Najnowsza technologia frezarek pozwala zachować ścisłe tolerancje i zwiększyć produkcję, jednocześnie zmniejszając zapotrzebowanie na pracowników.
Nowa technologia frezarek pozwala na osiągnięcie węższych tolerancji, utrzymanie wysokiej wydajności i uniknięcie stawiania nowych wymagań personelowi frezującemu. Tom Chastain, Wirtgen American Milling Product Manager, powiedział: „Nowa generacja sterowania nachyleniem, technologia bębna frezującego i nowy system operacyjny ułatwiają zwiększenie wydajności niż w przeszłości, przy jednoczesnym osiągnięciu wyższej jakości”.
Proces ustawiania maszyn tnących i monitorujących również został uproszczony. „W porównaniu ze sprzętem starszej generacji, diagnostyka pokładowa, proste ustawienia sterowania nachyleniem i procedury automatycznej kalibracji znacznie zmniejszają odpowiedzialność operatora” — powiedział Kyle Hammon, kierownik ds. sprzedaży technicznej w Astec.
Aby zmaksymalizować wydajność i jakość powierzchni, frezarka musi być w stanie wykryć zmieniające się obciążenie maszyny i odpowiednio zareagować. Celem Astec jest utrzymanie wysokiej jakości wzorów frezowania przy jednoczesnej maksymalizacji wydajności i ochronie maszyn i pracowników. W tym miejscu wkracza najnowsza technologia. Niektóre modele nowych frezarek mają system operacyjny, który pozwala operatorowi wybierać między trybami frezowania. Pozwala to operatorowi kontrolować tryb.
„Możesz powiedzieć maszynie, jaki masz odstęp między nożami i bębnami oraz jaką jakość wzoru chcesz uzyskać” — powiedział Chastain. Te ustawienia mogą nawet dać wgląd w używane narzędzie tnące. „Maszyna oblicza te informacje i określa prędkość maszyny, prędkość bębna tnącego, a nawet ilość wody. Pozwala to operatorom utrzymywać linie produkcyjne i transportować materiały, podczas gdy maszyna robi resztę”.
Aby zoptymalizować produkcję i jakość powierzchni, frezarki muszą być w stanie wykrywać zmieniające się obciążenia i odpowiednio reagować. „Systemy kontroli obciążenia silnika i kontroli trakcji są zainstalowane, aby utrzymać stałą prędkość maszyny i zapobiegać powstawaniu defektów na frezowanej powierzchni w wyniku nagłych zmian prędkości roboczej” — powiedział Harmon.
„Aktywny system zarządzania obciążeniem, taki jak sterowanie obciążeniem Caterpillar, pozwala operatorowi na maksymalne wykorzystanie maszyny bez ryzyka jej zatrzymania” — powiedział Jameson Smieja, globalny konsultant ds. sprzedaży Caterpillar. „Może to znacznie zwiększyć wydajność maszyny, ponieważ operator zgaduje, jak mocno pcha maszynę”.
Caterpillar zapewnia również tempomat. „Tempomat pozwala operatorowi zapisać i przywrócić docelową prędkość frezowania poprzez naciśnięcie przycisku, pomagając w ten sposób operatorowi zachować spójny wzorzec w całym projekcie”.
Funkcje takie jak kontrola obciążenia zapewniają najbardziej efektywne wykorzystanie dostępnej mocy silnika. „Większość strugarek na zimno pozwala operatorom wybrać prędkość silnika i wirnika, którą chcą ciąć. Dlatego w zastosowaniach, w których prędkość nie jest najważniejszym czynnikiem lub ciężarówki są ograniczone, operatorzy mogą wybrać niższe prędkości silnika i wirnika, aby zmniejszyć zużycie paliwa” — wyjaśnił Smieja. „Inne funkcje, takie jak kontrola prędkości biegu jałowego, pozwalają maszynie zmniejszyć prędkość biegu jałowego po zatrzymaniu i zwiększyć prędkość silnika tylko w razie potrzeby, gdy aktywowane są określone funkcje”.
System sterowania maszyną MILL ASSIST firmy Wirtgen pomaga operatorom optymalizować wyniki procesu frezowania. Wirtgen Wirtgen koncentruje się na zwiększaniu kosztów operacyjnych. „Najnowsza wersja maszyny jest bardziej ekonomiczna pod względem zużycia paliwa, wody i narzędzi, przy jednoczesnym [zmniejszeniu] poziomu hałasu” — powiedział Chastain. „Posiadanie systemu operacyjnego, który informuje maszynę o tym, co chcemy osiągnąć, a także nowej dwubiegowej skrzyni biegów, pozwala maszynie pracować najlepiej, jak to możliwe, a także monitorować materiały eksploatacyjne”.
Opracowano również uchwyty narzędziowe i zęby. „Uaktualniona technologia cięcia daje nam większą pewność co do wydajności i gładkości frezowania” — powiedział Chastain. „Nowsze narzędzia węglikowe, a także obecne narzędzia PCD lub diamentowe, pozwalają nam frezować dłużej przy mniejszym zużyciu. Oznacza to, że nie zatrzymujemy się często, będziemy to robić dłużej. Model wysokiej jakości. Te najnowsze innowacje w technologii cięcia i wyższa wydajność maszyny pozwalają nam osiągnąć jakość i wydajność materiału”.
Popularność diamentowych wierteł tnących stale rośnie. Według Caterpillar, wiertła te mają żywotność 80 razy dłuższą niż wiertła węglikowe, co może znacznie skrócić przestoje.
Astec „Dotyczy to szczególnie wymagających zastosowań, w których wiertła z węglików spiekanych muszą być wymieniane kilka razy dziennie” — powiedział Smieja. „Ponadto wiertła diamentowe mają tendencję do pozostawania ostrymi przez cały cykl życia, co umożliwia maszynie wytwarzanie spójnych wzorów frezowania i utrzymanie wyższej wydajności cięcia, zwiększając tym samym produktywność i oszczędzając do 15% paliwa”.
Konstrukcja wirnika jest niezbędna, aby zapewnić oczekiwane rezultaty. „Wiele konstrukcji wirników ma różny stopień rozstawu zębów tnących, co pozwala operatorowi uzyskać fakturę wzoru wymaganą dla końcowej frezowanej powierzchni, usuwając jednocześnie jak najwięcej materiału” — powiedział Smieja.
Osiągając po raz pierwszy poziom docelowy i eliminując konieczność ponownej obróbki, frezarka wyposażona w najnowszą technologię sterowania poziomem powinna znacznie zwiększyć wydajność, dzięki czemu początkowy koszt inwestycji może się szybko zwrócić.
„Dzięki nowoczesnym systemom kontroli stopnia, dzisiejsze frezarki mogą być bardzo precyzyjne i wytwarzać gładkie kontury”, powiedział Smieja. „Na przykład, strugarki Cat na zimno są standardowo wyposażone w Cat GRADE, który ma funkcje nachylenia i pochylenia, zapewniając wszechstronność i elastyczność dla dowolnej liczby zastosowań. Niezależnie od tego, czy celem jest celowe usuwanie głębokości, frezowanie w celu poprawy gładkości, czy frezowanie do precyzyjnych konturów projektowych, Cat GRADE można ustawić i dostosować, aby uzyskać najlepsze rezultaty w niemal wszystkich zastosowaniach”.
Ulepszono kontrolę nachylenia, aby ułatwić osiągnięcie stałej głębokości i/lub nachylenia. Chastain powiedział: „Uproszczona, ale najnowocześniejsza technologia zapewnia operatorom szybkie i dokładne reakcje, jednocześnie zmniejszając presję pracy”.
„Widzimy coraz więcej technologii 3D wchodzących do branży frezarskiej” – dodał. „Jeśli ustawienia są prawidłowe, te systemy działają dobrze”. System uśredniający wykorzystuje czujniki dźwiękowe do uśredniania długości maszyn lub większych głębokości cięcia.
Skomplikowana praca sprzyja kontroli nachylenia 3D. „W porównaniu ze standardowymi systemami 2D, system kontroli nachylenia 3D umożliwia maszynie frezowanie z większą precyzją” — powiedział Hammon. „W bardziej złożonych projektach, które wymagają różnych głębokości i nachyleń bocznych, system 3D automatycznie wprowadzi te zmiany.
„System 3D naprawdę musi tworzyć model cyfrowy na podstawie danych drogowych zebranych przed operacją frezowania” – podkreślił. „W porównaniu z tradycyjnymi operacjami 2D, budowanie i wdrażanie modeli cyfrowych na frezarce wymaga więcej pracy z wyprzedzeniem i dodatkowego sprzętu”.
CaterpillarPlus, nie każde zadanie nadaje się do frezowania 3D. „Podczas gdy frezowanie 3D zapewnia najlepszą dokładność w stosunku do specyfikacji projektu, technologia wymagana do osiągnięcia tej dokładności wymaga znacznych inwestycji, a także dodatkowego zarządzania miejscem, które nadaje się tylko do specjalnych zastosowań”, powiedział Smieja.
„Miejsca pracy z dobrą widocznością, kontrolowanymi odległościami i minimalnymi zakłóceniami dla stacji sterowania 3D (takich jak lotniska) są dobrymi kandydatami do skorzystania z kontroli nachylenia 3D, która pomaga spełniać surowe przepisy” — powiedział. „Jednak kontrola nachylenia 2D, z cięciwami lub bez, jest nadal skutecznym sposobem na spełnienie wielu dzisiejszych specyfikacji frezowania bez potrzeby dodatkowego sprzętu”.
Orange Crush LLC to generalny wykonawca z siedzibą w Chicago, odpowiedzialny za szereg projektów, w tym budowę dróg asfaltowych i betonowych oraz wykopy. Zajmuje się układaniem nawierzchni dróg i osiedli, a także nieruchomości komercyjnych.
„Możemy korzystać z sześciu zakładów asfaltowych w rejonie Chicago” – powiedział Sumie Abdish, dyrektor generalny. „Mamy pięć grup szlifierskich i siedem maszyn szlifierskich (frezarek)”.
Dzięki pomocy SITECH Midway, Orange Crush zdecydowało się zainstalować system sterowania głównego Trimble 3D na swojej najnowszej frezarce Roadtec RX 700. Chociaż frezowanie 3D jest stosunkowo nową technologią, wykonawca ma duże doświadczenie w układaniu nawierzchni 3D.
„Najpierw wyposażyliśmy nasze maszyny do układania nawierzchni, ponieważ prawie skończyliśmy projekt drogi płatnej” — powiedział Abdish. Ale uważa, że najlepszym sposobem jest rozpoczęcie od frezarki. „Zdecydowanie wierzę w zaczynanie od zera. Myślę, że lepiej najpierw wykonać frezowanie 3D, a następnie laminować frezowane materiały”.
Rozwiązanie stacji całkowitej 3D umożliwia ściślejszą kontrolę wszystkich aspektów, od produkcji po dokładność. To rzeczywiście okazało się korzystne dla niedawnego projektu Norfolk Southern Railway Yard w Englewood w stanie Illinois. Orange Crush musi utrzymywać ścisłe nachylenia, a technologia stacji całkowitej 3D eliminuje potrzebę ciągłego rysowania numerów przed walcownią i ciągłego sprawdzania pracy.
„Mamy osobę za młynem z robotem terenowym, wiąże się to z niewielkim dodatkowym kosztem, ale jest to lepsze niż konieczność powrotu, ponieważ przegapiliśmy dwa lub trzy z dziesięciu wyników” – skomentował Abdish.
Dokładność systemu Astec okazała się prawidłowa. „Za pierwszym razem uzyskał wynik pieniężny” — powiedział Abdish. „Twoja wydajność w tym zastosowaniu wzrosła o 30%, zwłaszcza gdy masz frezarkę o zmiennej głębokości i utrzymujesz określoną wysokość i nachylenie w każdej pozycji”.
Technologia wymaga dużych nakładów inwestycyjnych, ale zwrot może być bardzo szybki. Orange Crush szacuje, że odzyskało prawie połowę inwestycji w technologię w samym projekcie Norfolk South. „Powiem, że o tej porze w przyszłym roku zapłacimy za system” – przewidział Abdish.
Przygotowanie stanowiska zajmuje zwykle około dwóch godzin w przypadku Orange Crush. „Za pierwszym razem, gdy wychodzisz na pomiar, musisz obliczyć dwie godziny rano i skalibrować za każdym razem, gdy przenosisz maszynę z jednego zadania do drugiego” — powiedział Abdish. „Zanim wyślesz tam ciężarówkę, musisz dostarczyć maszynę kilka godzin wcześniej”.
Dla wykonawców szkolenie operatorów nie jest zniechęcającym wyzwaniem. „To nie jest tak duże wyzwanie, jak myślałem” — wspomina Abdish. „Myślę, że krzywa uczenia się brukarza jest dłuższa niż polerki”.
Osoba odpowiedzialna za pomiary/kontrolę maszyn odpowiada za konfigurację każdego zadania. „Wyjdzie, aby kontrolować każde zadanie, a następnie będzie współpracować z SITECH, aby wykonać pierwszy pomiar maszyny” — powiedział Abdish. Utrzymywanie tej osoby na bieżąco jest najważniejszą częścią szkolenia. „Pracownicy natychmiast to zaakceptowali”.
Dzięki pozytywnym doświadczeniom Orange Crush planuje rozszerzyć swoje możliwości frezowania 3D, dodając system Trimble do niedawno nabytej maszyny Wirtgen 220A. „Kiedy masz projekt, masz coś, co pozwoli ci zachować ścisłą kontrolę hierarchiczną, co jest tylko pomysłem” — powiedział Abdish. „To jest dla mnie najważniejsza rzecz”.
Zwiększony stopień automatyzacji i uproszczone sterowanie oznaczają, że personel nie musi często naciskać przycisków, co skraca czas nauki. „Dzięki temu, że sterowanie operacyjne i sterowanie nachyleniem są przyjazne dla użytkownika, początkujący operatorzy mogą łatwiej korzystać z nowej maszyny, zamiast z 30-letniej maszyny, której opanowanie wymaga wielu umiejętności i cierpliwości” — powiedział Chastain.
Ponadto producent zapewnia unikalne funkcje, które mogą uprościć i przyspieszyć konfigurację maszyny. „Czujnik zintegrowany z maszyną umożliwia korzystanie z funkcji „zerowania” i „automatycznego przejścia cięcia” firmy Caterpillar w celu uproszczenia konfiguracji” — powiedział Smieja.
Technologia poziomowania Wirtgen może regulować wysokość, głębokość i odstępy, aby uzyskać niezwykle dokładne wyniki i zmniejszyć obciążenie operatora. Wirtgen reset może szybko przywrócić maszynę do początkowej „wysokości zarysowania”, dzięki czemu jest gotowa do następnego cięcia, wyjaśnia Smieja. Automatyczne przejścia cięcia pozwalają operatorowi zaprogramować wstępnie określone przejścia głębokości i nachylenia w określonej odległości, a maszyna automatycznie utworzy wymagany kontur.
Smieja dodał: „Inne funkcje, takie jak wysokiej jakości kamera z prowadnicami krawędzi tnących, ułatwiają operatorowi prawidłowe ustawienie maszyny na początku każdego nowego cięcia”.
Minimalizacja czasu spędzonego na konfiguracji może zwiększyć zysk netto. „Dzięki zastosowaniu najnowszych technologii, konfiguracja frezarki do uruchomienia stała się łatwiejsza” — powiedział Chastain. „Pracownicy frezarki mogą skonfigurować maszynę do pracy w ciągu kilku minut”.
Kolorowy panel sterowania frezarki Roadtec (Astec) jest oznaczony czytelną etykietą, która jest prosta i przejrzysta w obsłudze. Technologia Astec poprawia również bezpieczeństwo. „Najnowsze funkcje wdrożone w frezarce Astec CMS są związane z bezpieczeństwem” — powiedział Hammon. „Jeśli osoba lub większy obiekt zostanie wykryty za maszyną podczas cofania, system wykrywania obiektów z tyłu zatrzyma frezarkę. Gdy osoba opuści obszar wykrywania, operator może odwrócić ścieżkę maszyny”.
Jednak nawet przy tych postępach frezowanie jest nadal jedną z aplikacji, w których umiejętności operatora trudno zastąpić. „Osobiście uważam, że frezowanie zawsze wymaga czynnika ludzkiego” — powiedział Chastain. „Kiedy wszystko idzie dobrze, operatorzy to czują. Kiedy coś nie idzie dobrze, mogą to usłyszeć. To bardzo pomaga, aby te maszyny były bezpieczniejsze i łatwiejsze w obsłudze”.
Zapobieganie przestojom utrzymuje projekt frezowania na właściwym torze. To tutaj technologia telematyczna zmienia zasady gry.
„Telematyka to potężne narzędzie do ograniczania przestojów i zbierania danych o wydajności w czasie rzeczywistym” — powiedział Hammon. „Dane produkcyjne, zużycie paliwa i czas przestoju to tylko kilka przykładów informacji, które można uzyskać zdalnie, korzystając z systemu telematycznego”.
Astec dostarcza system telematyczny Guardian. „System telematyczny Guardian umożliwia dwukierunkową komunikację między maszyną a użytkownikiem końcowym lub zatwierdzonym technikiem serwisowym” — powiedział Hammon. „Zapewnia to wyższy poziom konserwacji i gromadzenia danych na każdej maszynie”.
Gdy pojawi się problem z frezarką, należy go jak najszybciej zidentyfikować i naprawić. Chastain powiedział: „Nowa frezarka powinna nie tylko uprościć obsługę, ale także uprościć diagnostykę i rozwiązywanie problemów z tymi maszynami”. Przestoje maszyn są jeszcze gorsze”.
Wirtgen opracował system proaktywnego powiadamiania użytkowników o potencjalnych problemach. Chastain powiedział: „Te nowe maszyny powiadomią operatora, gdy jakiś sprzęt nie jest włączony, nie działa lub jest po prostu wyłączony przez pomyłkę”. „Oczekuje się, że zmniejszy to liczbę dziur [już] utworzonych na drodze w ciągu ostatnich kilku lat”.
Wirtgen wprowadził również redundancję w swojej frezarce, aby ograniczyć przestoje. „Kiedy doszło do awarii, istniała wbudowana kopia zapasowa, dzięki czemu frezarka mogła nadal działać bez poświęcania jakości lub produkcji” — powiedział Chastain.
Czas publikacji: 29-08-2021