טעינה רובוטיות ויחידות שחזור נוזל קירור. אימות ממדים מתבסס על מכונות מדידה קואורדינטיות (CMM), משווים אופטיים בעלי רזולוציה גבוהה וזרועות מדידה מובנות ניידות.

1.3 מודל תהליך וachida

1.3.1 מיפוי תהליך העבודה

שלבי התהליך – טעינת תוכנית, הגדרת אביזרי החיזוק, עיבוד גס, עיבוד ביניים, עיבוד גמר, הסרת קרעים ובדיקה – מופו באמצעות תרשים תהליך סטנדרטי. כל שלב סומן בזמן והוקלט דרך ממשק MES דיגיטלי כדי להבטיח השתקפות.

1.3.2 מודל סימולציית קיבולת

סימולציה בזמן בדיד מודל את זמני פעילות הציר, משכי ההכנה ומרווחי הבדיקה. הקלטים כללו רשומות אורך חיים של כלים וזמנים מאומתים של מחזורי מכונה. המודל תוכנן לשכפול על ידי יישום פרמטרי זמן זהים ומצבים של מכונות.

2 תוצאות וניתוח

2.1 ביצועי תפוקה

2.1.1 זמן מחזור עיבוד

הנתונים מצביעים על כך ששלב עיבוד 5 צירים מקטין את תדירות שינויי המיקום, ומביא לשיפור ממוצע של 18–23% בזמן המחזור בהשוואה לזרמי עבודה קודמים שעסקו רק בעיבוד 3 צירים. מדידה אוטומטית מקטינה את תקופות התאמת הסטיות בכ-12 שניות בכל בדיקה.

2.1.2 ניצולת ציוד

ניצולת הציר הנמדדת בשלושה משמרות מגיעה ל-78–84%, כלומר גבוהה ממדדי האינדוסטריה הנפוצים ב-6–8 נקודות אחוז. יחידות טעינה רובוטיות מיציבות את הניצול במהלך ריצות בתפוקה קטנה, שבהן טעינה ידנית מכניסה בדרך כלל שונות.

2.2 דיוק ועקביות ממדים

סטיית המימדים הממוצעת נשארת בתוך ±0.008 מ"מ על פני 500 רכיבים שנרשמו. נתוני בדיקה אופטיים מאשרים כי אופטימיזציה עקיבה של מסלול הכלי מצמצמת את פיזור גימור הפנים, במיוחד בשריונים מאלומיניום ובצירים מדויקים.

השוואת מדגם

מחקרי עיבוד שפורסמו בין השנים 2019–2023 דיווחו על שיעורי יעילות ממוצעים באשכול קטן בין 65–76%. הביצועים הנצפים לשנת 2025 משקפים את ההשפעה של תזמון מסונכרן ואינטגרציה רב-צירית, בהתאם לממצאים אחרונים בנוגע לפעולת מפעל דיגיטלית.

3 דיון

גורמים המשפיעים על צמצום זמן מחזור

צמצום זמני המחזור נובע בעיקר ממסלולי כלים מאוחדים, פחות התאמות ידניות ובדיקות מהירות יותר בתהליך. פרופילי האCELERציה המשופרים של הספינדל תורמים אף הם לשיפור היעילות הכוללת.

3.2 מגבלות

תוצאות הקיבולת מושפעות מתערובת המוצרים הספציפית של המפעל, הכוללת בעיקר חלקים מאלומיניום ופלדת אל-חלד עם מורכבות בינונית. התוצאות עשויות להשתנות בסצנריי חיתוך כבדים או בחומרים הדורשים יציבות ממושכת של נוזל קירור.

3.3 השלכות מעשיות

שימוש עקבי וביצועים ממדיים יציבים מצביעים על כך שמערכות רב ציריות בשילוב עם טיפול רובוטי יכולים לתמוך גם בייצור במדויק גבוה וגם בייצור עם תערובת גבוהה של מוצרים. נתוני זרימת העבודה יכולים לכוון החלטות עתידיות בנושא התקני התקן ואינטגרציה של בדיקה אוטומטית.

4 מסקנה

הערכה של 2025 מראה שעם שדרוג ציוד מאורגן ותכנון דיגיטלי של זרימת העבודה ניתן לשפר משמעותית את עקביות העיבוד והפרודוקטיביות ברמת המפעל. צמצום זמני מחזור, שיפור בשימושיות ותוצאות ממדיות יציבות מדגימות את הערך של מערכות רב ציריות משולבות. בעבודה עתידית ניתן לדון באוטומציה נוספת בתהליכי הגבהה ובדיקת סיום כדי להרחיב את העיבוד במהלך תקופות שיא ייצור.