成功地進行了平衡
高度的可使用性乱树、內(nèi)在的精度臊骂,有效保障的經(jīng)濟性—這就是為什么BRP-羅泰克斯公司采用Junker磨床的三個理由。最新的投資又實現(xiàn)了加工能力的柔性平衡能力契惶。
目前這一點已經(jīng)更多的成為規(guī)則而不是例外:
隱藏在聲名顯赫的產(chǎn)品和商標之后的供應(yīng)商雖然不是那么著名璃帘,但是沒有他們的工藝技術(shù)和生產(chǎn)專業(yè)知識,這些產(chǎn)品也許就不會存在驳蒙,或者至少不會以現(xiàn)在的效率和質(zhì)量特性存在熬魄。
內(nèi)燃機發(fā)動機就是一個很好的實例。位于奧地利君斯凱爾的BRP-羅泰克斯公司開發(fā)和制造用于休閑工業(yè)的高端產(chǎn)品領(lǐng)域组缎。為此需要2沖程和4沖程發(fā)動機滔壳,用于所謂全地面運動車輛ATV (All Terrain Vehicles)、電動雪橇 (Ski-Doos)朴轰、休閑游艇 (Sea-Doos) 以及比賽用無車體小型汽車和摩托車武填,特別是用于寶馬品牌以及意大利的阿普力亞品牌車。
發(fā)動機的核心部件 – 曲軸和凸輪軸受控在BRP-羅泰克斯自己的工廠內(nèi)精心制造,如同最重要的鋁質(zhì)部件一樣益涧,比如锈锤,電機外殼和氣缸頭部。每年有230,000臺發(fā)動機離開這家工廠—進行批量成熟地開發(fā)闲询、制造和裝配久免,并且全部在自己的發(fā)動機檢驗臺上進行核心及重要部件的檢驗。
和汽車制造過程的要求一樣嚴格嘹裂,只是批量更小一些
BRP-羅泰克斯公司的質(zhì)量標準絕對不亞于任何一家汽車制造廠妄壶。對此,BRP-羅泰克斯公司負責投資規(guī)劃的弗里德里希?帕辛格爾先生(參見圖片1寄狼,3和4)深信不疑:“我們發(fā)動機的單位升功率達到了150馬力丁寄,并且可實現(xiàn)每分鐘高達16,000的轉(zhuǎn)速。
基本規(guī)則是泊愧,對于高效機組的要求伊磺,要比對于每個單一組件所允許的故障之和的要求更加嚴格,這樣才能保證整個系統(tǒng)的優(yōu)良品質(zhì)删咱。
每個發(fā)動機組成部分的功能必須得到持續(xù)的考驗屑埋。比如,對于經(jīng)過鍛造的單件曲軸來說凭坪,其高品質(zhì)是從調(diào)質(zhì)材料就開始的肤俱。
這就要求借助于工業(yè)淬火爐進行熱處理,繼而在磨床上持續(xù)一致地以高度嚴格的要求连谁,采用CBN砂輪進行硬質(zhì)最終精加工绸搞。”對于曲軸和凸輪軸(參見圖片2)的磨削加工來說醋皂,BRP-羅泰克斯公司是在來自黑森林的機械制造廠家Erwin Junker(勇克)公司生產(chǎn)的磨床上完成的亭结。兩臺Junker公司Jucrank型曲軸磨床和一臺Jucam型凸輪軸磨床多年來一直在腳踏實地地執(zhí)行著自己的任務(wù)。從2000年起辖芍,BRP-羅泰克斯公司開始加工經(jīng)過鍛造的曲軸臀嘱。這臺諾特拉赫市出品的磨床以其卓越的能力使人確信,曲軸上連桿軸承以及主軸承的全部磨削任務(wù)都可以通過在一臺機床上一次裝夾全部完成所硅。由此而實現(xiàn)的質(zhì)量優(yōu)勢是磨床的一大亮點嘴父。同樣具有優(yōu)勢的事實是,如果將磨削任務(wù)經(jīng)濟性地分割到兩臺機床上营稼,BRP-羅泰克斯公司具有相同結(jié)構(gòu)的軸類產(chǎn)品的批量太小了—雖然這種工藝方式對于汽車工業(yè)領(lǐng)域的大批量生產(chǎn)是可行的誓呆。即使在今天,100件到最大5000件的批量也可以靈活地通過針對物流狀態(tài)精確定位的生產(chǎn)控制來調(diào)度样刷。
自動化實現(xiàn)了多機床操作
因為發(fā)動機部件裝配線的供貨只能通過一個小的倉庫進行緩沖仑扑,所以BRP-羅泰克斯公司特別注重機床的工藝可使用性览爵,而且也注重縝密、安全的采用cpk-數(shù)值的磨削流程镇饮,這個數(shù)值根據(jù)檢驗標記分別為1.33或者1.67蜓竹。Rotax公司的測量技術(shù)專家米夏埃爾?艾德勒先生(圖片1和4)深信,只有對電機車間進行持續(xù)的自動化储藐,特別是實現(xiàn)自給自足俱济,才能夠更經(jīng)濟有效地進行經(jīng)營:“在投資決策范圍內(nèi),我們重視機床加工和程序處理能力钙勃,而且也重視自動化蛛碌。我們裝備了從Frai公司買來的Junker公司出品的帶有龍門式上下料裝置的磨床,通過機床上端的一個艙口上料辖源。對于后處理監(jiān)控和內(nèi)部處理過程監(jiān)控蔚携,機床上配置有Marposs測量系統(tǒng)。在機床出廠前克饶,Junker公司就為此監(jiān)控測量系統(tǒng)配備了適合的接口那辰,以便使這些測量數(shù)據(jù)通過機床控制系統(tǒng)可以被編程或者被控制。通過這種方式玲侧,一個操作工人可以同時操作3臺甚至4臺機床绑燃。”由于從整個生產(chǎn)年度上看符破,在所加工產(chǎn)品中出毁,有些部分屬于需求量特別大的類型,所以在同一時間段將生產(chǎn)不同的曲軸和凸輪軸型號瞭阔,并以不同的批量組合經(jīng)過該電機車間管剂。這樣造成的結(jié)果是,在兩臺曲軸加工機床以及一臺凸輪軸加工機床上會出現(xiàn)不均衡的加工負荷扼希。
這種狀態(tài)在去年中期由于加工數(shù)量的增長—因為BRP-羅泰克斯公司的產(chǎn)量幾年以來一直呈現(xiàn)兩位數(shù)增長狀態(tài)—使磨削加工能力的瓶頸狀態(tài)日益尖銳地表現(xiàn)了出來坊阎。
解決這個問題的方案是通過第四臺寒圃、具有特別柔性的Junker機床解決的工殖。弗里德里希?帕辛格爾先生對此做了下列解釋:
“不同發(fā)動機型號的多變需求,導致我們有時候分別需要大約1.4臺凸輪軸磨床和2.6臺曲軸磨床背涉,而在另一個階段又各需要2臺凸輪軸磨床和曲軸磨床矮男。經(jīng)過和勇克公司共同努力,我們找到了完善的解決方案室谚,以便能對此類的產(chǎn)量波動進行靈活的均衡毡鉴。在Jucrank 6S機型基礎(chǔ)上研制的一臺新型磨床,可以通過一次裝夾不但完成曲軸,也完成凸輪軸的整體加工秒赤。這種柔性為我們提供了雙重幫助:第一猪瞬,每一臺附加的單功能機床都會產(chǎn)生空置的生產(chǎn)能力,相反機床在這種新型方式下實現(xiàn)完全滿負荷運行。第二我們因此節(jié)約了許多投資陈瘦。目前幌甘,我們的辦法是先銑削凸輪軸。將來痊项,當銑床生產(chǎn)能力出現(xiàn)瓶頸時锅风,我們也可以先在磨床上進行粗磨削。這樣鞍泉,我們以后在做生產(chǎn)計劃時可以更好地保持流程方式和機床利用率之間的平衡皱埠。”
要求機床在工件類型改變時和在一級方程式賽車時一樣實現(xiàn)快速換裝
原則上說咖驮,在一臺機床上完成凸輪軸和曲軸的加工番搅,對于Junker公司來說并不新奇,即使在這里是作為例外情形描述的耘炭。截至目前气弥,此類解決方案多用于較小批量的生產(chǎn)中,比如一級方程式中的賽車組蔼紫。從細節(jié)上看起來给措,在針對BRP-羅泰克斯公司開發(fā)的新機床上具有用戶專用的解決方案。Junker公司的區(qū)域銷售經(jīng)理漢斯?克勞斯?布勞赫勒先生(參見圖片1)解釋說:“借助于Evolution2開發(fā)系統(tǒng)恒焕,每個用戶都可以得到一個能最佳化地滿足自己要求炮罩、量身定制的解決方案。正如Jucrank 6S60機型的解決方案:通過在一個帶有回轉(zhuǎn)軸的刀架滑板上面設(shè)置3根磨削軸余二,這臺機床的結(jié)構(gòu)方案是針對BRP-羅泰克斯公司的凸輪軸及曲軸復合加工任務(wù)首次研制的圃匙。該機型和為單種工件設(shè)置的磨床之間決定性的區(qū)別是,內(nèi)部安裝了Junker專業(yè)軟件以及我們更重視高效率的換裝秕肌。最后炎蹬,不僅是因為我們將機床從開始就設(shè)計為兩個結(jié)構(gòu)部分,而是因為總體上產(chǎn)品周期大大縮短好唯,并且由此使得BRP公司在目前可加工大約35種不同曲軸和凸輪軸品種的基礎(chǔ)上竭沫,又繼續(xù)提高了加工品種的多樣性∑锔荩”
制備的便捷性是絕對必要的因素蜕提,因為機床每天都被要求進行制備換裝,而這種制備便捷性是從大量縝密的實踐經(jīng)驗中找到方法的靶端。舉例:CBN砂輪的修整是在機床上進行的谎势。工件夾緊方案的設(shè)計是為了使修整位置和中心架的位置在加工整個零件族的過程中始終保持不變。這樣不僅可以節(jié)約對這些部件進行定位的時間成本杨名,也可以在制備之后使加工流程持續(xù)加快脏榆,因為控制系統(tǒng)不必再花費時間去尋找刀具修磨器的新位置猖毫。此外,工作臺結(jié)構(gòu)設(shè)計上也特別考慮到制備的方便性须喂,并且也是針對BRP-羅泰克斯公司的零件族進行設(shè)計確定的鄙麦。該磨床采用FANUC控制系統(tǒng),型號為16i镊折。該控制系統(tǒng)包含了標準化的針對所有磨削軸胯府、刀架滑板和夾緊系統(tǒng)的基本運行流程的全部指令。
在Junker公司EJ-OP型號的統(tǒng)一操作表面上马前,設(shè)置了用于監(jiān)督和控制全部機床系統(tǒng)的最重要數(shù)據(jù)痪猛,包括用于砂輪平衡的數(shù)據(jù)、上下料數(shù)據(jù)居截、檢驗工件釋放以及測量技術(shù)數(shù)據(jù)算换。
Junker公司專門開發(fā)的一個CAM軟件在工作準備階段于BRP-羅泰克斯公司PC機內(nèi)進行程序運行,這些針對工件專門開發(fā)的修正值在以循環(huán)為基礎(chǔ)的變量程序內(nèi)可以很快地在機床上反映出來六呼。
感謝Junker軟件使得每次首個試制工件即成為合格件
一個對于自動化程序不可或缺的客惨,而且是Junker獨家配方的是—測量控制系統(tǒng)。漢斯?克勞斯?布勞赫勒先生解釋說:“Marposs測量系統(tǒng)以軟件為輔助刨税,可精確地測量每個軸承的尺寸精度践赁,比如,在線測量直徑以及磨削后測量連桿軸承的圓整度筏所。因此胧扇,機床完全有能力在沒有測量室的檢驗備忘錄的情況下,使工件達到所要求的質(zhì)量蜀悯。每次首個試制工件完成后即成為合格件牢贸,即使該工件可能仍需要通過控制系統(tǒng)進行反饋式修整。
即使面對的是功能強大的軟件镐捧,該機床操作人員也無需是大學信息技術(shù)專業(yè)出身潜索,這主要歸功于全新的復合操作結(jié)構(gòu)。這個結(jié)構(gòu)高度兼容:從圓整度修正開始到切削條件的描繪以及所要求的參數(shù)修正懂酱。該軟件覆蓋了日常生產(chǎn)加工的所有事件竹习,直至維修、保養(yǎng)或者在故障狀態(tài)下給出簡短的正文信息提示玩焰。
24小時不間斷的可使用性要求可靠穩(wěn)定的主軸
Junker磨床的技術(shù)可使用性遠遠超過了95%由驹,這是實現(xiàn)經(jīng)過核算的主加工時間達到80%的前提條件芍锚。這一點又被BRP-羅泰克斯公司引證為資本回收率的基礎(chǔ)昔园。執(zhí)行復合加工的機床每周六天三班24小時不間斷運行,使得機床停機時間比率為20%并炮,這是一個要求很高的預(yù)定目標—這個時間比率由制備時間(包括換刀時間)默刚,保養(yǎng)時間和故障停機時間共同組成甥郑。
CBN技術(shù)在很大程度上為減少輔助時間比率做出了貢獻。和常規(guī)的砂輪相比較荤西,采用CBN砂輪可以使機床加工時間延長十倍(參見圖片5)澜搅。另一個在持續(xù)運轉(zhuǎn)時的關(guān)鍵機床要素是高效率的磨削主軸。磨削主軸的制造從頭到尾全部由Junker公司自行完成饲肪。
快速的投產(chǎn)運行屋犯,優(yōu)良的維修服務(wù)
為什么BRP-羅泰克斯公司再一次決定采用勇克公司的機床配置方案,投資規(guī)劃負責人帕辛格爾先生闡述到:“在合作過程中我們已經(jīng)非常了解勇克的公司理念塔苦。這種了解使得勇克的調(diào)試運行比新尋找的機床制造廠家進行的研發(fā)調(diào)試要迅速順利許多滑期。另外,在預(yù)防性維護保養(yǎng)方面也同樣會有事半功倍的益處医窖≌搜簦”
談到服務(wù)質(zhì)量的問題,帕辛格爾先生幾乎感覺不到BRP-羅泰克斯公司與諾特拉赫市(勇克總公司所在地)之間650公里的距離蔽树。統(tǒng)計一下過去六年中的故障狀態(tài)狡氏,幾乎沒有出現(xiàn)過什么解決不了的異常情況。
“絕大多數(shù)問題是通過數(shù)據(jù)線在線回答的碗挟。此外伍毙,我們在Junker公司還有明確指定的、稱職敬業(yè)的聯(lián)系對象竞谒》芄梗”即使到了今天,BRP-羅泰克斯公司已經(jīng)很少需要Junker公司的技術(shù)指導了拱层,但還是會派人前往諾特拉赫的實驗部門進行學習弥臼。
帕辛格爾說:“在這個項目中,我們在進行機床驗收時根灯,還臨時另外添加了一個工件径缅。Junker公司欣然接受了編程任務(wù)并且立刻著手編制加工工藝。這一點對于快速啟動我們的生產(chǎn)流程來說烙肺,才是真正最重要的因素纳猪。”
對于既可進行曲軸磨削又可磨削凸輪軸的 Jucrank 6S機型的驗收工作桃笙,項目參與者們充分進行了經(jīng)驗交流氏堤;從左側(cè)起:漢斯?克勞斯?布勞赫勒(Junker公司),君特?瓦格納(BRP-Rotax公司)搏明,米夏埃爾?艾德勒鼠锈,弗里德里希?帕辛格爾(兩人皆為BRP-Rotax公司人員),麥克?雷普勒(Junker公司)星著,馬丁?艾格爾(BRP-Rotax公司)和馬庫斯瓦爾特(Stadler公司)
每一臺四沖程發(fā)動機的核心部分:由于發(fā)動機巨大的功率密度购笆,對曲軸(左側(cè))和凸輪軸(右側(cè))必須提出較高的要求坐署。BRP-羅泰克斯公司將兩個工件完全控制在自己廠內(nèi)進行加工。
Junker公司的EJ-OP操作界面為磨床的經(jīng)濟性運行提供了所有重要的信息挥挚。
BRP-羅泰克斯公司在機床驗收時將是否遵守任務(wù)手冊中要求的數(shù)據(jù)白紙黑字地記錄了下來玻岳;從左側(cè)起:烏偉?宋塔克(Junker公司),弗里德里希?帕辛格爾(BRP-Rotax公司)卜伟,君特?瓦格納(BRP-Rotax公司)和米夏埃爾?艾德勒(BRP-Rotax公司)别孵。
可回轉(zhuǎn)的主軸箱(B-軸):在Jucrank 6S機型上設(shè)置了三個CBN砂輪,用于柔性地進行曲軸和凸輪軸的精磨加工米原。
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