優(yōu)化車(chē)刀大幅度提高生產(chǎn)率
大量生產(chǎn)中存在許多糾纏不清的影響變量效聂。在這種情況下,一種小型成型車(chē)刀受到交口稱贊,它的出現(xiàn)使許多變量不再成不影響因素呐矾。
大量生產(chǎn)有其自身規(guī)律。因此對(duì)于一懦砂、二百萬(wàn)件的批量生產(chǎn)蜒犯,需要在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)始終保持加工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。首要考慮的是存在多少影響變量荞膘。在很多情況下罚随,機(jī)床的溫度變化可能完全不同玉工,刀具對(duì)加工表面的影響無(wú)法預(yù)測(cè),不同批次的原材料也不可能完全一樣等等淘菩。每周七天遵班,一年365天,機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)也是無(wú)法控制的茧音。
Hani公司(位于瑞士Arch的一家車(chē)削零件制造商)的副總裁Urs Steinemann先生說(shuō):“對(duì)于大多數(shù)零件來(lái)說(shuō)有蒲,要求我們達(dá)到很高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的響應(yīng)時(shí)間很短∨碳危”他說(shuō):這就要求我們有一個(gè)與之相適應(yīng)的組織機(jī)構(gòu)冈柑,并對(duì)整體條件進(jìn)行規(guī)劃,以滿足這類(lèi)要求蹲京。只有這樣多梅,才能將這類(lèi)復(fù)雜要求轉(zhuǎn)化成我們企業(yè)的機(jī)會(huì)。
Dihawag公司的區(qū)域銷(xiāo)售經(jīng)理Christoph Schlaginhaufen強(qiáng)調(diào):作為刀具供應(yīng)商再僧,我們的工作就是提供能完成此類(lèi)工作的刀具苏蒿,并要達(dá)到最佳程度,以適應(yīng)未來(lái)的工藝要求猬听,當(dāng)然我們不允許改變的變量除外嫉鸳。事實(shí)上,直到最近才能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)记令,例如在多軸車(chē)床上使用經(jīng)過(guò)優(yōu)化的Horn Supermini車(chē)刀在大量生產(chǎn)中的應(yīng)用喷聪。自2008年1月起,該公司的管理工作已移交給下一代人咆瘟。如今嚼隘,該公司是由Ralph Hani和Urs Steinemann打理的。
適用于多種大量生產(chǎn)的機(jī)床
Hani公司始建于1939年袒餐,現(xiàn)有員工120人飞蛹。該公司曾從事沖壓加工,自1971年起灸眼,主要從事車(chē)削加工業(yè)務(wù)卧檐。此后,這個(gè)家族企業(yè)的業(yè)務(wù)蒸蒸日上焰宣,每十年生產(chǎn)場(chǎng)地?cái)U(kuò)大一倍霉囚,員工數(shù)量也與生產(chǎn)場(chǎng)地的擴(kuò)大平行增加。
Steinemann說(shuō)匕积,該公司的主要業(yè)務(wù)是加工直徑1-40mm的零件盈罐,其中50%以上是汽車(chē)零件,30-35%的客戶是電器公司闪唆,其余是與醫(yī)療技術(shù)盅粪∈烤矗
通常,汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)品都是長(zhǎng)線產(chǎn)品雾逢,主要是在Arch工廠,用回轉(zhuǎn)自動(dòng)線赴仪、液壓機(jī)和多軸車(chē)床加工赂阻;單軸CNC車(chē)床主要用于加工批量在5000-20000件之間的零件,這類(lèi)產(chǎn)品通常為醫(yī)療設(shè)備换橱,即完全按機(jī)床類(lèi)型組織生產(chǎn)(圖1)邪慧。據(jù)Steinemann說(shuō),除使用單軸CNC機(jī)床的CNC車(chē)削加工車(chē)間外舔躏,還有一個(gè)普通車(chē)床車(chē)間和一個(gè)使用普通及CNC多軸車(chē)床的車(chē)間秆尝,而液壓機(jī)床則屬于一個(gè)獨(dú)立車(chē)間。由于很多零件需要進(jìn)行表面精加工防擎,公司還設(shè)有磨削加工車(chē)間挎中,由于90%到95%的零件在加工后需要清洗,因此還設(shè)有清洗車(chē)間助店。
圖1 Hani公司(車(chē)削零件制造商)擁有回轉(zhuǎn)自動(dòng)線磁滚、液壓
機(jī)、單軸及多軸車(chē)床等完成適用于大量生產(chǎn)的多種加工設(shè)備
優(yōu)化使內(nèi)孔車(chē)刀工效提高一倍
Andrea Esposito是多軸機(jī)床車(chē)間主管宵晚,主要負(fù)責(zé)日常(每周7天垂攘,每天24小時(shí))生產(chǎn)項(xiàng)目。絕大部分汽車(chē)工業(yè)用車(chē)削零件都是在他負(fù)責(zé)的機(jī)床上生產(chǎn)的淤刃,其典型零件是調(diào)節(jié)排氣晒他、排油用的控制閥。據(jù)Esposito說(shuō)逸贾,該車(chē)間的機(jī)床包括Tomos MultiDeco 20/6多軸車(chē)床陨仅,主要用于加工批量在20萬(wàn)件以上到百萬(wàn)件的產(chǎn)品(圖2)。與此同時(shí)铝侵,該車(chē)間還負(fù)責(zé)加工批量在20000件到50000件的短線產(chǎn)品掂名。但無(wú)論何種情況,都必須達(dá)到要求的表面質(zhì)量和公差哟沫。這類(lèi)工件材料主要是鋼饺蔑、不銹鋼和黃銅。過(guò)去兩年來(lái)嗜诀,該公司一直用MultiDeco機(jī)床加工1.4105不銹鋼制固定銷(xiāo)猾警。零件內(nèi)孔直徑用Horn Supermini車(chē)刀加工到5.65mm。加工時(shí)瀑捣,轉(zhuǎn)速為2700-2800r/min饲残,進(jìn)給率為每轉(zhuǎn)0.01mm至0.02mm秉返,用多軸車(chē)床可每分鐘加工6個(gè)零件。Esposito說(shuō):最初钳舵,我們用的是另一家廠商的車(chē)刀螺坟。同時(shí),試用多種替代方案邓樟,以求提高加工的可靠性和達(dá)到要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)缸秀。我們?cè)诓捎肏orn片后才確實(shí)成功了。
圖2 部門(mén)主管Andrea Esposito說(shuō):批量從20萬(wàn)到百萬(wàn)件的
汽車(chē)零部件通常都是用Tornos MultiDeco20/6多軸車(chē)床加工
據(jù)Schlaginhaufen說(shuō)役默,該公司一開(kāi)始是使用Horn標(biāo)準(zhǔn)型車(chē)刀進(jìn)行加工唯碗,但出現(xiàn)了很多問(wèn)題,如長(zhǎng)切屑冤牢,每一批產(chǎn)品的材料性能都有變化等铐向。他們很快找到一種能斷屑的刀具結(jié)構(gòu),但作用于刀片上的壓力很大丙者,易造成刀片斷裂复斥。在H形刀具的斷屑刃上附加一個(gè)副刃便能使臨界角穩(wěn)定下來(lái)。如今械媒,新型刀具的切削刃用不著刃磨永票,也不會(huì)斷裂。因此滥沫,該公司擁有了一種解決了斷屑問(wèn)題的專用刀片侣集,而且可以按要求預(yù)置斷點(diǎn),甚至按標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的專用刀片也是這樣兰绣。
僅在將上述新型刀片投人使用幾個(gè)月之后世分,在工件內(nèi)表面上加工槽時(shí),一種以前從未有過(guò)的問(wèn)題出現(xiàn)了缀辩。這可能是不同的材料特性所致臭埋。Schlagin-haufen說(shuō),在換用質(zhì)量更好的超氮涂層刀片后臀玄,這個(gè)問(wèn)題也解決了(圖3)瓢阴。“由Hom公司開(kāi)發(fā)的這種涂層具有超大型細(xì)結(jié)構(gòu)盹躬,表面光滑狐兴,而且比以前的產(chǎn)品更耐熱和耐磨】殖蹋”
圖3 固定銷(xiāo)內(nèi)徑用Horn Supermini車(chē)刀加工到5.65mm伦捐。機(jī)床加工效率的提
高是因?yàn)椴捎昧诉@種幾何形狀經(jīng)過(guò)優(yōu)化,表面光滑并有新型超氮涂層的刀具
Esposito強(qiáng)調(diào):“采用經(jīng)過(guò)優(yōu)化的Supermini皿理,零件加工量從5000件躍升到12000件孟庵。由于在三個(gè)月前解決了槽的成形加工問(wèn)題近窟,一把刀可連續(xù)使用二天,而以前每天都有要換刀补蠢。加工的表面質(zhì)量得以大幅度提高伦颊。從每日的日常檢驗(yàn)來(lái)看,規(guī)定必須達(dá)到的表面粗糙度為Ra0.20μm(圖4)姜架。采用以前所用刀片青弃,僅在半天之后,我們便不敢保證達(dá)到要求∈崦現(xiàn)在使用Horn刀片,經(jīng)過(guò)隨后的光整加工状勤,表面質(zhì)量可穩(wěn)定達(dá)到Ra0.08μm-0.14μm鞋怀。在刀具未優(yōu)化之前,所生產(chǎn)的零件常常需要返工持搜,必須經(jīng)過(guò)附加加工才能完全達(dá)到要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)密似。如今降低了車(chē)后滾壓加工的成本,質(zhì)檢費(fèi)用也隨之減少(圖5)葫盼〔须纾”
圖4 現(xiàn)在,用Supermini車(chē)刀贫导,可加工12000個(gè)固定銷(xiāo)抛猫,精切表面
粗糙度可穩(wěn)定達(dá)到Ra0.08μm-0.14μm,而且刀具使用壽命提高一倍
圖5 刀具優(yōu)化完成后孩灯,Urs Steinemann(左)和Christoph Schlaginhaufen
不僅對(duì)質(zhì)量檢驗(yàn)證明的良好成果表示滿意闺金,而且相應(yīng)地減少了返工量
刀具優(yōu)化要持續(xù)
在不同過(guò)度階段,Supermini經(jīng)過(guò)優(yōu)化可以適用于大量生產(chǎn)峰档。就其復(fù)雜程度和不斷變化的加工參數(shù)來(lái)說(shuō)败匹,在整個(gè)優(yōu)化過(guò)程中,幾家公司(Hani步蛮、Dihawag和Horn)的投入比較大遂冰。盡管如此,這個(gè)項(xiàng)目仍持續(xù)了一年半時(shí)間西寸。項(xiàng)目費(fèi)用支出說(shuō)明了這類(lèi)項(xiàng)目對(duì)于合作伙伴和如何解決大量生產(chǎn)問(wèn)題的重要性则涎。
Schlaginhaufen強(qiáng)調(diào),就本項(xiàng)目而言枢慰,誠(chéng)信是與Hani公司合作的基礎(chǔ)纱栓。Steinemann認(rèn)為:如果我們想有效地工作,我們必須以誠(chéng)信為本推兄,密切我們與供應(yīng)商和客戶的關(guān)系韭惧。由于各部門(mén)的領(lǐng)導(dǎo)斟拘,如Esposito先生,對(duì)供應(yīng)商的優(yōu)勢(shì)所在了如指掌哀姿,這樣就可以在必要的情況下拾撇,能夠?qū)?duì)客戶的要求作出迅速反應(yīng)。
刀具優(yōu)化是一項(xiàng)持續(xù)性的項(xiàng)目鹰幌。據(jù)Schlaginhaufen透露狂秦,正在進(jìn)行的最新項(xiàng)目是讓操作員睡個(gè)好覺(jué)。這方面還存在一些問(wèn)題推捐。如果多軸車(chē)床的12把刀中有10把能可靠運(yùn)行裂问,這個(gè)項(xiàng)目就成功了。這就能使他放心牛柒,讓他感覺(jué)更好堪簿。他的責(zé)任就是不間斷地收集用戶的信息和感覺(jué),并將其送給制造商皮壁。Horn則匯集這些信息椭更。如果專用刀具不斷地標(biāo)準(zhǔn)化,則優(yōu)化過(guò)程就會(huì)加快并對(duì)其它用戶產(chǎn)生積極影響蛾魄。這不僅僅是刀具本身的事虑瀑,而且是從事每周7天24小時(shí)生產(chǎn)者的畢生事業(yè)。我們的用戶面臨日益嚴(yán)峻的壓力滴须,要更快地生產(chǎn)價(jià)格更低舌狗、更可靠的產(chǎn)品。作為刀具供應(yīng)商必須正視這種壓力扔水,需要不斷提供更可靠和更耐用的刀具把夸,要盡可能多地對(duì)了解制造過(guò)程。在Arch脸夸,這種制造過(guò)程就是面對(duì)全球競(jìng)爭(zhēng)的大量生產(chǎn)尉武。
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