IWK Verpackungstechnik GmbH已成為全球包裝機(jī)和灌裝系統(tǒng)供應(yīng)商。IWK的高質(zhì)量、高性能機(jī)器主要用于制藥和化妝品行業(yè)，例如牙膏、霜膏和藥品等產(chǎn)品的包裝。

盡管機(jī)器的基本結(jié)構(gòu)是標(biāo)準(zhǔn)化的，但公司的解決方案始終是根據(jù)用戶的具體要求定制的。每條生產(chǎn)線都是定制的，以確保達(dá)到最高效率。IWK機(jī)械生產(chǎn)主管Dieter Krämer解釋說：“我們必須確保每臺(tái)機(jī)器都能精確地滿足包裝類型、尺寸和形狀方面的不同要求。”

所謂的“濕部件”在包裝過程中會(huì)接觸到液體或糊狀產(chǎn)品的部件——對(duì)機(jī)器的制造提出了特別的挑戰(zhàn)。為了滿足制藥和化妝品行業(yè)的高衛(wèi)生要求，這些部件全部在內(nèi)部進(jìn)行車削和銑削，并由不銹鋼制成。不銹鋼不僅特別耐腐蝕，還能滿足對(duì)特殊表面質(zhì)量的嚴(yán)格要求。

“這些精密部件的表面必須非常光滑，以防止細(xì)菌或其他殘留物附著。”Krämer解釋說。這些部件的表面粗糙度通常為Ra 0.4-0.8μm。為了達(dá)到要求的規(guī)格和必要的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，通常還需要進(jìn)行額外的拋光處理。

Platinum Sideloader標(biāo)配6軸機(jī)器人自動(dòng)化系統(tǒng)，最大有效載荷為24、50或80kg，有多種抓取選擇

小批量生產(chǎn)和高度靈活性

IWK生產(chǎn)的另一個(gè)特點(diǎn)是小批量生產(chǎn)。15-20件的批量生產(chǎn)是常規(guī)，尤其是定制解決方案，而100件或更多的大訂單則是例外。為了滿足這種生產(chǎn)方式，IWK選擇了荷蘭自動(dòng)化專家BMO Automation的機(jī)器人單元。

該單元設(shè)計(jì)為Platinum 88 Sideloader，最初與Hedelius的Acura 85五軸數(shù)控加工中心配套使用。最近，IWK將另一臺(tái)機(jī)床Hedelius Acura 50投入使用。它也與機(jī)器人單元相連。通過這種配置，機(jī)器人可以為2臺(tái)機(jī)床裝載原材料，而操作員則可以在沒有自動(dòng)化裝置的情況下使用機(jī)床進(jìn)行單件生產(chǎn)。

自動(dòng)化的使用旨在優(yōu)化生產(chǎn)率。白天，操作員專注于單個(gè)零件的手工加工，而機(jī)器人則可以在無人值守的情況下，例如在夜間或周末，進(jìn)行小批量生產(chǎn)。Krämer解釋說：“即使沒有周末的全班生產(chǎn)，機(jī)器人也能讓我們獲得額外的生產(chǎn)時(shí)間，這讓我們變得更加靈活。即使在夜間，操作員無法直接監(jiān)控的情況下，我們也可以通過自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。”

IWK 對(duì)自動(dòng)化的主要要求之一是能夠靈活搬運(yùn)單個(gè)零件和預(yù)裝托盤。BMO Automation的Platinum 88 Sideloader機(jī)器人單元配備了7個(gè)產(chǎn)品抽屜，可放置原材料或預(yù)制件。這樣就可以在一個(gè)自動(dòng)化單元中靈活加工不同的工件。

Krämer說：“托盤和單個(gè)工件處理的結(jié)合對(duì)我們來說至關(guān)重要。機(jī)器人單元的有效載荷更大，可承載88kg而不是標(biāo)準(zhǔn)的50kg，這一點(diǎn)尤為重要。為了能夠在Hedelius Acura 85 EL中順利處理較大的工件，這一點(diǎn)非常必要。

在加工工件時(shí)，六面加工是一項(xiàng)特殊的挑戰(zhàn)。為此，機(jī)器人單元配備了一個(gè)特殊的車削站，可在生產(chǎn)過程中自動(dòng)旋轉(zhuǎn)工件并精確定位，以便加工第六面。

Krämer解釋說：“這種車削功能使我們能夠在一次裝夾操作中完成工件加工，不僅提高了質(zhì)量，還增加了加工可靠性。”

抽屜系統(tǒng)既可用于產(chǎn)品搬運(yùn)，也可用于托盤搬運(yùn)，并提供多種不同的格柵選擇

雖然IWK在包裝生產(chǎn)線自動(dòng)化方面已有豐富的經(jīng)驗(yàn)，但在機(jī)械生產(chǎn)中引入機(jī)器人單元還是第一次。但事實(shí)證明，BMO Automation單元的操作出乎意料地簡(jiǎn)單、友好。幾周之內(nèi)，機(jī)器人解決方案就完全融入了生產(chǎn)流程。

“軟件直觀易懂。我們生產(chǎn)圓形和立方體的混合零件?？刂葡到y(tǒng)向輸入零件尺寸的操作員顯示如何將材料放入抽屜，僅此而已。”Krämer說道。

產(chǎn)品抽屜可在操作過程中重新裝滿，單個(gè)產(chǎn)品也可手動(dòng)放入

另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是BMO Automation快速、專業(yè)的技術(shù)支持。這家德國機(jī)床制造商發(fā)現(xiàn)，通過BMO Automation服務(wù)熱線，緊急問題很快就能得到答復(fù)。通過遠(yuǎn)程維護(hù)選項(xiàng)，小問題通?？梢粤⒓吹玫浇鉀Q，無需技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)。BMO Automation工程師從荷蘭的工廠登錄到單元，就能迅速找到故障原因并排除。“服務(wù)熱線運(yùn)行良好，但實(shí)際上我們最近并不需要它。”Krämer說。

自動(dòng)化是未來的關(guān)鍵

隨著機(jī)器人單元的引入，IWK的生產(chǎn)靈活性和效率得到了顯著提高。“機(jī)器人每運(yùn)行一小時(shí)，我們就能多出一些時(shí)間，用來生產(chǎn)更復(fù)雜的單件產(chǎn)品，”Krämer總結(jié)說，“我們現(xiàn)在有了更大的靈活性。操作員知道每周的日程安排，并在單元中對(duì)零件進(jìn)行規(guī)劃。這正是我們希望通過自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。”

BMO Automation將操作員績效比（OPR）作為關(guān)鍵績效指標(biāo)。這一關(guān)鍵數(shù)字描述了主軸運(yùn)行時(shí)間與操作員數(shù)量之間的關(guān)系。通過在2臺(tái)Hedelius機(jī)床上安裝BMO Automation機(jī)器人，IWK的操作員績效比已經(jīng)得到了顯著提高。

不過，Krämer認(rèn)為未來還有更多改進(jìn)的機(jī)會(huì)。他已經(jīng)想到了目前仍由操作員在其他數(shù)控機(jī)床上生產(chǎn)的其他工件。他希望能為2臺(tái)Hedelius加工中心中的一臺(tái)重新編程，這樣也可以在最少的人員投入下生產(chǎn)這些工件。

Krämer說：“我們認(rèn)為自動(dòng)化對(duì)公司未來的競(jìng)爭(zhēng)力起著關(guān)鍵作用，未來我們將繼續(xù)擴(kuò)大自動(dòng)化。因此，提高加工生產(chǎn)效率的進(jìn)程尚未結(jié)束。”

本文譯自德國Werkstatt und Betrieb雜志

來源：榮格-《國際金屬加工商情》

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