1 Utstyr og metoder

1.1 Datakilder og måleramme

Driftsdata ble samlet inn fra vaktprotokoller fra fabrikken (januar–september 2025), maskinspesifikke diagnostikkdata og automatiserte inspeksjonslogger. For å sikre gjentakbarhet, ble faste målevinduer brukt i evalueringen: utnyttelsesmåling hvert 60. minutt, hel syklus machining-timing og målefølte dimensjonskontroller. Miljøparametere – temperatur, kjølemiddelkonsentrasjon, spindellast – ble registrert for å opprettholde konsekvente betingelser gjennom alle målinger.

1.2 Utstyrsinventar og klassifisering

1.2.1 CNC-fresesystemer

Anlegget har 3-aksede og 5-aksede vertikale bearbeidingssentre utstyrt med høyhastighetsspindler i området 12 000 til 20 000 omdreininger per minutt. Hver enhet har integrerte sondemoduler som støtter måling under prosessen. Verktøymagasiner har 20–60 plasser, noe som muliggjør rask bytte mellom komplekse detaljer.

1.2.2 CNC-sveivingsplattformer

Svingesystemer inkluderer dobbeltspindelsneremaskiner og krafttårnkonfigurasjoner som er designet for simultan bearbeiding. Stangtilførsler støtter kontinuerlig prosessering av rustfritt stål, aluminium og titanmaterialer opp til 65 mm i diameter.

1.2.3 Hjelpe- og inspeksjonsutstyr

Hjelpesystemer inkluderer automatiske pallombyttere, robotiserte lastingearmer og kjølevæskegjenbrukssystemer. Dimensjonsverifisering baserer seg på måleautomater (CMM), høyoppløselige optiske sammenligningsinstrumenter og bærbare artikulerte målearmer.

1.3 Arbeidsflytmodellering og reproduserbarhet

1.3.1 Kartlegging av prosessflyt

Prosedyresteg – programinnlasting, fiksturinnstilling, råbearbeiding, halvavslutning, avslutning, avskjæring av spiker og inspeksjon – ble kartlagt ved hjelp av et standardisert arbeidsflytskjema. Hvert trinn ble tidsstemplet og logget via en digital MES-grensesnitt for å sikre reproduserbarhet.

1.3.2 Kapasitetssimuleringsmodell

En diskret-tids simulering modellerte spindeltid, oppsettdurajon og inspeksjonsintervaller. Inndata inkluderte faktiske verktøylevetidsopptegnelser og bekreftede maskinsyklustider. Modellen er utformet for replikering ved å bruke identiske tidparametere og maskintilstander.

2 Resultater og analyse

2.1 Ytelse for produksjonskapasitet

2.1.1 Maskinsyklustid

Data viser at integrering av 5-akset bearbeiding reduserer behovet for omlasting, noe som gir en gjennomsnittlig forbedring av syklustiden på 18–23 % sammenlignet med tidligere arbeidsflyter med kun 3-akser. Automatisert måling reduserer tiden for offset-justering med omtrent 12 sekunder per kontroll.

2.1.2 Utstyrutsnyttelse

Målt spindelutnyttelse over tre skift når 78–84 %, noe som er 6–8 prosentpoeng høyere enn vanlige bransjestandarder. Robotiserte lastingssystemer stabiliserer utnyttelsen under småserier, der manuell lasting typisk fører til variasjoner.

2.2 Dimensjonell nøyaktighet og konsistens

Gjennomsnittlig dimensjonell avvik forblir innenfor ±0,008 mm over 500 registrerte komponenter. Optiske inspeksjonsdata bekrefter at konsekvent verktøybanestemt optimalisering reduserer spredning i overflatekvalitet, spesielt på aluminiumshus og presisjonsakser.

2.3 Referansesammenligning

Publiserte bearbeidingsstudier fra 2019–2023 rapporterer gjennomsnittlige utnyttelsesrater for små serier mellom 65–76 %. Den observerte ytelsen i 2025 reflekterer effekten av synkronisert planlegging og integrering av flere aksler, i tråd med nylige funn om digitaliserte fabrikksoperasjoner.

3 Diskusjon

3.1 Faktorer som påvirker syklustidsreduksjon

Reduserte syklustider skyldes hovedsakelig konsoliderte verktøybaner, færre manuelle justeringer og raskere inspeksjon under prosessen. Forbedrede spindelakselerasjonsprofiler bidrar også til økt total effektivitet.

3.2 Begrensninger

Kapasitetsresultater påvirkes av fabrikkens spesifikke produktmiks, som hovedsakelig omfatter deler i aluminium og rustfritt stål med middels kompleksitet. Resultatene kan variere for tilfeller med tung bearbeiding eller materialer som krever lengre kjølevæskestabilisering.

3.3 Praktiske implikasjoner

Konsekvent utnyttelse og stabil dimensjonell ytelse tyder på at flerakse-systemer kombinert med robotdrevet håndtering kan støtte både høypresisjons- og høy-miks produksjon. Data om arbeidsflyt kan veilede fremtidige beslutninger om standardisering av fikseringsutstyr og integrering av automatisk inspeksjon.

4 Konklusjon

Den operative vurderingen for 2025 viser at koordinerte oppgraderinger av utstyr og digital kartlegging av arbeidsflyten betydelig forbedrer konsistensen i bearbeidingen og produktiviteten på fabrikknivå. Reduksjoner i syklustid, økt utnyttelse og stabile dimensjonelle resultater demonstrerer verdien av integrerte flerakse-systemer. Fremtidig arbeid kan undersøke ytterligere automatisering innen avkanting og sluttkontroll for å øke kapasiteten i perioder med høy produksjon.