1 Apparatuur en Methoden

1.1 Gegevensbronnen en Meetkader

Operationele gegevens werden verzameld uit ploegregistraties van de fabriek (januari–september 2025), machinegereedschapsdiagnostische uitvoer en geautomatiseerde inspectielogboeken. Om herhaalbaarheid te waarborgen, werd voor de evaluatie gebruikgemaakt van vaste meetvensters: 60-minuten benuttingsbemonstering, volledige cyclusbewerkingstiming en maatgeleide dimensionale controles. Milieuparameters—temperatuur, koelvloeistofconcentratie, spindellast—werden geregistreerd om consistente omstandigheden over alle metingen heen te behouden.

1.2 Inventaris en Classificatie van Apparatuur

1.2.1 CNC Freesystemen

De installatie gebruikt 3-assige en 5-assige verticale bewerkingscentra, uitgerust met hoge-snelheids-spindels variërend van 12.000 tot 20.000 tpm. Elke eenheid beschikt over geïntegreerde tastmodules ter ondersteuning van meting tijdens het proces. Gereedschapsmagazijnen hebben 20 tot 60 posities, waardoor snelle overgangen mogelijk zijn tussen complexe functies.

1.2.2 CNC Draaibewerkingsplatforms

Draaisystemen omvatten tweedraaibank draaibanken en krachtgereedschapstorentuitrustingen die zijn ontworpen voor gelijktijdige bewerking. Stavenladers ondersteunen de continue verwerking van roestvrij staal, aluminium en titaanstaven met een diameter tot 65 mm.

1.2.3 Hulp- en inspectieapparatuur

Hulpsystemen omvatten automatische palletwisselaars, robotlaadarmen en koelvloeistofrecyclingunits. Dimensionele verificatie is gebaseerd op CMM's, optische vergelijkingsapparaten met hoge resolutie en draagbare gearticuleerde meetarmen.

1.3 Workflowmodellering en reproduceerbaarheid

1.3.1 Ingebruikname van processtroom

Processtappen—programmaladen, fixture-instelling, ruwfrezen, halfafwerken, afwerken, entgraven en inspectie—werden in kaart gebracht met behulp van een genormaliseerd workflowdiagram. Elke fase werd getimestamp en geregistreerd via een digitale MES-interface om reproduceerbaarheid te waarborgen.

1.3.2 Capaciteitssimulatiemodel

Een discrete-tijdsimulatie modelleerde de draaispindeluptime, insteltijd en inspectie-intervallen. Invoer omvatte daadwerkelijke gegevens over toollevensduur en geverifieerde machinecyclus tijden. Het model is ontworpen voor reproductie door toepassing van identieke tijdsparameters en machinestatussen.

2 Resultaten en Analyse

2.1 Doorvoerprestaties

2.1.1 Bewerkingscyclus tijd

Gegevens tonen aan dat integratie van 5-assige bewerking de herpositioneringsfrequentie verlaagt, wat resulteert in een gemiddelde verbetering van de cyclus tijd met 18–23% vergeleken met eerdere workflows met alleen 3-assige machines. Geautomatiseerde afvoeling vermindert de tijd voor offsetaanpassing met ongeveer 12 seconden per controle.

2.1.2 Apparatuurbenutting

Gemeten draaispindelbenutting over drie ploegen bereikt 78–84%, wat 6–8 procentpunten boven gangbare sectornormen ligt. Robottankunits stabiliseren de benutting bij productie van kleine series, waar handmatige belading doorgaans variabiliteit introduceert.

2.2 Dimensionele nauwkeurigheid en consistentie

De gemiddelde dimensionele afwijking blijft binnen ±0,008 mm over 500 geregistreerde onderdelen. Optische inspectiegegevens bevestigen dat consistente optimalisatie van de gereedschapsbaan de spreiding van het oppervlakteafwerkingsresultaat verlaagt, met name bij aluminium behuizingen en precisieassen.

2.3 Benchmarkvergelijking

Gepubliceerde verspaningsstudies uit 2019–2023 melden gemiddelde productienuttingsgraden voor kleine series tussen 65–76%. De geobserveerde prestatie van 2025 weerspiegelt de invloed van gesynchroniseerde planning en integratie van meerdere assen, in lijn met recente bevindingen over gedigitaliseerde fabrieksoperaties.

3 Discussie

3.1 Factoren die invloed hebben op cyclusduurverkorting

De verkorte cyclusduren zijn voornamelijk het gevolg van geconsolideerde gereedschapsbanen, minder handmatige aanpassingen en snellere inspectie tijdens het proces. Verbeterde versnellingsprofielen van de spindel dragen eveneens bij aan de algehele efficiëntiewinst.

3.3 Beperkingen

Capaciteitsresultaten worden beïnvloed door de specifieke productmix van de fabriek, die voornamelijk bestaat uit aluminium- en roestvrijstalen onderdelen met een gemiddelde complexiteit. De resultaten kunnen variëren bij zwaar verspanen of bij materialen die een langere stabilisatie van de koelvloeistof vereisen.

3.3 Praktische Implicaties

Consistente bezetting en stabiele dimensionale prestaties suggereren dat multi-assensystemen in combinatie met robotgehandelde systemen zowel hoogwaardige precisie als productie met hoge mix kunnen ondersteunen. Workflowgegevens kunnen toekomstige beslissingen leiden over standaardisatie van bevestigingsmiddelen en integratie van geautomatiseerde inspectie.

4 Conclusie

De operationele evaluatie van 2025 laat zien dat gecoördineerde apparatuurmoderniseringen en digitale workflow-mapping de verspaningsconsistentie en de productiviteit op fabrieksniveau aanzienlijk verbeteren. Verkorting van cyclus tijden, verbeterde bezetting en stabiele dimensionale resultaten tonen de waarde aan van geïntegreerde multi-assensystemen. Toekomstig onderzoek kan gericht zijn op verdere automatisering van entgraving en eindinspectie om de doorvoer te vergroten tijdens piekproductieperioden.