強化(huà)核心能力歐洲某(mǒu)汽車集團在南歐建造了變(biàn)速箱廠(chǎng),並將(jiāng)傳動軸磨削工藝設計委托給了勇克公司。勇克人也不負重望,為其量身定做了一套可擴展(zhǎn)“Plug&Play”柔性製造工序。
對於機床製造商來說(shuō),汽車行業是最具挑戰性的領域。汽車工業在生產(chǎn)質量、節拍時(shí)間、單件成本、年產量、程序及設備可用性等方麵都(dōu)提出了極高的要求。在遵守認(rèn)證規定、企(qǐ)業標準以及供應商章程的前提下(xià),最大投資總額(é)與售後服(fú)務(wù)也麵臨著持續增加的挑戰和壓力。新車型日益縮短(duǎn)的市場投放周期對於機床產品的不斷精調起到直接影響,該影響體現在工藝設計和機床配置(zhì)雙方麵。倘(tǎng)若成(chéng)功入市,國際聲譽和大量項目(mù)訂單便會接踵而來。而想要與汽車製造商做生意,必須做到的一點就是靈活,而且要非常靈活。
任意操作分支工序,生產多種(zhǒng)類型傳動軸
盡管有如此繁多的框架條件,位於諾德拉赫的磨削設備製造商勇克集團卻(què)成功地成為汽車(chē)製造商多年來的技(jì)術合作夥伴。潛在技術合作夥伴的生產要求包括,對兩種表麵硬化鋼質的傳動軸整體磨削(驅動軸和輸出軸)。磨削方式包括切入式磨削、端麵磨削及所有外圓磨削。也就是說,對整個外形輪廓進行磨削。
當配合公差約(yuē)為10μm時,機器能力(lì)指數(cmk)應在1.67至2.0之間。勇克機床擁有完整的一體化過(guò)程測量係統(tǒng)以及(jí)閉環控製回路,因此上述(shù)要求對於(yú)勇克來說並不成問(wèn)題,因為這是勇(yǒng)克機床的標準。此外,機械製(zhì)造商必須適應委托商提供的配有單一工件托架和RFID識(shí)別工件芯片的工件物流傳(chuán)送帶,以(yǐ)保證在機床(chuáng)內和工件托架之間的自動工件上下料。“HMIpro”軟件由控製裝置製造商西門子設(shè)置,客戶也為(wéi)生產人員建立了統一的操作界麵。
機床使用商進行變速箱生產所追尋的目標是,基於中(zhōng)央(yāng)傳送帶(dài)對每道分支工序(車削、銑、磨削等)以任意順序進行靈活操作,從而使小批量或者單件產品實現必要的磨削操作及磨(mó)削參數更改。理論上(shàng)來說,最小批量值為1。
優質高效磨削:在EJ50設(shè)備(bèi)上使(shǐ)用電鍍砂輪組進行的直切入(rù)磨削
優質高效磨削:在EJ50設備上使用陶瓷結合劑CBN砂輪組(zǔ)進行(háng)的無痕成型磨削
係列生產
勝過(guò)成套加工
勇克專家必須把進一步的基本條件計算在(zài)內:根據原計劃年產量、實際應用的生產班次以及(jí)機床可利用率統計,計算出包括上下料時間在內的磨削(xuē)工序的目標節拍時間。勇克集團汽車分部項目負責人在提到上次成功的方案(àn)時評價說:“憑借在CBN磨削技術高效磨削領域的豐富經驗,勇克曾(céng)提出整體加工的解決方案(àn)。但是這套方案並不能幫助我(wǒ)們實現目標,因(yīn)為隨之而來的是設備投資總額的大幅增加。相比較而言,將切入式(shì)磨削與(yǔ)端麵磨削分開,而後再進行全部外形輪廓磨削會節(jiē)省(shěng)更多的費用。通過對驅動軸進行一係列測試,我們確定該方(fāng)案可以保證產品質量,生產(chǎn)過程也相(xiàng)當穩定。”
針對年產能為400,000根的傳動軸第一擴產階段,客戶采用了勇克兩條獨立生產線方案:一(yī)條生產兩種驅動軸(zhóu)的(de)加工線(手動變速器和自動變速箱)由兩台“Jumat5000/50s”CBN外圓磨床進行切入(rù)磨削,三台“Quickpoint3000/60”HSG外圓磨床(參見(jiàn)圖三)進行(háng)外形輪廓磨(mó)削。另一條生產兩種輸出軸(zhóu)的加工線由三台“EJ50”直切入外(wài)圓磨床構成,其(qí)中一台磨床進行切入加工,另外兩台磨(mó)床進行無痕外形輪廓磨削。
諾德拉赫(hè)勇克生產車(chē)間:某傳動軸項目正在安裝的部分磨床,包括工件物流傳送帶
該(gāi)項目(mù)證明,在現有合作夥伴關係和成本控製原則的框架內,可以把原始設備供應商(OEM)轉變為技術供應商。勇克某項目負(fù)責人曾說:“為了使隻(zhī)有一個砂輪頭(tóu)架的EJ50磨床能夠加工兩種不同長度的輸出軸(zhóu),勇克在進行產(chǎn)品(pǐn)設(shè)計時,已按(àn)照該項目(mù)的兩種主軸(zhóu)類型對切削(xuē)方式進行了相應的設(shè)計調整,這樣就可以用同一砂輪組進行(háng)加工,而借助集成的軸向定位裝置可(kě)以將該砂輪組調節至正確位置。Jumat和Quickpoint磨床因為擁有B軸,則可以借助旋(xuán)轉工件一周對兩組不同的砂輪進行方便快速的定位。”
借助芯片進行快速工件上下料和物流控製
為了實現較短的節(jiē)拍時間,一方麵必須借(jiè)助高效磨削工藝得以實(shí)現。切削(xuē)工藝由(yóu)無須修(xiū)整的電(diàn)鍍砂輪進行,輪廓加工則借助在機床內修整過後的陶瓷結合劑CBN砂輪完成。另一方麵(miàn),工件(jiàn)換裝時(shí)間(jiān)必須包含在(zài)節拍時間之內,勇克內置(zhì)上料機械手方案的優勢在這裏就彰顯出來了。當外(wài)置上料機械手必須等待磨(mó)削過程結束,直至上料窗可以打(dǎ)開時,內置(zhì)上下(xià)料(liào)機(jī)械手已經使用W型夾爪將下一(yī)個工件送(sòng)至主軸附近。由於機床具有極高的剛性,上(shàng)下(xià)料(liào)機械手並不會對磨削過程產(chǎn)生任何影響。而內置(zhì)在線測量可以保證產品(pǐn)質量並提高工藝安全。
除(chú)了機床(chuáng)的使用率(lǜ),機床換裝頻率和所需時間也是影響年產量的(de)因素之一。在(zài)切入式磨削情況下,砂(shā)輪使(shǐ)用壽命接近於20000根傳動軸,這樣的話一年隻要更換兩至三次砂輪組,借助機床上的換裝輔助裝置可以使(shǐ)換裝所(suǒ)需(xū)時(shí)間縮減至30-60分鍾。為(wéi)了盡量排(pái)除對最大柔性生產理念的幹擾,機床還特意安(ān)裝了配有RFID芯片的(de)工件托架。在(zài)工件被(bèi)送入機床前,傳動軸類(lèi)型和加工狀態信息將被確認,如有需要並對尾架的頂尖(jiān)位置、所使用的磨削砂輪組等機器配置(zhì)以及數控程序(xù)進行修改。在程序(xù)開啟之前,將對傳動軸幾何參數的額定(dìng)值與實際值再次進行合理性(xìng)檢(jiǎn)驗。一旦出現偏(piān)差,將對傳動軸進行分類整理。加(jiā)工完畢(bì)後,需(xū)對工件托架芯片內的儲存(cún)數據進行(háng)更新。
試生產,生產,生產升級
首批八台機床在諾德拉赫(hè)進行驗收後,已經發貨。客戶對勇克設備給出了(le)完全滿意的評(píng)價:
“2005年(nián)給(gěi)合資夥伴Tata安裝生產線時,我就已經(jīng)對勇克機床有所了解。就我(wǒ)們目前的項目來(lái)說,勇克(kè)為我(wǒ)們提供了頗具說服(fú)力的總體方案。與其它供應商相比,勇克方案能為我們節約更多(duō)的設備投(tóu)資(zī)。此外(wài),在同台磨床(chuáng)上,多種型號傳動(dòng)軸的高柔性加工無需人工操(cāo)作(zuò)也可實現,因此也能更快地適應市(shì)場需求。在試生(shēng)產和生(shēng)產階段,勇克(kè)還為我們提供了高水平(píng)工作人員予以協助。至於售後服務(wù),在Maglione先生(shēng)的領(lǐng)導下,勇克及其合作夥(huǒ)伴Tecmi為我們提(tí)供了包(bāo)括備件供應在內的及(jí)時支持。”
持續的質量保證
2008年春季開始,勇克質量檢測中心引進了Zeiss公司基於多傳(chuán)感器技術的龍(lóng)門式三坐標測量機(參見下圖)。在諾(nuò)德拉赫,9台測量(liàng)設備可以對所有的工件幾何參數進行測量,以(yǐ)滿足磨床(chuáng)的高質量標準。在勇克質(zhì)量檢測中心,無論是圓度測量儀、光學測量機、表麵測量儀還是2008年引進的三坐標(biāo)測量機都是(shì)頂級品牌廠家Hommel,Adcole,Mahr,Zoller和Zeiss提(tí)供的設備(bèi),他們的設備質量以及他們對測量技術的專注在整個金屬加工界(jiè)都是出類(lèi)拔萃的。而其在客戶項目的每個階段都能展現(xiàn)出決定性的優勢,特別在高端的汽車領域。
不允許(xǔ)出現任何質量問(wèn)題:在新的質量檢測中心裏,勇克擁有與其磨床品質和高要求的客(kè)戶項目相配的歐洲最先進的質量檢測設備。
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