Введение
Понятие nesting (от английского to nest), т. е. «в ячейке» или «в клетке», используется в различных отраслях промышленности. Например, в полиграфии этот термин означает раскладку документов на бумаге для печати и может переводиться как «наложение». Применяется этот термин и в физике, и в математическом программировании, и в технике. Видимо, в деревообработке, в частности в щитовом (панельном) домостроении в США, он возник, когда было предложено обрабатывать детали практически до полной готовности на одном станке (в одной ячейке), сочетая операции выкраивания детали из щита, обработки кромок, фрезерования проемов под окна и двери или сверления отверстий для установки фурнитуры. В данном случае под «нестингом» понимается как оптимальное распределение деталей по листовому материалу большого формата (наложение), так и обработка в одном месте (на одном станке).
Следует отметить, что эта технология изобретена уже достаточно давно, более 20 лет назад. В некоторых регионах мира, в частности, в Америке, Европе и Австралии, она укоренилась и преобладает в значительной части производства, особенно при изготовлении строительных конструкций, домостроении и производстве мебели, особенно кухонной.
Однако постепенно значение стало меняться. Сегодня в мебельной промышленности нередко «нестингом» называют операцию выкраивания деталей из древесной плиты концевой фрезой, которую достаточно редко осуществляют на обрабатывающем центре (обычно ее выполняют на каком-либо специализированном станке для раскроя плит). Таким образом, сегодня параллельно существует два различных понятия «нестинга» в мебельном производстве. На рис.1 представлен раскрой облицованной плиты ДсТП концевыми фрезами с присадкой под фурнитуру.
 |
 |
| Рис.1. Раскрой плиты ДсТП на обрабатывающем центре концевыми фрезами | |
Специалисты говорят о двух вариантах или т.н. «двух философиях нестинга».
В первом случае речь идет о том, чтобы проводить форматирование и фрезерование деталей, например, мебели, а также выборку гнезд для фурнитуры в древесных плитных материалах в одном рабочем цикле на обрабатывающем центре. Детали размещаются по полю плиты таким образом, чтобы достичь максимального полезного выхода деталей.
Обработанные детали и возникающие при раскрое крупноформатные куски исходного материала транспортируются автоматической системой к своим местам назначения: готовые детали - на последующие этапы обработки на специализированных станках, а кусковые отходы - на буферный склад для последующего использования.Вторая философия - силовой нестинг (PowerNesting) - используется для больших промышленных предприятий деревообрабатывающей промышленности. При этом речь идет в большинстве случаев только об оптимальном раскрое концевой фрезой плит или стеновых панелях, поступающих из автоматизированного или роботизированного склада.
По мнению многих специалистов, эффективность использования нестинга будет зависеть от конкретных условий работы предприятия.
Так, в частности, технология «нестинга» может быть успешно применена на небольших фирмах (столярных мастерских), которые не могут позволить себе больших инвестиций в машинный парк и специализируются, как правило, на производстве мелкосерийной продукции. Этот метод хорош и там, где используются детали, требующие сложной фрезерной обработки, например, мебельные фасады с фасонной обработкой поверхности, а также имеющие криволинейные профили и элементы кромок.
Незаменим он и при воплощении сложных дизайнерских решений, когда требуется работа с деталями сложной непрямоугольной формы. В таком производстве упрощается процесс получения необходимой формы и может быть достигнута значительная экономия сырья.
Следовательно, необходимыми условиями для внедрения «нестинг-технологии», да и любой другой технологической новинки, является предварительный анализ потребностей и условий каждого конкретного производства.
Плюсы и минусы нестинга
Достоинства данной технологии:
- Экономия времени, затрачиваемого на изготовление изделия, за счет меньшего количества рабочих операций и, как результат, повышение производительности, сокращение количества оборудования и численности персонала, снижение капиталовложений и экономия рабочих площадей;
- Сокращение продолжительности производственного цикла за счет исключения из него промежуточного хранения, транспортировки, погрузки-разгрузки промежуточных деталей;
- Уменьшение межоперационных запасов и, как следствие, сокращение производственных площадей, снижение брака, связанного с подъемно-транспортными операциями;
- Использование полезной площади заготовки (плиты) по максимуму и, как следствие, минимизация отходов;
- Упрощение производственного процесса и сокращение времени, затрачиваемого на разработку новых проектов для производства как серийной, так и заказной мебели за счет компьютерного проектирования;
- Повышение точности изготовления деталей и снижение брака за счет того, что вся обработка мебельной заготовки выполняется с одной установки и на одном оборудовании.
- Важное достоинство технологии нестинга - экономичность. Затраты на обслуживание одного станка, работающего с высокой загрузкой и выполняющего сразу несколько операций, существенно ниже, чем на обслуживание нескольких станков, выполняющих те же операции и тот же объем работы.
Иными словами, количество изделий, серийность и оптимизация раскроя - это те факторы, которые выгодно отличают нестинг от традиционных технологий.
Основные недостатки технологии:
- Для исключения операции предварительного раскроя плиты на мелкие заготовки в машинном парке предприятия должен быть обрабатывающий центр со столом, размеры которого обеспечивают возможность обработки стандартной плиты (как правило, 2800х2100 мм); в случае ручной загрузки плит и разгрузки полученных заготовок возникают проблемы, а механизация или автоматизация этих процессов сложны и весьма затратны;
- При расчете полезного выхода необходимо учитывать зазоры между смежными деталями, так как применение фрез диаметром 10-25 мм,в отличие от пил при раскрое на круглопильном оборудовании, ведет к увеличению количества мягких отходов и дополнительной нагрузке на систему аспирации;
- После каждой смены профилей и размеров заготовок приходится менять всасывающую платформу или калибровать подкладной лист с целью надежного удержания заготовки вакуумной системой в процессе обработки;
- После раскроя плиты образуется значительное количество мелких кусковых отходов, подлежащих удалению вручную со стола станка;
- При раскрое плит, облицованных с двух сторон, из-за невозможности применения подрезного устройства приходится использовать дорогие специальные интегральные фрезы и снижать скорость подачи, а, следовательно, и производительность в случае появления дефектов (сколов) на кромках заготовок;
- Невозможно выполнить пакетную (в несколько листов) обработку плитных материалов - для этого необходимо более производительное оборудование.
- Без переустановки заготовок на некоторых моделях станков невозможно просверлить все необходимые горизонтальные отверстия и выбрать гнезда, а также выполнить обработку с обратной стороны.
Последнее утверждение в настоящее время уже не является актуальным на 100% из-за появленияна рынке огромного количества специальной крепежной фурнитуры, которая позволяет избежать данной операции (см. рис.2)
 |
| Рис.2. Специальная крепежная фурнитура для мебели |
В нашем портфолио вы сможете найти нестинговые фрезы для выполнения самых сложных задач на вашем производстве. Так же, мы можем изготовить фрезы под ваши требования.
Вторая и третья часть статьи о нестинге
Заглавная иллюстрация: GT