埃馬克集團亞太區總監Christoph Hoene先生

    根據VDMA(德國機械設備制造業聯合會)的最新研究表明,中國的機械工程市場在接下來的幾年內將經歷一次快速變革,特別是中端市場的發展將尤為快速。根據VDMA的數據顯示,在今后三至五年內,該細分部分在整個市場中的份額比例將由34%增至40%。機床制造商埃馬克和其主軸自動上下料技術理念向中國的制造廠商展示了他們將會更需要怎樣的先進技術。該技術是埃馬克公司的專家為中國市場量身定制的機械加工理念的基礎。其簡單的自動化理念保證了靈活、穩定、高產量的零部件生產,它的出現將使那些采用人工上下料和復雜的加工系統設備退居生產二線。
    機床可以實現怎樣的經濟效益?為了對這個問題給出一個滿意的答案,很多公司都會對其機床的OEE(設備綜合效率)進行計算。其結論往往都要考慮到機床的有效利用率、生產效率和其制造出的部件品質 ——這三點是確定所用技術附加值的重要因素。“這尤其適用于機床,”埃馬克亞太區總監Christoph Hoene先生解釋說,“埃馬克認為OEE要素對開發新型制造解決方案具有重大意義,而我們的主軸自動上下料技術大獲成功正是一個最佳例子。”

埃馬克集團的立式上下料車床VL 2的目標客戶是注重高品質和低成本的工廠和分包商:由于其占地面積小、性價比高以及主軸能自動上下料的特點受到市場的廣泛認可

主軸自動上下料,成功的公式是什么?
    這家總部設在德國薩拉赫的公司早在上世紀90年代就開始開發主軸自動上下料這一創新技術理念。多年來,埃馬克在該技術方面研究開辟了許多新的應用,并對其工序進行了不斷完善。如今,埃馬克已成為全球主軸自動上下料機床方面的領導者。主軸自動上下料系統的基本原理是通過工作主軸將工件傳輸到加工區,實現集成的自動化,隨后進行高速的不同加工。整個過程的行程極短,而且只需一次設置。這一技術成功的核心是什么?“或許我們應該用簡約和靈活這兩個最流行的詞語來形容,”Christoph Hoene先生說道,“盡管我們采用的自動化技術可能比較簡單,但卻能靈活地完成大量操作。”

L 2加工區域——可安裝12把車刀或動力鉆銑刀具,一次調整,即可加工多種不同工件。另外,該機器還可選配Y軸

自動化解決方案,比較才能更了解
    我們采用前面所提到的OEE要素,即機床的有效利用率、生產效率和其制造出的部件品質,來將該自動化上下料原理與其它競爭技術加以比較,就可以更直接地看出這種主軸自動上下料原理所體現的真正技術優勢。以多層制造系統為例,它們往往使用機械手或復雜的夾持系統來將單個機床連接起來。然而,很常見的是這類系統中的工件很不易操控,因此操作極易中斷;而頻繁的中斷會極大地降低系統利用率。“我們則另辟蹊徑,運用主軸自動上下料技術。該技術的應用讓一部分常用的自動化系統變得多余,從而保證了整個生產過程的穩定性和準確性,即使對于多層制造系統也是如此。”   Christoph Hoene先生說道。工件在機床之間的傳輸是通過加工區后方的傳送帶或往復式傳輸系統完成的。簡單的自動化模塊會將工件從傳送帶上拾取,并放入每臺機床的棱形框中,其他工作則由主軸來完成。“如此,與其它解決方案相比,自動化量可降低15-30%,而定制機床設計更可確保生產過程的安全性,這就保證了很高的機床利用率。”Hoene先生補充道。在此情況下,再來看看另一項OEE要素,即生產效率,也很有意思。這些緊湊的上下料設備之間的行程非常短,這就確保了部件的輸送時間達到最低,從而保證在給定時間內達到最高的產出率。Hoene先生確定地說:“我們認真地考察了市場上的其它相關技術。與我們配備有主軸上下料設備的專業化制造系統相比,那些復雜的連接技術解決方案的產出率就顯得尤其的低。”

O型自動化傳輸料道,主軸集成上下料功能

純人工上料 ,還是部分自動化?
    無論是在多層生成線還是在單個機床的獨立應用當中,埃馬克自動化技術的優點顯得非常明顯,都可幫助其生產實現高度的靈活性。在人工上料的情況下,操作人員可將卡緊的部件手動插入棱形框,再由棱形框送入上下料工位,操作人員再從棱形框中取下加工完成的部件。為何生產廠商會依賴這種部分自動化的過程呢?難道使用臥式車床純人工上料不是更簡單嗎?“如果仔細觀察分析,你會發現相反的方法才是正確的,”Hoene先生解釋說,“當我們從部件品質這一OEE要素觀察時,這一點體現地尤為明顯。純手動上料會有很多風險,可能導致夾持錯誤。例如在汽車領域內,一微米的細微差異都會決定部件的品質。而在臥式機床的生產過程中,部件的優劣很大程度上要取決于操作人員的能力。”考慮到這一點,主軸自動上下料解決方案則是最好的選擇。因為它可以做到工件的夾緊與加工都極為精確,甚至還可以根據需要裝上測量系統進行品質監督,使錯誤的可能性降至最低。

靈活的工件上料——工件可直接裝載到運輸菱形框中,也可裝入位于菱形框內部的特殊料盤,然后傳送到VL 2機床的加工區域

集成響應未來的挑戰
    最后,但并非最不重要,技術發展在影響機床效率方面也起到了非常重要的作用。 以汽車制造業為例,這一點體現得尤為明顯。近年來,很多傳動裝置和發動機部件都經歷了巨大的變革,它們變得越來越小,形狀構造也變得更復雜。盡管如此,所有相關生產過程必須要同時保持很高的生產效率。  “滿足未來需求的重要性往往會被低估。 如果新的機床在幾年后生產效率下降,不再滿足日益變化的生產需求,那么它就會對設備綜合效益產生負面影響。” Hoene先生強調說。機床的靈活性對于埃馬克的開發人員來說非常重要。他們采用一種模塊化設計來配置每臺機床,使其可以適應某項特定的任務,每個工序及其自動化都可以根據需求進行變換。 這就確保了可隨時對系統進行調整,使其能應對日益增加的批量或是不同工件尺寸的生產。
面對諸多領域快速的技術變革,埃馬克認為這是一個非常好的市場契機。“可以說我們是在中途遭遇了這些發展變革,”Hoene 先生表示,“我們有能力根據客戶需求為其定制部件上下料解決方案。可以說這種系統的高效率性,是其它任何一種自動化技術都無法與之相媲美的。這是一種決定輸贏的能力。”■

  

可選的測量工具——位于加工區域外的測量探頭進行在線質量控制。在加工完成并傳回傳動帶之前,機床會對工件進行自動測量,起到在線質量控制的作用

埃馬克齒輪生產系統
是不是工件的要求越高,生產解決方案就越復雜呢?埃馬克集團給出的回答是否定的。集團的專家們研發了新型生產系統,該系統在方便連線、工作速度及設計的靈活性方面都給人們留下了很深的印象。車削、滾齒和去毛刺——模塊化設計針對分配的操作任務,對每臺機床進行精確配置

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