1 Utrustning och metoder

1.1 Datakällor och mätmetodik

Driftsdata samlades in från skiftjournaler i fabriken (januari–september 2025), diagnostikrapporter från maskinverktyg samt loggar från automatiserad inspektion. För att säkerställa repeterbarhet användes fasta mätintervall: 60-minuters provtagning av utnyttjande, helcykelbearbetningstider samt dimensionskontroller med måttskenor. Miljöparametrar – temperatur, kylmedelskoncentration, spindellast – dokumenterades för att bibehålla konsekventa förhållanden mellan mätningarna.

1.2 Inventering och klassificering av utrustning

1.2.1 CNC-fräsningssystem

Anläggningen använder 3-axliga och 5-axliga vertikala bearbetningscenter utrustade med höghastighetsspindlar i intervallet 12 000 till 20 000 rpm. Varje enhet är försedd med integrerade sondmoduler som stödjer mätning under processen. Verktygsmagasin har 20–60 platser, vilket möjliggör snabba byten mellan komplexa funktioner.

1.2.2 CNC-svarvplattformar

Svarvsystem inkluderar dubbelspindelsvarvar och kraftverktygstubbskonfigurationer utformade för samtidig bearbetning. Stångmatare stödjer kontinuerlig bearbetning av rostfritt stål, aluminium och titanmaterial upp till 65 mm i diameter.

1.2.3 Hjälp- och inspektionsutrustning

Hjälpsystem inkluderar automatiska pallväxlare, robotiserade laddningsarmar och kylmedelsåtervinningsenheter. Dimensionskontroll baseras på mätmaskiner (CMM), högupplösta optiska jämförare och portabla artikulerade mätarmar.

1.3 Arbetsflödesmodellering och reproducerbarhet

1.3.1 Kartläggning av processflöde

Processsteg – programinläsning, fixturuppställning, huvudbearbetning, semifärdigbearbetning, färdigbearbetning, avkantning och inspektion – kartlades med hjälp av ett standardiserat arbetsflödesschema. Varje steg tidsstämplades och loggades via ett digitalt MES-gränssnitt för att säkerställa reproducerbarhet.

1.3.2 Kapacitetssimuleringsmodell

En diskret simulering modellerade spindeltid, installationstid och inspektionsintervall. Inmatningen inkluderade faktiska verktygslivslängdsdata och verifierade maskin cykeltider. Modellen är utformad för att kunna återanvändas genom att tillämpa identiska tidsparametrar och maskintillstånd.

2 Resultat och analys

2.1 Genomströmningens prestanda

2.1.1 Bearbetningscykeltid

Data visar att integrering av 5-axlig bearbetning minskar ompositioneringen, vilket ger en genomsnittlig förbättring av cykeltiden med 18–23 % jämfört med tidigare arbetsflöden med endast 3-axlig bearbetning. Automatisk provning minskar justeringstiden vid offsetkontroll med cirka 12 sekunder per kontroll.

2.1.2 Utbildningsutnyttjande

Uppmätt spindelutnyttjande över tre skift når 78–84 %, vilket överstiger vanliga branschmål med 6–8 procentenheter. Robotbaserade laddningsenhet stabiliserar utnyttjandet vid småserietillverkning, där manuell laddning vanligtvis introducerar variationer.

2.2 Dimensionell noggrannhet och konsekvens

Genomsnittlig dimensionsavvikelse ligger kvar inom ±0,008 mm över 500 registrerade komponenter. Optiska inspektionsdata bekräftar att konsekvent verktygsbanaoptimering minskar spridning i ytfinish, särskilt på aluminiumhöljen och precisionsaxlar.

2.3 Referensjämförelse

Publicerade bearbetningsstudier från 2019–2023 rapporterar genomsnittliga utnyttjanderater för små serier mellan 65–76 %. Den observerade prestandan för 2025 speglar effekten av synkroniserad schemaläggning och integrering av flera axlar, vilket stämmer överens med senaste rön om digitaliserade fabriksoperationer.

3 Diskussion

3.1 Faktorer som påverkar cykeltidsminskning

Minskade cykeltider beror främst på förenklade verktygsbanor, färre manuella justeringar och snabbare processinterna inspektioner. Förbättrade spindelaccelerationsprofiler bidrar också till totala effektivitetsvinster.

3.2 Begränsningar

Kapacitetsresultat påverkas av fabrikens specifika produktmix, som främst innefattar medelkomplexa delar i aluminium och rostfritt stål. Resultaten kan variera för kraftiga svarvningsscenarier eller material som kräver förlängd kylmedelsstabilisering.

3.3 Praktiska implikationer

Konsekvent utnyttjande och stabil måttnoggrannhet indikerar att fleraxliga system kombinerade med robotbaserad hantering kan stödja både högprestanda och hög mix i produktionen. Arbetsflödesdata kan vägleda framtida beslut om standardisering av fixturer och integration av automatiserad inspektion.

4 Slutsats

Den operativa bedömningen för 2025 visar att samordnade utrustningsuppgraderingar och digital avbildning av arbetsflöden avsevärt förbättrar bearbetningskonsekvens och produktivitet på fabriksnivå. Minskade cykeltider, förbättrat utnyttjande och stabila måttresultat visar värdet av integrerade fleraxliga system. Framtida arbete kan undersöka ytterligare automatisering inom entrapning och slutinspektion för att öka kapaciteten under perioder med hög belastning.