“變化之快册养，前無(wú)古人亏吝；

步伐之慢抗俄，后無(wú)來(lái)者”

(“The pace of change has never been this fast, yet it will never be this slow again”)

這句廣為引用的名言精準(zhǔn)道出了當(dāng)今科技發(fā)展的迅猛之勢(shì)炉抒∩萏郑“工業(yè)4.0”正以開(kāi)拓性的累累創(chuàng)新碩果為變革中的生產(chǎn)制造業(yè)奠基鋪路，由此為您發(fā)展工廠車(chē)間焰薄、屢登營(yíng)收新高創(chuàng)造良機(jī)拿诸。

綜觀近年進(jìn)步趨勢(shì)，“投資于前沿技術(shù)”給人最直觀的印象是：這似乎是企業(yè)成功不敗的恒定戰(zhàn)略塞茅。然而亩码，市場(chǎng)是恒變的季率，會(huì)有波動(dòng)。尤其是在動(dòng)蕩不穩(wěn)的時(shí)期描沟，一味追求高科技解決方案可能并不是順理成章的選擇飒泻。也許，您的頭等大事應(yīng)該是抵御當(dāng)下的市場(chǎng)低迷吏廉、等待未來(lái)的復(fù)興機(jī)會(huì)泞遗？

而還有一種截然相反的境況：您的工廠狀況突然好轉(zhuǎn)、生產(chǎn)持續(xù)增長(zhǎng)席覆。這種上揚(yáng)可能速度較慢史辙，也可能勢(shì)頭迅猛、甚至出人意料略匕，以致于您急需盡快找到新的方法來(lái)提升產(chǎn)能缓贤，以滿足旺盛的市場(chǎng)需求。

市場(chǎng)需求是不斷變化的熟督，而是否有能力靈活應(yīng)對(duì)當(dāng)前及未來(lái)的需求卿黍、恰當(dāng)進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)整是您能否于當(dāng)下經(jīng)濟(jì)形勢(shì)中生存立足的關(guān)鍵所在。

本文將針對(duì)工廠機(jī)器及機(jī)床投資進(jìn)行更透徹的分析雨株，并歸納出三種靈活應(yīng)對(duì)的方法见拴。首先分析如何確保您工廠當(dāng)前的競(jìng)爭(zhēng)力，然后就投資新機(jī)床進(jìn)行討論贫迫。

1

充分利用您已有的機(jī)床配置

機(jī)床和切削刀具正經(jīng)歷快速發(fā)展馒毙，有一些值得嘗試的新選擇。但是手欣，這可能需要大量投資疫壕，包括時(shí)間和金錢(qián)的投資，甚至需要對(duì)未來(lái)市場(chǎng)需求進(jìn)行適當(dāng)預(yù)測(cè)癞樊。如果市場(chǎng)形勢(shì)和對(duì)業(yè)務(wù)的預(yù)測(cè)都不確定秸谢，則大量投資可能不是個(gè)好選擇。

如果您的主要目標(biāo)是繼續(xù)保持低成本模式霹肝，以應(yīng)對(duì)暫時(shí)的市場(chǎng)低迷估蹄，那么建議您將主要精力集中在挖掘您工廠已有的資源和配置上。主要的挑戰(zhàn)是利用已有機(jī)床和已有能力沫换，最好不要大幅增加管理費(fèi)用臭蚁。

您如何衡量您工廠的生產(chǎn)效率？通常讯赏，我們關(guān)注的是如何將金屬切削效率最大化垮兑。金屬去除率是衡量零件生產(chǎn)效率的標(biāo)準(zhǔn)之一。但其實(shí)還有一個(gè)更為重要的標(biāo)準(zhǔn)，即機(jī)床利用率系枪。

在常規(guī)的機(jī)械工廠网严，一臺(tái)機(jī)床的使用時(shí)間中只有50%真正用在了加工上。余下的50%時(shí)間則耗在了設(shè)備故障嗤无、批次更換和維護(hù)上。

聚焦機(jī)床利用率

提升機(jī)床利用率是一種能夠提升生產(chǎn)效率和充分利用已有機(jī)床產(chǎn)能的怜庸、具有成本效益的方法咸婿。機(jī)床實(shí)際用于生產(chǎn)工件的時(shí)間占比即是機(jī)床的利用率。將機(jī)床的有效加工時(shí)間哪怕只提升幾個(gè)百分點(diǎn)也能成就大不同谋扼。

把目光瞄向您工廠的已有設(shè)備棒嚼，審視一下如何能夠提升機(jī)床利用率和充分利用現(xiàn)有的配置。產(chǎn)能未得到充分挖掘背后的原因是什么咐准？為什么沒(méi)有對(duì)生產(chǎn)工藝過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化啃掠？實(shí)際可以達(dá)到怎樣的產(chǎn)能水平？

以下都是一般工廠常見(jiàn)的消李、典型的耗時(shí)“元兇”键梆，積極從這些方面著手有助于提升機(jī)床利用率：

• 零件批次更換時(shí)的設(shè)置

• 在機(jī)床中停機(jī)測(cè)量工件

• 在機(jī)床停機(jī)下進(jìn)行刀具安裝和設(shè)置

• 調(diào)整冷卻液管

• 更換磨損的刀具

• 清理刀具、工件和被阻塞的排屑器周?chē)那行?/p>

• 更換工件

有兩大關(guān)鍵方法可以攻克這類挑戰(zhàn)：使用快速更換式的刀具進(jìn)行作業(yè)苔眼；

模塊化系統(tǒng)畦未。通過(guò)應(yīng)用快換式刀具和模塊化解決方案，機(jī)床利用率可以得到大幅提升稽星。

快換式刀具解決方案

“一道典型的車(chē)削工序所節(jié)省的時(shí)間可達(dá)十分鐘保铐。”

大幅縮短批次更換用時(shí)：

• 車(chē)削刀桿設(shè)置從5–10分鐘縮短至30秒

• 懸徑比高達(dá)10×D的減振鏜桿褥民，可在1分鐘內(nèi)以 2微米(78.7微英寸)的精度實(shí)現(xiàn)快速更換

• 動(dòng)力刀具設(shè)置從5–20分鐘縮短至30秒

憑借快換式刀具解決方案季春，您能夠縮短測(cè)量、設(shè)置和換刀所耗費(fèi)的時(shí)間消返，從而大幅提升機(jī)床利用率载弄。另外內(nèi)冷卻液直達(dá)也能進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。能夠使機(jī)床“綠燈”常亮的快換解決方案具有如下益處：

利用快換式刀具解決方案縮短了批次更換用時(shí)侦副。快換解決方案使更換不同刀具類型所用的時(shí)間大幅縮短侦锯。一道典型的車(chē)削工序所節(jié)省的時(shí)間可達(dá)十分鐘。

通過(guò)雙工位刀座增加刀位數(shù)量秦驯。帶動(dòng)力刀座的車(chē)削中心往往空間有限尺碰。使用雙工位夾緊單元可以多容納一把同類刀具或者其他類型刀具，從而為多種類工件生產(chǎn)簡(jiǎn)化換刀要求译隘。配備Y軸亲桥、半轉(zhuǎn)位刀架或副主軸的機(jī)床可以使用雙工位夾緊單元。

縮短因更換磨損刀具而導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)間固耘。每一次在動(dòng)力刀座上更換整體硬質(zhì)合金刀具题篷，都需要重新校正刀補(bǔ)词身。可轉(zhuǎn)位刀片銑刀木砾，鉆頭农灯，每次都需要更換多個(gè)刀片。而 采用同類“姊妹”刀方案瘸劳，在機(jī)床外完成更換品扯，就省時(shí)的多。對(duì)于車(chē)削刀具妖恨，常常將刀具從刀塔中取出捻钢，以便于正確的維護(hù)，以及安裝設(shè)置足沥，以及不會(huì)因?yàn)樾枰?gòu)買(mǎi)備件而導(dǎo)致意外停機(jī)稻续。

無(wú)需調(diào)整冷卻液管。如需調(diào)整冷卻液管的方向轿跌，操作員通常要嘗試兩到三次才會(huì)成功滔菠。切屑控制差，通常會(huì)沖擊冷卻液管贱按，這就意味著需要經(jīng)常進(jìn)行方向調(diào)整涕瘸。

生產(chǎn)啟動(dòng)更快。無(wú)需“首件試切”或“測(cè)量性切削”哲泊，這將減少零件的報(bào)廢剩蟀，并且生產(chǎn)效率得以提高。一年下來(lái)切威，快換刀具解決方案將大幅提升零部件產(chǎn)量和減少?gòu)U品率育特。

快換解決方案除了能大幅提升機(jī)床利用率，還能為操作員帶來(lái)諸多益處先朦，例如用戶友好性和更加符合人體工程學(xué)理念的工作環(huán)境缰冤；例如，可在機(jī)床外更換刀具喳魏，事故發(fā)生率和出錯(cuò)率都因此降低棉浸，另外也避免機(jī)床內(nèi)操作可能導(dǎo)致的刀具配件掉落遺失。

靈活化刺彩，模塊化

讓您的機(jī)床保持長(zhǎng)久運(yùn)行的另一策略是模塊化解決方案迷郑。模塊化系統(tǒng)能夠提供非常多種類的、不同特性的刀具裝配创倔，減少對(duì)于定制刀具的需求——后者昂貴又耗時(shí)嗡害。有了模塊化刀具方案，您無(wú)需為不同機(jī)床、不同零部件和不同零件特征而分別過(guò)度投資刀具卑竹。

模塊化刀具系統(tǒng)的益處是：靈活散氧；刀具庫(kù)存得以精簡(jiǎn)；且豐富了刀具組合——所有這些都有利于提升機(jī)床利用率砾漓。能夠長(zhǎng)時(shí)間保持連續(xù)不間斷的生產(chǎn)睬嘿，這就保證了您的工廠具備了所需的靈活性，進(jìn)而能夠更出色地應(yīng)對(duì)不斷變化的市場(chǎng)形勢(shì)闭榛。

四大應(yīng)用領(lǐng)域證明模塊化系統(tǒng)的更大價(jià)值

對(duì)于刀具可達(dá)性差的零件特征

在有切削振動(dòng)傾向的工作宋睦，保證穩(wěn)定性

小批量多品種的生產(chǎn)類型

在加工大型零件時(shí)額外的避空

2

通過(guò)投資在競(jìng)爭(zhēng)中保持領(lǐng)先

通過(guò)已有機(jī)床配置提升機(jī)床利用率是一個(gè)很好的策略，能夠在市場(chǎng)不穩(wěn)定的形勢(shì)下無(wú)需大量投資即可優(yōu)化工藝過(guò)程腊拍。

但另一方面，如果時(shí)機(jī)正確奖朴，投資新機(jī)床和前沿技術(shù)就可能是獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的最可取方法呆淑。在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇的全球市場(chǎng)環(huán)境下，面對(duì)訂單量大幅提升的潛在可能性曼刀，進(jìn)行戰(zhàn)略性投資是成功的保障罗卿。

投資新機(jī)床的頭等關(guān)注點(diǎn)應(yīng)是：使投資回報(bào)(ROI)最大化。投資新機(jī)床涉及重大決策魂务、周全的計(jì)劃以及使投資益處最大化的高期待曼验。

通常，設(shè)備安裝和生產(chǎn)先于規(guī)劃粘姜、投資和產(chǎn)出鬓照。但是如果能花更多的時(shí)間進(jìn)行預(yù)先規(guī)劃，便可在生產(chǎn)啟動(dòng)時(shí)規(guī) 避一些問(wèn)題孤紧，從而保證更順暢的產(chǎn)出豺裆，減少干擾。

憑借“從源頭抓起”的方法和適合生產(chǎn)的理想的刀具配置号显，您可將新機(jī)床的投資回報(bào)期縮短一年之多臭猜。

• 同您的機(jī)床刀具制造商及切削刀具公司合作，共同評(píng)估當(dāng)前工件押蚤、工藝過(guò)程和應(yīng)用蔑歌，同時(shí)要考慮您未來(lái)可能涉及的工件

• 進(jìn)行單個(gè)零件成本研究，以此基于長(zhǎng)期價(jià)值引導(dǎo)機(jī)床相關(guān)決策揽碘、有針對(duì)性的刀具整體解決方案次屠，以滿足您具體的加工要求

• 在購(gòu)買(mǎi)機(jī)床時(shí)考慮刀具、附件和機(jī)床編程箫俯，通過(guò)降低單個(gè)零件成本和減少試錯(cuò)來(lái)幫助長(zhǎng)期節(jié)省資金和時(shí)間

成功規(guī)劃之四大訣竅

#1. 除了前期價(jià)格外焕徽，還要計(jì)算長(zhǎng)期成本節(jié)約潛力

撇開(kāi)初始投資價(jià)格，衡量一下您的選擇對(duì)于生產(chǎn)持續(xù)成本的影響。

如果換刀時(shí)間縮短且成本降低竹恃，則質(zhì)量更高或技術(shù)更先進(jìn)截巢、使用壽命更長(zhǎng)并且生產(chǎn)率更高的刀具值得您一次性支付更高的價(jià)格。

#2. 了解您的機(jī)床配置選項(xiàng)

您是否正在尋找支持物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 的機(jī)床肘勾？您需要完整的五軸加工功能呻蚪？還是三軸立式加工？抑或是介于兩者之間的功能箫废，比如帶動(dòng)力刀具的通用車(chē)削础姚？

多功能機(jī)床有時(shí)更加有利，因?yàn)樗鼈兛梢蕴岣邫C(jī)床利用率并實(shí)現(xiàn)高效的刀具選擇譬功。

#3. 考慮其他可用技術(shù)

如果機(jī)床能夠在第一天就開(kāi)始生產(chǎn)工件填恬，那么投資回報(bào)期就會(huì)縮短。

列舉一些您可能想考慮的技術(shù)奋隶，例如用于高端生產(chǎn)的互聯(lián)式刀具擂送、全向車(chē)削技術(shù)、Y軸切斷車(chē)削唯欣、高精度冷卻液嘹吨、快換式刀具以及工件夾具等等#4. 選擇與機(jī)床兼容的刀具和附件

以多功能機(jī)床為例，其需要配備高剛性的刀具和機(jī)床接口境氢，因?yàn)橥粋€(gè)主軸要同時(shí)用于旋轉(zhuǎn)刀具和固定車(chē)削刀具的應(yīng)用蟀拷。

如果您決定購(gòu)買(mǎi)此類機(jī)床，您需要事先了解加工編程技術(shù)和滿足優(yōu)化的多功能和多軸加工所需的刀具萍聊。

應(yīng)用已有技術(shù)问芬，提升金屬切削效率

新技術(shù)層出不窮。但是寿桨，很多工廠仍然沒(méi)有應(yīng)用到這些已經(jīng)可用的重要技術(shù)愈诚。

研究一下如何使您的機(jī)床最優(yōu)化，這是一種能夠使您的新機(jī)床快速實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)的有效方法牛隅。

使用高精度冷卻液是延長(zhǎng)刀具壽命和提升工件品質(zhì)的有效策略炕柔。由上而來(lái)的精密冷卻液控制著切屑的產(chǎn)生，從而為機(jī)床加工提供保障媒佣；而下部冷卻液控制著溫度触法，以確保更長(zhǎng)的刀具壽命和可預(yù)測(cè)的刀具壽命。

通過(guò)應(yīng)用全向車(chē)削方案据伏，您可使車(chē)削加工更高效展稼、生產(chǎn)效率更高。這種方法大幅提升了金屬去除率且使生產(chǎn)效率提高了至少50%骏庙，進(jìn)而極為快速地實(shí)現(xiàn)了投資回報(bào)俩堡。

Y軸切斷刀具的刀片頂面與切削刀板垂直拳股。這種全新的切斷方法使刀板剛性提升了六倍有余，從而可大幅提升進(jìn)給量和更長(zhǎng)的刀板懸伸氏诽，同時(shí)無(wú)損加工穩(wěn)定性事匈。

3

打造“高瞻遠(yuǎn)矚”型的未來(lái)工廠

為數(shù)字化生產(chǎn)做好準(zhǔn)備

無(wú)論市場(chǎng)如何演變，有句話說(shuō)：未來(lái)已經(jīng)到來(lái)壳凳。制造趨勢(shì)和解決方案層出不窮址敢，這將給制造行業(yè)帶來(lái)巨大變化。若要長(zhǎng)期保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)浆左，務(wù)必做好準(zhǔn)備挥闸，應(yīng)對(duì)未來(lái)挑戰(zhàn)，抓住未來(lái)機(jī)遇伪节。在您的工廠應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)字化解決方案光羞，向第四次“制造業(yè)”革命邁進(jìn)。數(shù)字化加工將改變制造業(yè)的未來(lái)怀大，它的最大優(yōu)點(diǎn)就是顯著提高過(guò)程優(yōu)化程度狞山，制定更好并且更基于事實(shí)的決策。

可以應(yīng)用數(shù)字化軟件和工具——從生產(chǎn)規(guī)劃和設(shè)計(jì)叉寂，到機(jī)床加工和后處理的加工分析。這為優(yōu)化工藝過(guò)程和提升機(jī)床利用率增加了若干可能性——以一種傳統(tǒng)機(jī)床加工做不到的方式总珠。

在您的生產(chǎn)中融合數(shù)字化解決方案將幫助您戰(zhàn)勝常規(guī)工廠常見(jiàn)的挑戰(zhàn)屏鳍。無(wú)論您的主要挑戰(zhàn)是減少零件報(bào)廢率、規(guī)劃更高效的刀具維護(hù)策略局服、提升靈活性钓瞭，或者是彌合即將出現(xiàn)的能力差距——借助數(shù)字化，您一定會(huì)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)淫奔。

“未來(lái)”機(jī)床的更多必備要素

互聯(lián)數(shù)字化解決方案將是您打造未來(lái)車(chē)間以及長(zhǎng)遠(yuǎn)業(yè)務(wù)考量的基本必備要素山涡。

但是不久后又會(huì)有其他創(chuàng)新紛至沓來(lái)，在現(xiàn)代化工廠變成現(xiàn)實(shí)斜擎。其中一項(xiàng)創(chuàng)新是多軸機(jī)床加工的進(jìn)一步發(fā)展爱饲，而在同一臺(tái)機(jī)床同時(shí)實(shí)現(xiàn)增材和減材制造是另一個(gè)鼓舞人心的良機(jī)。當(dāng)使用高壓冷卻液時(shí)宿闯，您的生產(chǎn)工序真的達(dá)到極限了嗎乳嘁？

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