鋁材的可擴展制造

Rohde und Schwarz現今制造方案的起點，是2017年一套用于自動化銑削鋁制部件的聯動設備的投產。在隨后的幾年里，該系統逐步得到擴展，并被轉移到其他設備上。作為夾具技術合作伙伴，Gressel全程陪伴了這一發展過程。

泰斯納赫工廠的銑削區域分為兩個部分，其工作節奏由訂單處理的精確時間規定決定。以Georg Kauschinger領導的部門為例，從收到訂單起，他們必須遵守一個定義好的、有精確日目標的交付周期。考慮到材料采購和發貨等前置流程，實際用于切削的時間略多于這個周期的一半。

從單機到聯動系統

基于這些框架條件，公司于2017年開始實施項目。第一步是內部調研。“我們具體想達到什么目標？哪些部件適合？我們可以與哪些合作伙伴一起實現？”Kauschinger回憶道。很快，大家就明確必須放棄單機模式，轉向更大的聯動系統。計劃讓多臺五軸加工中心通過一個托盤處理系統獲得部件供應。

4 臺結構相同的五軸加工中心通過一個托盤處理系統連接，并集成到一個自動化的工藝鏈中

最終，他們選擇了4臺恒輪HF 5500加工中心，這些機床通過利勃海爾的PHS 1500系統連接，并由一個基于軌道的處理系統進行供料。一個關鍵的決策因素是 PHS 的引導控制系統。該系統已在另一套包含2臺聯動機床的小型設備中使用過。Kauschinger表示：“基于我們的經驗，現在我們希望進一步擴展這種連貫性。因此，我們再次決定采用Soflex。”

模塊化且可擴展

與制造引導系統一樣，整個設備方案從一開始就設計為可擴展的。最初，PHS提供69個托盤位，由于擴展，這個數量減少了6個。“這是從一開始就計劃好的。”Kauschinger 強調道。

在加工材料方面，Rohde und Schwarz至今始終如一：只切削鋁材。為了滿足計劃的節拍時間，工件幾乎全部采用多工位夾緊系統固定，例如在帶有3個夾緊位的金字塔夾具上。“使用了各種尺寸的C2.0定心夾具、鉗口寬度為125mm的S2固定鉗口夾具，以及Gredoc零點快換系統，”Gressel負責德國南部和奧地利的銷售Sokha Hem解釋道，“用這些可以夾緊最大380×380mm的工件。”

無人化生產

項目開始時，還無法預見這種制造理念對兩個銑削部門會產生何種影響。然而，結果遠超預期。隨后，更多結構類似的項目開始規劃——不僅在Kauschinger的部門，還在一個兄弟部門，那里也計劃建設一套4臺機床的設備，不過從一開始就配備了毛坯件自動化。

第一套設備取得的成果是決定性的。“首先當然是換裝時間，”Kauschinger說，“如今，我們在這方面已降至以前的三分之一左右。”

此外，人力需求幾乎減半，這樣員工就可以被安排去執行其他任務。在三班制操作中，無人化加工的重要性也大大提升。“以前我們最多只能進行3-5小時的無人化生產，現在可以達到24小時。”

自動化上料

目前，第一套設備的毛坯件處理系統正在調試中。工件在很大程度上實現了自動化處理。僅在設備的起始點，裝有毛坯件的托盤被送入拾取倉。從這一點開始，所有流程自動運行：掃描生產訂單和毛坯數據、碼垛以及測量長寬高。

次品被自動剔除，所有其他工件則進入擁有數百個貨位的貨架。這個容量是根據平均工件流轉時間確定的，主要是為了覆蓋整個周末時段。

為了避免占用夾具并保持生產靈活性，周末生產的半成品工件會在不帶夾具的情況下進行中間緩沖。“用于固定毛坯件的同樣是C2.0定心夾具、S2固定鉗口夾具和Gredoc零點快換系統。”Hem說。Kauschinger 補充道：“只要毛坯件是規整的立方體形狀，我們就希望通過這個處理系統來引導它們。我們的目標是覆蓋 95% 的毛坯件。”

用于兄弟部門的姊妹設備

鑒于第一套設備帶來的效果——縮短的換裝時間、優化的人員部署和擴展的無人化生產——Kauschinger的部門很快便決定再建一套設備。經過驗證的原則幾乎被一比一地沿用：新設備同樣由五軸加工中心、托盤處理系統和Soflex引導系統組成，但規模略小。

這里同樣有意先不配備毛坯件處理系統，以便吸取第一套設備的經驗。“我們預計大約一年后，”Kauschinger 估計，“如果一切順利，到時我們再集成毛坯件處理系統。”所使用的工件夾緊技術完全相同，只是根據較小的設備尺寸進行了調整。“這里也使用了定心夾具C2.0、S2固定鉗口夾具和Gredoc零點快換系統。”Hem確認道。

更少的類型，更高的連貫性

該設備方案能夠多次成功實施并具有經濟性，很大程度上歸功于與項目伙伴進行的詳細規劃。“早在項目啟動前，我們就討論了所有技術方面。我們的設計部門與Gressel的設計部門緊密合作。”Kauschinger解釋說。目標是盡可能提前澄清所有問題，并始終堅持使用標準組件。

尤其是在工件夾緊技術方面，盡管工件種類繁多，這種方法也導致了所用夾具類型的顯著減少。同時，系統的連貫性和清晰度提高了。“如今，我們用少數幾種夾緊系統就能覆蓋幾乎所有的工件范圍。只有不到5% 的工件還在單機上加工。”Kauschinger說。大量相同夾緊系統的另一個優點是，所需組件隨時可用。“這樣我們就不會遇到無法加工某個工件的情況。”

提供整體性能的系統供應商

根據Kauschinger的評估，每個項目初期增加的協調工作是值得的，因為它避免了后續問題和返工。他認為 Gressel不僅僅是一個夾具供應商，更是一個合作伙伴。

這包括例如為固定鉗口夾具開發的特殊工具，或對夾具操作方式的調整。“根據尺寸不同，有不同的扳手開口度，”Hem解釋道，“Rohde und Schwarz希望在這里實現統一。我們就商定使用開口度27，并在第一套設備時就將其作為標準實施。”

技術上的投入是可控的，但這顯示了他們深入滿足客戶需求的意愿。“對我們來說，Gressel不僅僅是一個夾具制造商，”Kauschinger強調，“他們是一個系統供應商，我們從他們那里獲得一站式整體服務。”

本文譯自德國Werkstatt und Betrieb雜志
     作者：Michael Hobohm

來源：榮格-《國際金屬加工商情》

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