克朗斯公司總部位于諾伊特勞布林，是流程、灌裝和包裝技術(shù)以及內(nèi)部物流領(lǐng)域規(guī)劃、開(kāi)發(fā)和制造領(lǐng)域的全球市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者。每天，全球有數(shù)千萬(wàn)瓶瓶罐罐和塑形容器在克朗斯設(shè)備上進(jìn)行加工，主要是在啤酒廠、軟飲料行業(yè)、葡萄酒、香檳和烈酒生產(chǎn)商，以及化學(xué)、制藥和化妝品行業(yè)。

為了在遠(yuǎn)離機(jī)床的位置對(duì)托盤上的工件進(jìn)行裝配，Gressel使用了一系列夾緊裝置：C2中心夾緊裝置、Gredoc零點(diǎn)模塊、五軸夾緊裝置SC5X、S2固定夾具以及D2雙夾具塔

克朗斯在奧伯普法爾茨州的尼滕瑙工廠為總廠生產(chǎn)大件和小件零件。2021年，公司投資了一套現(xiàn)代化的巨型加工設(shè)備，這是自2018年以來(lái)正在實(shí)施的三階段重組計(jì)劃的一部分。2020年，新激光焊接設(shè)備投入運(yùn)行，同時(shí)優(yōu)化了流程和物料流，這是該計(jì)劃的第一項(xiàng)里程碑。第三階段將安裝更多的車床和銑床。

與此同時(shí)，克朗斯從2021年起還投資了5-1250mm的小型零件制造。此外，還進(jìn)行了全面的自動(dòng)化和數(shù)字化改造，以確保長(zhǎng)期供應(yīng)精密零件——該項(xiàng)目也分多個(gè)階段實(shí)施。

如今，克朗斯采用自動(dòng)化方案生產(chǎn)小型零件，其主要組件包括10臺(tái)格勞博的五軸加工中心G550、用于工件和刀具搬運(yùn)的無(wú)人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)Agilox以及Gressel的各種夾持系統(tǒng)

“我們制定了一個(gè)到2028年的計(jì)劃，包括多個(gè)步驟，”部門經(jīng)理Vitali Schmidt概述了該計(jì)劃，“首先實(shí)施的是高度自動(dòng)化的制造方案，其主要組成部分是銑床、夾具和無(wú)人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)。我們選擇Gressel的夾具系統(tǒng)，部分原因是考慮到下一步的發(fā)展。我們將使用相同的夾具系統(tǒng)進(jìn)行車削加工。因此，這是一項(xiàng)具有遠(yuǎn)見(jiàn)的投資。”

一條強(qiáng)大的鏈條

在現(xiàn)代化改造之前，克朗斯的銑削領(lǐng)域采用的是傳統(tǒng)制造方式：“我們先在托盤上進(jìn)行預(yù)加工，然后將它們運(yùn)到機(jī)床旁，用起重機(jī)吊進(jìn)去。”Schmidt描述道。雖然期間記錄了工作小時(shí)數(shù)，并通過(guò)單獨(dú)的準(zhǔn)備工作區(qū)和優(yōu)化的流程增加了工作小時(shí)數(shù)，但該方案現(xiàn)已達(dá)到極限。公司正在尋找一種流程，以減少機(jī)床上的準(zhǔn)備工作，使員工不再受準(zhǔn)備工作的束縛。只有通過(guò)自動(dòng)化才能實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

基于這種方法，最終形成了一個(gè)由10臺(tái)格勞博的五軸加工中心G550、一個(gè)用于工件和刀具搬運(yùn)的無(wú)人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)Agilox以及一系列Gressel的夾持系統(tǒng)組成的方案。

Schmidt估計(jì)：“因此，如今我們不再需要傳統(tǒng)的機(jī)床操作員了，工作準(zhǔn)備方面也發(fā)生了巨大變化。如今，一切都必須做好100%的準(zhǔn)備。程序必須完全正確，每顆螺釘、每個(gè)虎鉗都必須事先繪制圖紙。這對(duì)程序員來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。”

產(chǎn)量提高40%

除了調(diào)整設(shè)備外，克朗斯還希望通過(guò)此次轉(zhuǎn)型實(shí)現(xiàn)兩個(gè)主要目標(biāo)。首先，機(jī)床運(yùn)行時(shí)間應(yīng)繼續(xù)顯著延長(zhǎng)。“第一步計(jì)劃將運(yùn)行時(shí)間從3500小時(shí)增加到5500小時(shí)，”Schmidt說(shuō)明道，“第二步，我們計(jì)劃將運(yùn)行時(shí)間增加到 6000小時(shí)，產(chǎn)量提高近40%，并大幅降低成本，以保持在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。”

第二點(diǎn)源于員工流動(dòng)和專業(yè)人才短缺的問(wèn)題。與舊的生產(chǎn)模式一樣，克朗斯在新模式下也將實(shí)行三班制。Schmidt宣布：“明年，我們可能會(huì)開(kāi)始實(shí)行無(wú)人夜班制。最初，現(xiàn)場(chǎng)仍會(huì)有一名員工負(fù)責(zé)更換零件，但不再需要設(shè)備操作員。除了提高機(jī)床產(chǎn)量外，我們還希望降低成本。”

● 第一循環(huán)：刀具
現(xiàn)在，控制系統(tǒng)會(huì)檢查機(jī)床中是否裝有所有必需的刀具。如果沒(méi)有，則會(huì)組裝刀具套件。例如，從另一臺(tái)當(dāng)前未使用該刀具的機(jī)床中取用。然后，Agilox將該刀具與中央預(yù)設(shè)中的其他刀具一起運(yùn)送到第一臺(tái)機(jī)床上。

在此之前，剩余需求已自動(dòng)完成。一旦Agilox取走預(yù)設(shè)刀具并將其運(yùn)送到1號(hào)機(jī)床，刀具裝載就完成了。“生產(chǎn)過(guò)程本身受到使用壽命監(jiān)控，系統(tǒng)也會(huì)考慮已使用刀具的剩余使用壽命，”Schmidt解釋道，“根據(jù)操作的時(shí)間，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)訂購(gòu)一個(gè)雙工件刀具，以確保剩余加工的完成。這里也會(huì)檢查是否可以從其他機(jī)床轉(zhuǎn)移一個(gè)刀具，或者是否需要從刀具預(yù)設(shè)中取一個(gè)新的刀具。”

訂單完成后，刀具通常會(huì)在機(jī)床中保留兩天。畢竟，可能會(huì)收到新訂單，甚至可能是需要該刀具的相同零件。超過(guò)兩天沒(méi)有需求的刀具將逐步從機(jī)床中取出，并由Agilox標(biāo)記剩余使用時(shí)間，然后放回預(yù)設(shè)位置。

● 第二循環(huán)：工件
在第二循環(huán)中，另一支Agilox車隊(duì)負(fù)責(zé)處理工件。在裝夾位置完成裝夾后，自動(dòng)導(dǎo)引車將托盤運(yùn)送到1號(hào)機(jī)床。Schmidt解釋道：“在這里，托盤被存入一個(gè)有9個(gè)位置的緩沖存儲(chǔ)器，同時(shí)被納入內(nèi)部系統(tǒng)。然后，該系統(tǒng)可以根據(jù)需求日期以不同的優(yōu)先級(jí)從緩沖存儲(chǔ)器中完成零件的生產(chǎn)。”

加工完成后，零件進(jìn)入檢查環(huán)節(jié)。如果一切正常，系統(tǒng)會(huì)再次啟動(dòng)，將裝有下一個(gè)零件的托盤運(yùn)送過(guò)來(lái)。可以靈活地確定每個(gè)周期要檢查多少個(gè)零件。通過(guò)這種方式，可以制造所有在移動(dòng)路徑和夾緊能力方面可實(shí)現(xiàn)的零件，無(wú)論是鋁、黃銅還是不銹鋼。機(jī)床上的批量大小在1-50之間，通常在1-30之間。

夾持系統(tǒng)可進(jìn)一步提高工作小時(shí)數(shù)，從而降低成本

“由于周轉(zhuǎn)時(shí)間的原因，我們不想生產(chǎn)更多，”Schmidt強(qiáng)調(diào)道，“由于通過(guò)系統(tǒng)的不同零件數(shù)量非常多，因此簡(jiǎn)單、快速的夾具轉(zhuǎn)換至關(guān)重要。”

使用Agilox將工件裝入格勞博的PSS-R900圓形托盤存儲(chǔ)器，部件通過(guò)S2固定夾具進(jìn)行多重夾緊

展現(xiàn)出極大的多樣性

“我們使用的夾具體現(xiàn)了這種極大的多樣性，”Gressel銷售工程師Sokha Hem強(qiáng)調(diào)道，“除了C2中心夾具以及Gredoc零點(diǎn)模塊外，還包括 5 軸夾具 SC5X、S2 固定鉗口夾具、夾具塔和 D2 雙夾具塔。”

雙方的合作，特別是在制定夾緊任務(wù)方面，非常富有建設(shè)性，體現(xiàn)了合作伙伴關(guān)系?？死仕构救〉昧顺醪匠晒Γ捎诓捎昧藠A爪和主軸快速更換以及夾緊范圍快速調(diào)整等功能，設(shè)備效率得到了提高。“此外，夾具具有很高的穩(wěn)定性，與機(jī)床的穩(wěn)定性一起，對(duì)精度至關(guān)重要。”Hem說(shuō)道。

Schmidt補(bǔ)充道：“機(jī)床的性能取決于其夾具的質(zhì)量。對(duì)于百分之一毫米級(jí)別的制造，我們需要穩(wěn)定性、重復(fù)精度和高拉力。”

對(duì)克朗斯而言，與夾具配套的標(biāo)準(zhǔn)化也是至關(guān)重要的。尼滕瑙工廠現(xiàn)已將Gressel定為銑削加工的標(biāo)準(zhǔn)配置。車削加工也將很快采用該系統(tǒng)，屆時(shí)所有機(jī)床都將使用零點(diǎn)夾具系統(tǒng)。

此外，未來(lái)在諾伊特勞布林的主工廠也將使用這些夾具進(jìn)行生產(chǎn)。“我們希望能夠一鍵處理那里生產(chǎn)的部件。但只有使用相同的夾具才能做到這一點(diǎn)。”

統(tǒng)一化對(duì)國(guó)外市場(chǎng)也起著重要作用。例如在美國(guó)，這會(huì)影響到備件業(yè)務(wù)。通過(guò)在全球范圍內(nèi)推出相同的制造設(shè)備，可以在國(guó)外輕松地生產(chǎn)零件。Schmidt由此回到了基本理念：“整個(gè)概念是圍繞自動(dòng)化設(shè)計(jì)的。因此，重點(diǎn)在于各個(gè)數(shù)字化組件之間的順暢協(xié)作。Gressel的系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的可靠保障。”

本文譯自德國(guó)Werkstatt und Betrieb雜志
作者：Michael Hobohm

來(lái)源：榮格-《國(guó)際金屬加工商情》

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