هل أستمر على ما هو مجرب وفعال؟ أم أجرب شيئًا جديدًا؟
يتمسك العديد من ورش العمل بأنظمة الأدوات التقليدية منخفضة التكلفة. وتُعتبر مشابك ER ومسامير ويلدون المسطحة مجرّبة وموثوقة؛ فهي فعّالة ومُجرّبة. في الوقت نفسه، قد تُحسّن تقنيات التشغيل الحديثة والمتطورة، مثل الآلات متعددة المحاور، من أدائها عند استخدام حوامل أدوات أحدث وأكثر تطورًا (وأكثر تكلفة).
ونتيجة لذلك، تواجه محلات العمل المزيد من الخيارات، وتحتاج إلى المزيد من التحليل.
قال لوك بولوك، مدير المنتجات في شركة والتر يو إس إيه ذ.م.م.، واكيشا، ويسكونسن: "من المعايير الرئيسية لتقييم جودة نظام تثبيت الأدوات الانحراف والتكرار". وأضاف: "من هذا المنظور، تُصنف حوامل الانكماش والهيدروليكية ضمن فئة "الأفضل". فكلاهما يُلامس ساقًا أسطوانية مُصقولة بدقة، ويُوفران أدنى حد من الانحراف وأقصى حد من التكرار. أما أنظمة المشابك ER، فتُصنف على الأرجح ضمن فئة "الأفضل". يُمكن تحقيق انحراف وتكرار معقولين باستخدام هذا النوع من الحوامل. كما يُمكن تحسين الانحراف والتكرار باستخدام المشابك المُصقولة بدقة. تُوفر حوامل ساق ويلدون أقل قدر من التحكم في الانحراف، حيث يستخدم النظام برغيًا مُثبتًا لدفع الساق إلى جانب واحد من تجويف حامل الأداة، مما يُؤدي بطبيعته إلى بعض الانحراف في إعداد الأداة".
قال بولوك إن قوة التثبيت عاملٌ آخر. وأضاف: "إن اتخاذ القرار بناءً على هذا المنظور يُغيّر أنواع الحوامل التي نعتبرها "الأفضل". يستخدم حامل أداة ويلدون ذو الساق وصلة تمنع انزلاق الأداة أو سحبها. لذلك، باستخدام هذا الحامل، يُمكننا دفع عملية التشغيل إلى أقصى حدودها. كما توفر الحوامل المُقلصة والهيدروليكية قوة تثبيت ممتازة. ومع ذلك، في بعض الحالات، قد تشمل هذه الحالات معدلات إزالة عالية للمواد أو وجود تلامس كبير بين الأداة والمادة المراد تشغيلها، مما قد يؤدي إلى حدوث انزلاق أو سحب."
يعتمد الأمر بشكل كبير على التطبيقات المعنية. صرّح درو ستراوشين، نائب الرئيس التنفيذي لمجموعة أدوات GWS في تافاريس، فلوريدا، بأن الفئة الجيدة تشمل عمومًا حوامل القواطع الطرفية والمشابك؛ بينما تشمل الفئة الأفضل مشابك القواطع عالية الدقة ومشابك القواطع؛ وتشمل الفئة الأفضل التركيب بالانكماش، والتركيب الهيدروليكي، والتركيب بالضغط.
قال: "إنّ الركائز الأساسية لأي حامل ممتاز هي الصلابة، وقوة الإمساك، ودقة الانحراف، والتوازن". وأضاف: "مع تنوع التطبيقات، من التخشين إلى التشطيب، ومن الإنتاج المنخفض إلى العالي، ومن تحمّل منخفض إلى مرتفع، تتزايد أهمية الحامل وخصائصه الفريدة بشكل أو بآخر".
التحكم في الانحراف هو مفتاح عمر الأداة ودقتها
استشهد إدوين تون، المتخصص الفني في التدريب والخدمات بشركة Horn USA Inc.، فرانكلين بولاية تينيسي، بأمثلة لتطبيقات لفئات مختلفة.
قال إن الحوامل الهيدروليكية هي الأنسب لتطبيقات الحفر والتشطيب عالي السرعة والتوسيع. أما التركيب بالانكماش فهو الأنسب لعمليات الطحن الخشن والطحن النهائي والحفر والتوسيع؛ كما أن أنظمة المكابس عالية الأداء مناسبة أيضًا لعمليات الطحن الخشن والطحن النهائي والحفر والتوسيع.
وصف تون أيضًا الاعتبارات التي يجب مراعاتها عند اختيار خيارات تثبيت الأدوات. ففي أدوات الحفر أو التوسيع، قال إن الانحراف "عامل أساسي لعمر الأداة الاقتصادي ودقة أبعادها". وفي الطحن الخشن، يُعد الانحراف أيضًا عاملًا حاسمًا "بالإضافة إلى قوة تثبيت الساق. ونظرًا لارتفاع عزم الدوران على حامل الأداة، يزداد خطر الانحراف".
قال والتر بولوك: "من المهم اختيار النوع المناسب من حامل الأدوات بما يتناسب مع التطبيق. ومن الأفضل تحديد أهم ميزة في حامل الأدوات للتطبيق. ستستفيد التطبيقات الخشنة بشكل خاص من حامل أدوات يتمتع بأعلى قوة تثبيت. في عمليات التشطيب، حيث يكون الهدف هو دقة التفاوتات وتشطيبات الأسطح الدقيقة، يُنصح باختيار حاملات الأدوات ذات الحد الأدنى من الانحراف وأقصى قدر من قابلية التكرار."
قد تختلف معادلة ورش العمل. وصف دان دويرون، مدير منتجات الطحن في شركة Emuge Corp.، ويست بويلستون، ماساتشوستس، الاعتبارات التي يجب مراعاتها عند اختيار خيارات تثبيت الأدوات لأنواع مختلفة من أدوات القطع.
قال: "عندما أرى أداةً مزودةً بسطح ويلدون مسطح، فهذا عادةً ما يُشير إلى أنها مُصممةٌ للطحن الدقيق. هذا لا يعني أنه لا يُمكن استخدام الأداة للتشطيب، ولكن أُضيف سطح ويلدون إلى الأداة لمنع انزلاقها. للتخشين، يُعدّ المشبك ذو القفل الدبوسي خيارًا جيدًا. لتصنيع الأسطح ثلاثية الأبعاد لقلب القالب أو تجويفه، يُوفر حامل الأدوات من ماركة Emuge FPC دقةً عاليةً فورًا. مع الحامل القابل للموازنة، تزداد الدقة دون الحاجة إلى شراء حامل مُنفصل."
غالبًا ما يتم تجاهل حمل الأدوات
بالنسبة لمكاتب التوظيف، السؤال الآن هو: كيف تتصرف؟ على سبيل المثال، متى ينبغي لمكاتب التوظيف استثمار مواردها والمضي قدمًا؟
قال دويرون: "غالبًا ما يُغفل عن تثبيت الأدوات، خاصةً عند شراء آلة جديدة. ومع ذلك، ينبغي على الورش التفكير في تطوير استراتيجية تثبيت الأدوات إذا تم شراء الآلة لزيادة الإنتاج وتحسين الأداء. على سبيل المثال، استخدام حوامل القفل الجانبي القديمة وتوقع تحسن الأداء سينتهي به الأمر إلى نتائج مخيبة للآمال. سيظل الحامل غير دقيق سواءً كان في آلة قديمة أو في مغزل آلة جديد".
تعتمد بعض الاعتبارات على حجم ورش العمل. صرّح آلان ميلر، مدير الهندسة ومدير المنتجات في شركة بيج كايزر بريسيجن تولنج، هوفمان إستيتس، إلينوي، قائلاً: "يكمن التوازن الأهم في المرونة والأداء". وأضاف: "كلما زادت مرونة النظام، قلّ الأداء الذي يُحتمل أن يُقدّمه لتطبيقات مُحددة. في بيئات الإنتاج العالية، يُفضّل التركيز على الحل الأفضل أداءً. أما في نطاق العمل الصغير جدًا، فقد تُفضّل مرونة نظام حامل الأدوات الحصول على الأداء الأمثل لأدوات القطع".
عندما يتعلق الأمر بالاستثمار في التقنيات الحديثة، قال: "الأمر أسهل مع المتاجر الكبيرة، بينما يصعب على المتاجر الصغيرة جدًا التخلي عن المرونة".
وبغض النظر عن ذلك، تدرس محلات العمل ما إذا كان الاستثمار في التكنولوجيا الأحدث يستحق التكلفة المتمثلة في تقليل الخردة وإطالة عمر الأدوات.
فائدة كبيرة لصناعة الثقوب
قال ستراوشن من GWS: "إنّ الركائز الأساسية لأي حامل قوي هي الصلابة، وقوة الإمساك، ودقة الانحراف، والتوازن". وأضاف: "تستفيد أدوات صنع الثقوب بشكل خاص من الحوامل ذات درجات أعلى من دقة الانحراف والتوازن. كما تستفيد قواطع النهاية من نفس الميزة، ولكنها تحتاج عمومًا إلى حوامل ذات صلابة وقوة إمساك إضافية لإدارة الأحمال الشعاعية وقوى السحب الناتجة عن قواطع النهاية الحلزونية بشكل أفضل. في بعض الأحيان، تكون قوى السحب كبيرة بحيث تتطلب نظام تثبيت ميكانيكي مثل نظام القفل الجانبي أو نظام القفل الآمن".
يقول المسؤولون التنفيذيون إنه عند استثمار ورشة في أدوات جديدة، يجب تقييم آلية تثبيت الأدوات. وصرح تون من شركة هورن يو إس إيه: "إذا استثمرت ورشة في مراكز تصنيع جديدة، فمن المهم أيضًا إتمام عملية الشراء بآلية تثبيت أدوات جديدة. ليس من المنطقي اقتصاديًا تحقيق مزايا إنتاجية من خلال، على سبيل المثال، تسريع وقت المعالجة بين الرقاقات إذا كان هذا الوقت يُهدر في تغيير الأدوات بسبب قصر عمرها الافتراضي".
أعرب شتراوشن عن رأي مماثل. عندما سُئل عن الموعد الذي ينبغي فيه على الورشة التفكير في ترقية مثبتات الأدوات، أجاب: "إلى جانب الإجابة البديهية "دائمًا"، فإن الإجابة الأكثر واقعية هي عند شراء أداة آلية جديدة. فإلى جانب تطبيقات التشغيل نفسها والأداء، تتميز أنظمة تثبيت الأدوات عالية الجودة عمومًا بخصائص توازن أفضل وتحافظ على ملاءمة أفضل - مثل مدببات الحواف على شكل حرف V الأكثر دقة - مما يُطيل عمر المغزل إلى أقصى حد. لا ينبغي وضع جنوط سيارتك القديمة على سيارتك الجديدة، ولا ينبغي وضع حوامل مستعملة في مغزل جديد تمامًا."
جزء من التقييم هو تأثير نظام تثبيت الأدوات الجديد على الأدوات الجديدة. يُعدّ تحسين عمر الأدوات سببًا رئيسيًا لإجراء التغيير.
قال بولوك من شركة والتر: "لعلّ أسهل طريقة لمعرفة عائد الاستثمار من تحسين جودة نظام تثبيت الأدوات هي أداء الأداة". وأضاف: "يستطيع معظمنا مراقبة عمر الأداة. فزيادة عمر الأداة من أداة واحدة يعني إنتاج المزيد من القطع بتكلفة إنتاج واحدة، ما يعني انخفاض تكلفة القطعة الواحدة".
كما أشار إلى إمكانية تحقيق معدلات إنتاج أعلى. وأضاف بولوك: "عند احتساب معدل الحمل على الآلة والمشغل، يكون لأوقات الدورة الأقصر تأثير أكبر بكثير على خفض تكلفة القطعة الواحدة". وأضاف: "تُعدّ التكلفة الإجمالية لكل قطعة طريقة فعّالة لحساب فائدة حامل الأدوات المُحسّن".