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蔡司三坐標測量機將企業(yè)生產(chǎn)成本和零部件成本降低40%
Werner Schurmacher站在位于演示中心中央的ZEISS CONTURA前,表示:“蔡司三坐標測量機給我帶來(lái)了切實(shí)的效益!彪m然他的兩名工作人員以前就聽(tīng)到過(guò)多次這樣的評價(jià),但依然不停地點(diǎn)頭表示贊同。作為WESGHU GmbH und Co. KG(總部位于德國紐倫堡)的首席執行官,Schumacher經(jīng)常帶領(lǐng)潛在客戶(hù)參觀(guān)這座現代化的大型演示中心,該中心有兩個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)單元,配備多臺銑削機、蝕刻機和測量機。這位73歲的企業(yè)管理者說(shuō):“在這里,客戶(hù)可以親眼見(jiàn)證這些設備怎樣高效地工作! 這也正是他和他的女兒斥資300萬(wàn)歐元建造這座演示中心的原因所在。
Schumacher從事這一行已有40年。他一針見(jiàn)血地指出:“如果有人選擇在昂貴的火花機而非三坐標測量機上預調工件和電極,那他遲早會(huì )被市場(chǎng)所淘汰! 對于淘汰的原因,Schumacher 解釋道,如果在昂貴的生產(chǎn)機器上進(jìn)行預調,每年的放電加工時(shí)間只能達到1,500小時(shí)。
Zimmer & Kreim 公司的自動(dòng)化解決方案Chameleon可自動(dòng)更換電機和組件
挑戰:盈利
公司的另一位首席執行官和所有人Kathrin Schumacher知道,如果公司代表花時(shí)間驗證 Schumacher的計算結果,把機器的實(shí)際放電加工或銑削時(shí)間相加,他們會(huì )“感到震驚”。以往的經(jīng)驗表明,機器一天的生產(chǎn)時(shí)間超過(guò)6小時(shí)的情況非常少。Schumacher認為,機器利用率如此之低會(huì )給公司帶來(lái)每小時(shí)60歐元以上的成本,而這些成本隨后會(huì )轉移給客戶(hù)。公司不但沒(méi)有盈利,反而會(huì )不斷累積虧損。根據 Schumacher的假設,每臺機器每年的成本總計可達數千歐元。
在這一點(diǎn)上,Schumacher 父女的看法完全一致:“如果有人覺(jué)得這樣做完全沒(méi)問(wèn)題而一意孤行的話(huà),那就無(wú)異于大把地向外撒錢(qián)。最終,企業(yè)會(huì )撐不下去,除了關(guān)門(mén)大吉別無(wú)選擇! 雖然Schumacher女士沒(méi)有公司倒閉的具體數據,但據她估計,在過(guò)去10年里,紐倫堡地區約有一半的模具和工具制造商已經(jīng)破產(chǎn)。
提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本
Schumacher女士強調:“但這些企業(yè)本不該有這樣的結局! 她認為,即使德國這種高薪資國家的企業(yè),也完全可以通過(guò)適度的投資來(lái)實(shí)現盈利。父女倆都建議小型模具和工具制造商優(yōu)化生產(chǎn)工藝,購置一套約15,000歐元的零點(diǎn)夾緊系統作為基礎設備。
該系統允許員工將工件和電極固定在遠離機床的位置,即使在制造機器上進(jìn)行預調,也能縮短設置時(shí)間。據 Schumacher 計算,單是零點(diǎn)夾緊系統就能夠增加機器的總利用時(shí)間。其中一個(gè)原因是:?jiǎn)T工可以固定難以加工的工件,也可以同時(shí)夾住多個(gè)工件。員工在下班前將工件放入機器中調整設置好,就可以在夜間無(wú)人的情況下進(jìn)行加工。即使采用零點(diǎn)夾緊系統,在機器上進(jìn)行測量仍然要花費大量的時(shí)間一而執行工件定位的主要目的是在測量系統上進(jìn)行外部測量。之后測量機將偏移量數據直接傳輸到機床和作業(yè)管理器。然后員工或機器人只需從機床的測量系統中移動(dòng)裝有工件的托盤(pán)即可。
蔡司測量系統的監視器告知操作人員工件是否滿(mǎn)足公差要求。
投資回報
根據Schumacher的說(shuō)法,該測量系統在僅僅6個(gè)月后就能收回成本。蔡司的調查還表明,增加一臺測量機幾乎可以將機床的生產(chǎn)時(shí)間增加一倍,而且生產(chǎn)成本和每個(gè)零部件的成本可降低40%。好處還不止于此。生產(chǎn)相同數量的零件所需使用的機床也更少。另一個(gè)有說(shuō)服力的理由是:使用測量系統進(jìn)行測量的精度更高。而且還可以提供質(zhì)量信息。WESCHU及其合同制造子公司IMT-Innovative Metall Technologien GmbH均采用蔡司三坐標測量機對工件進(jìn)行全自動(dòng)測量,并根據每個(gè)生產(chǎn)工序后的測量數據對工件進(jìn)行質(zhì)量控制。只有“合格”的零件才能進(jìn)入下一工序。Schumacher女士說(shuō):”這樣就可以避免在報廢方面浪費大量的時(shí)間和精力!边@是顯著(zhù)提高企業(yè)競爭力的另一個(gè)因素。
客戶(hù)的誤解
盡管利遠大于弊,但Schumacher先生估計仍有約80%的模具和工具制造商未使用測量系統進(jìn)行工件預調和在線(xiàn)質(zhì)量檢測。Schumacher女士說(shuō):“其中許多公司只是擔心使用測量機會(huì )大大增加其工藝的復雜度,不利于簡(jiǎn)化生產(chǎn)過(guò)程!备概畟z曾多次遇到同樣的誤解:客戶(hù)認為,要使用一臺測量機,他們必須投資建設一個(gè)測量實(shí)驗室,并聘請一名測量工程師。
兩位Schumacher很快就消除了客戶(hù)這種誤解。在演示中心,他們向潛在客戶(hù)展示了ZEISS CONTURA 和ZEISS DuraMax三坐標測量機如何在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行高精度測量。此外,來(lái)自合同制造公司的所有員工都在演示中心的機器上為WESCHU的客戶(hù)銑削或電火花加工成型嵌件、電極和機器零件。在那里,工作人員還可以借助用戶(hù)友好的智能軟件ZEISS CALYPSO preset,輕松地測量電極和工件的偏移量。
在演示中心向WESCHU的一位客戶(hù)展示,該工件經(jīng)過(guò)加工和蝕刻后達到了高精度。
測量機的設計簡(jiǎn)便易用
Schumacher說(shuō):”我們必須糾正更多人的這些誤解! 她希望通過(guò)樹(shù)立口碑讓模具和工具制造商了解使用蔡司測量機及其配套軟件有多簡(jiǎn)單。在一次向客戶(hù)演示的活動(dòng)中,一名工作人員展示了ZEISS CALYPSO preset的操作簡(jiǎn)便性。
操作員確定了夾緊系統上的零點(diǎn)后,為電極或工件選擇一個(gè)宏,然后使用測頭進(jìn)行測量。隨后就生成了一個(gè)包含偏移量數據的文件。該文件可以直接發(fā)送到火花機或作業(yè)管理器,后者將所有數據傳輸到相應的機床。Schumacher女士說(shuō):”經(jīng)過(guò)演示過(guò)后,該公司的代表頓時(shí)了解到即使是測量新手也能夠很快掌握這項技術(shù)
作業(yè)管理器是整個(gè)電火花加工單元的“大腦”,它負貴協(xié)調和控制電火花加工單元的整個(gè)工作流程。硬件與ZEISS CALYPSO preset等軟件模塊的集成以及自動(dòng)化零件處理的控制(如圖所示)都如此簡(jiǎn)單,同時(shí)可以確保整個(gè)單元的自動(dòng)化流程順暢運行。
作為“幕后英雄”的ZEISS CONTURA能夠實(shí)現安全、自動(dòng)化和無(wú)人值守的測量過(guò)程。WESCHU 在完全自動(dòng)化的電火花加工單元內使用蔡司測量系統和ZEISS CALYPSO preset軟件。
著(zhù)眼于自動(dòng)化
根據Schumacher的計算,客戶(hù)采用自動(dòng)化解決方案(如Zimmer&Kreim公司的Chameleon 自動(dòng)化系統或全自動(dòng)化生產(chǎn)單元)來(lái)強化零點(diǎn)夾緊系統和測量系統,可輕松將機器的總運行時(shí)間增至超過(guò)4,000小時(shí),每臺機器產(chǎn)生的利潤超過(guò)110,000歐元?蛻(hù)甚至可以通過(guò)自動(dòng)化測量系統和機器裝載使生產(chǎn)時(shí)間達到6,000小時(shí),從而實(shí)現全天候零部件生產(chǎn)。