Blog

Sep 19, 2023

Aumentare la produzione del basamento

Success in high-volume engine manufacturing requires the utmost in precision

Il successo nella produzione di motori in grandi volumi richiede il massimo in termini di lavorazione di precisione, affidabilità, ingegneria intelligente e, soprattutto, automazione.

Shannon Walter, ingegnere del processo di produzione, e il team della Kawasaki Motors Manufacturing Corp., USA (KMM) di Maryville, Missouri, dove ogni anno vengono prodotti centinaia di migliaia di basamenti per tosaerba/trattori, saranno i primi ad attestarlo . I risultati dell'automazione della lavorazione di precisione contribuiscono notevolmente a uno degli obiettivi principali di Kawasaki: la qualità.

In un mercato di consumo affollato con marchi famosi, la qualità non è affatto un fattore da poco. "Ogni anno i nostri clienti richiedono sempre più motori perché la nostra qualità è molto rispettata sul mercato", ha affermato Walter. E altro è quello che ottengono. "Nel 2022, siamo di nuovo sulla buona strada per battere i nostri record di produzione anno su anno", ha aggiunto. La crescita ha portato anche Kawasaki ad aprire un secondo stabilimento, a 200 miglia di distanza, a Boonville, Missouri.

Fondata nel 1989 e l'unica attività dedicata alla produzione di motori Kawasaki negli Stati Uniti, l'azienda conta circa 1.000 dipendenti, più di 83.613 metri quadrati di spazio produttivo e l'incredibile cifra di 470 macchine CNC, che vanno dalle VMC e HMC a torni e lavatrici, con un elenco di marchi leader.

Un altro punto di forza dello stabilimento Kawasaki di Maryville è l'integrazione verticale, con il 95% dei suoi prodotti (a cominciare dalla pressofusione dei basamenti) interamente realizzati e assemblati all'interno dello stabilimento. Ciò garantisce il controllo della produzione di tutte le parti del motore (carter, testate, alberi, coperchi e volani) dall'inizio alla fine.

Anche le operazioni di produzione più efficienti non sono immuni dalle sfide che l'aumento della domanda, la carenza di manodopera e la riduzione dei tempi di consegna dei clienti possono presentare. Questo è stato il caso della KMM, nonostante la sua modalità operativa su tre turni per sette giorni. Prima che venisse sviluppata una nuova soluzione di lavorazione, era necessario esternalizzare la produzione di quasi 200.000 basamenti all'anno per soddisfare la domanda. Nel tentativo di risparmiare sui costi, mantenere gli standard di qualità ed eliminare i tempi di inattività, KMM ha cercato un modo più efficace per affrontare questo problema.

"Abbiamo fissato un obiettivo, la nostra visione numero uno, per eliminare il tempo e gli errori dell'operatore e per controllare completamente la nostra qualità", ha affermato Walter. "Abbiamo formato un comitato di sei persone per valutare le opzioni. Indiscutibilmente, il comitato ha deciso che tutte le strade avrebbero portato alla completa automazione."

Secondo Walter, inizialmente i robot erano in cima alla lista del comitato, principalmente a causa delle linee di lavorazione CNC esistenti (semiautomatiche) di KMM costituite da otto macchine (HMC multi-pallet, VMC) in cui due celle erano dedicate a un dipendente in ciascuna turno intero che doveva caricare manualmente basamenti in alluminio di peso compreso tra 8,6 e 12,7 kg.

"Abbiamo analizzato la situazione e il problema che ha creato, compresi i problemi di qualità e i tempi di inattività causati da parti fuori posto, che possono facilmente verificarsi senza la completa automazione", ha spiegato Walter. "Abbiamo stabilito che, per raggiungere il nostro obiettivo, avevamo bisogno di una soluzione completamente automatizzata per eliminare i tempi di inattività e lavorare i motori con precisione almeno alla stessa velocità delle nostre linee semiautomatiche esistenti."

Considerando l'obiettivo di completare ogni motore, che richiede molti fori, cilindri e caratteristiche che devono essere alesate, forate, maschiate e spianate in pochi minuti, KMM sapeva di aver bisogno di una tecnica dinamica. A tal fine si è rivolta a Grob Systems Inc., produttore di centri di lavoro CNC avanzati con ampie possibilità di automazione.

Dopo che KMM ha emesso i suoi severi requisiti, Grob ha valutato il modo migliore per ridurre i tempi di ciclo, garantendo al tempo stesso la qualità ed eliminando i tempi di fermo. Il team Grob ha condotto un'analisi approfondita e ha stabilito che invece di avere due celle composte da otto macchine per linea con una persona che carica manualmente i pezzi, cosa irta di problemi, una soluzione migliore sarebbe stata una linea di quattro macchine in due celle con un portale sopraelevato personalizzato che carica e alimenta automaticamente l'intera linea e ciascuna macchina. Il risultato è addirittura migliorato rispetto ai requisiti di tempo ciclo di KMM.