Форматка или Раскроечный центр

Объем Вашего производства вырос и перед Вами встал выбор: купить очередной «форматник» или решиться на приобретение более серьезного оборудования для раскроя? Что делать, если необходимо решить сразу несколько задач: увеличить производительность, при этом сохранить гибкость производства, сократить численность персонала и свести к минимуму «человеческий фактор»?

У значительной части наших мебельщиков «новой волны» существует стереотип: пильные центры подходят только для серийного производства, а для «нормальной» работы - простые «форматники».

Действительно, на сегодня наиболее распространенным видом оборудования для раскроя плит у нас является круглопильный станок с кареткой, более известный в народе как «форматный», «форматно-раскроечный» станок или просто - «форматник». Однако, разработчиками и изготовителями эти станки задуманы не только для раскроя облицованных древесных плит. Это универсальное оборудование для продольного и поперечного раскроя досок, брусков, фанеры, пластмасс и мягких металлов. У многих производителей подрезной агрегат, без которого невозможен раскрой облицованных плит, не входит в базовую комплектацию станка, а является лишь опцией. Несколько скоростей вращения пильного вала также являются лишними при раскрое плит.

Специализированным оборудованием для раскроя плит являются центры с ЧПУ на базе круглопильных станков с подвижным пильным суппортом и прижимной балкой (для краткости - «пильные центры»). Дословный перевод названия этого оборудования с немецкого (Plattens..agen), английского (panel saws) и некоторых других языков - «пилы для плит».

Целесообразность приобретения пильных центров для серийного производства сомнений не вызывает. Центры с задней загрузкой плит и максимальной высотой пропила хоть и стоят в десять раз дороже обычного форматного станка, но и работают в десять раз быстрее. Никому в голову не придет заменить такой центр десятью - пятнадцатью «форматниками».

Эффективность применения пильных центров для индивидуального и мелкосерийного производства не так очевидна. Однако, на европейских фабриках часто можно увидеть такие центры на небольших предприятиях, изготавливающих мебель на заказ. Наши мебельщики могут возразить: «Это они там, на Западе могут себе позволить купить такую дорогую «игрушку», обладающую огромными резервами по производительности, и пилить по одной плите, в одну смену и то не каждый день». Но как раз «они там», как правило, очень хорошо считают и денег на ветер бросать не привыкли. Чем же обосновано применение пильных центров для мелкосерийного производства и какие другие пути повышения производительности раскроя существуют, кроме приобретения очередного форматного станка?

Наиболее доступное решение - оснащение форматных станков устройствами индикации размеров на продольном и поперечном упорах, а также главной и подрезной пилы. Это может дать от 5 до 20 % экономии времени, в зависимости от доли времени настройки в общем времени работы.

Следующий шаг - автоматизация позиционирования упоров и пил с применением программного управления и возможностью хранить в памяти необходимые параметры настроек в виде рабочих программ. Это позволяет еще больше сократить вспомогательное время на настройку. Доля времени на настройку максимальна при выполнении разовых заказов, когда на одном станке необходимо выполнять и обычный раскрой, и запиловку кромок под углом, и выбирать пазы или четверти. Экономия времени в этом случае может достигать 50 %! Если при этом речь идет об изготовлении дорогой мебели, то все затраты на автоматизацию гарантированно окупаются.

Однако, чем больше объем производства и меньше доля сложных работ (углы, наклоны, пазы, четверти), тем меньше эффект от индикации и автоматизации позиционирования. При разделении различных видов работ между несколькими станками: раскрой плит на полосы, раскрой полос на детали, раскрой под углом - выигрыш от автоматизации сводится к минимуму. Остается, конечно, комфорт и снижение вероятности ошибок настройки. Но если для достижения этих целей оснастить станок индикацией за 1,5 - 3 тысячи евро вполне обосновано, то целесообразность приобретения станка за 30 - 35 тысяч евро с автоматизированными приводами позиционирования зависит от цены тех ошибок в настройке, избежать которых он поможет.

Еще один способ повысить производительность - приобретение пильного центра с передней загрузкой. При стоимости 75 - 85 тысяч евро такие центры в 5 раз дороже самых дорогих форматных станков. Но пятикратного роста производительности можно ожидать только при раскрое пакетов максимальной высоты. Такой режим работы нетипичен для мелкосерийного производства. При раскрое в основном по одной - две плиты, иногда по три-пять плит пильный центр сможет заменить не более двух форматных станков.

Значит, кроме роста производительности, пильный центр может дать еще что-то. Для того чтобы понять что именно - проведем сравнение форматных станков и пильных центров.

Конструкция и принцип действия. В форматных станках заготовка, лежащая на каретке, перемещается вручную, и конструкторы вынуждены проявлять верх изобретательности, чтобы сделать эту каретку как можно более жесткой, но при этом легкой, ее направляющие - точными и долговечными, но компактными. Создание форматно-раскроечного станка - это искусство конструкторских компромиссов. Лучшим производителям удается сделать эти компромиссы почти незаметными. У других это получается хуже.

В результате при выборе форматных станков так популярны обсуждения технических деталей: формы и материала направляющих, наличия шариков или роликов, количества камер в алюминиевом профиле каретки и т.п. Наладчики прекрасно знают, что работоспособность форматных станков зависит от того, как тщательно выставлена каретка и упоры, как отрегулированы поддерживающие ролики и т.д.

В пильных центрах перемещается пильный суппорт, а заготовка надежно фиксируется прижимом. При разработке центров, конечно, также требуется талант конструкторов, но они не ограничены ни габаритами, ни весом узлов и агрегатов. Направляющие выбираются такого сечения, которое требуется, привод - такой мощности, которая необходима. В результате производительность, точность и долговечность достигаются простыми техническими решениями. Эти параметры заложены в самой конструкции центра и не зависят ни от мастерства пильщика, ни от опыта наладчика. А наладка центра, как это ни удивительно кажется на первый взгляд, проще наладки форматного станка. Потребность в производственной площади. Одного взгляда на пильный центр и стоящий рядом форматный станок достаточно, чтобы сказать, что станок намного меньше центра. Но если учесть размер рабочей зоны, с учетом перемещения заготовок, то форматный станок требует не так уж мало места - примерно 7,0 ? 5,5 м. Для пильного центра с передней загрузкой требуется практически столько же места - 6,5 ? 6,5 м или немногим больше. Значит, применение пильного центра позволит получить прирост производительности при экономии производственной площади.

Квалификация персонала. Хороший пильщик должен иметь не только толковую голову, но и «золотые руки», и точный глаз. Он должен чувствовать станок и раскраиваемый материал. От его мастерства зависит и качество, и точность, и производительность. Не каждый может стать хорошим пильщиком. Оператор пильного центра тоже должен обладать высокой квалификацией, но совсем другого рода. От его ощущений и практических навыков почти ничего не зависит. Оператор должен изучить порядок работы и освоить систему управления, но это формальные знания, которым можно научиться.

Система управления, автоматизация. Только в самом продвинутом форматном станке с программным управлением и автоматическими приводами позиционирования упоров и пил, а также связью с офисным компьютером возможно передавать в станок данные из программы оптимизации раскроя. При этом выполняет раскрой все равно человек. Именно он решает, какую заготовку положить в станок для раскроя, как ориентировать ее в станке, он прижимает ее к упорам, он выполняет очередной пропил.

Самый простой пильный центр оснащен стандартным компьютером. Любому человеку, знакомому с азами Windows, не составит труда разобраться в системе управления центром. Программа оптимизации может быть установлена как в офисе, так и непосредственно на компьютере пильного центра. В станок передается план раскроя, состоящий из нескольких пакетов, для каждого из которых составлена своя карта раскроя. Существует возможность составления планов раскроя вручную. Уже отработанные планы хранятся в архиве, откуда их можно вызывать для повторного исполнения. С помощью визуализации процесса раскроя в режиме имитации работы центра можно контролировать новые планы раскроя. Во время пиления визуализация также помогает увидеть, какой пропил в данный момент выполняет центр, какие детали уже готовы, как расположить очередную заготовку относительно упоров. Система управления подсказывает, как можно совместно раскроить одинаковые заготовки.

Кроме того, в центре с помощью лазерного сенсора автоматизирована настройка на длину пропила как при продольном, так и при поперечном раскрое. Центр автоматически измеряет высоту пакета и в соответствии с ней настраивает величину подъема прижимной балки и высоту подъема главной пилы. Для определения координаты первого пропила служит устройство измерения ширины плиты (полосы).

После того, как заготовка зафиксирована захватами центра и программа раскроя стартовала, оператору остается только наблюдать за процессом.

Перемещение заготовок. При работе на форматном станке раскроенные полосы необходимо убирать со станка и временно складировать перед дальнейшим раскроем их на детали. Правильно выбранный пильный центр позволяет все полосы оставлять на приемных столах с «воздушной подушкой» и поочередно раскраивать их на детали. Во-первых, это удобно, а во-вторых, сводит вероятность повреждения заготовок к минимуму.

Преимущества, которые имеют пильные центры по сравнению с форматными станками, возрастают пропорционально стоимости производственной площади, размеру заработной платы пильщиков и наладчиков, цене материалов и готовой продукции. Этим объясняется то, что в Европе даже на небольших предприятиях, работающих на заказ, применяют пильные центры.

Однако в России в последние годы отмечается бурный рост всех перечисленных показателей, а некоторые из них уже приблизились к европейскому уровню. Поэтому эффективность применения пильных центров в России даже на мелкосерийных и индивидуальных производствах возрастает, при этом повышение производительности играет не главную роль.

Кроме того, если на Западе задача экономии затрат на персонал имеет исключительно экономический характер, то в России, в условиях тотального дефицита квалифицированных кадров рабочих специальностей, проблема заключается не в размере фонда заработной платы, а в физической невозможности обеспечить производство необходимым количеством трудоспособного персонала. Повышение производительности без увеличения численности квалифицированных рабочих является на сегодня наиболее привлекательным преимуществом пильных центров.

По материалам журнала «Мебельное обозрение»