做工艺的支点 撑起制造业的未来

——访雄克精密机械贸易(上海)有限公司总经理杜尚俭博士

作者:乔宇 文章来源:MM《现代制造》 点击数:388 发布时间:2017-03-08
他,拥有多重身份,对于雄克中国来说,他是公司的一张活名片,常年奔波在一线,客户看到他就会不自觉地想到雄克;对于行业来说,他又是一位布道者,一年数十场的技术交流会议,只要谈到夹具、工艺,就一定能发现他谆谆善诱的身影。他,就是现任雄克精密机械贸易(上海)有限公司总经理的杜尚俭博士,在他上任六年多的时间里,雄克中国实现了跨越式发展,不仅实现了产品结构的优化、扩大了业务范围...
做工艺的支点 撑起制造业的未来

立足长远 工艺为王

近几年,对于中国制造业来说,廉价的人力成本所带来的市场优势正消失殆尽,全行业不得不寻求新的发展思路,转型升级迫在眉睫。虽然中国机加工行业在过去20年中,制造能力和工艺水平均获得了长足的发展,但重设备、轻工艺等问题仍然存在,企业的大部分资金用于购买机床、刀具等产品,却忽视了作为机加工三大要素之一的夹具对制造产生的影响,也因此导致了加工工艺水平的滞后。因此,机加工行业要实现转型升级,首先要从工艺转型升级入手,在这个进程中,夹具责无旁贷地成为主要推动力。

作为长期奋战在一线、与客户直接打交道的人,杜博士对行业的现状深有感触,他说:“在客户访问和项目讨论中,我们发现很多企业在数控机床上的投资占主导地位,而且愿意为自动化、智能化制造做投资准备。但是在工艺的标准和革新方面,往往停滞不前,不愿投入,并且过于依赖借鉴他人经验。”夹具作为制造工艺的连接纽带,重要性应该日益凸显,采用先进的夹持技术可以实现工件的高效夹持,大大节省装卡时间,提高机床的有效使用率,从而提高生产效率,降低加工成本。

另一个关于夹具发展的关键词是“标准”,因为每家企业的产品、设备和人员不同,应用的工艺差别就会很大,所以工艺和工装的标准化对任何企业发展都具有明确的现实意义。标准意味着不同工艺的转换和设备连接的通用程度得以提升,整个制造资源的匹配可以最大化。“夹具的作用是夹持住就可以了吗?夹具与工件之间如果不实现标准化,不能形成批量,就会导致中间的制造、调试过程出现问题,直接影响加工的质量、效率、可靠性,从而产生隐形的成本压力。”杜博士表示,“未来雄克的夹具研发重点仍然是各项标准产品。随着自动化要求的提升,大量基于人工手动调整的工装都将面临挑战,而基于标准接口的夹具,把手动装卡转移到自动装卡,减少了工件的装卡难度,具有强劲的发展势头。”杜博士在此特别强调了雄克的零点定位快换系统。

雄克的零点快换设计原理是基于一面两销的过定位原理。其优势是把高精度定位和可靠夹紧高效集成。简单地说,就是工序与工序之间,机床与机床之间建立一个标准的接口。它可使工件在生产线上一次装卡完成后,再进行多工序加工,而无需再考虑其定位问题。使用该产品可以灵活地完成各种生产计划,既满足单件生产,又满足批量生产以及急件及时穿插生产。以发动机缸盖的制造工艺为例,其传统的制造工序超过二十道,中间穿插着机加、搬运、清洗、压装、检验......每道工序均以工件为目标,需要各种工装夹具来完成其目的。而零点快换与随行托盘的组合,让各工序之间有了标准的接口,保证了夹具的统一,设计的简化,标准随之产生。

从单个产品到一体化解决方案

事实上,零点快换系统并不是雄克近期才推出的新品,那为什么到现在才受到行业的高度关注呢?杜博士分析说:“这是因为工装夹具必须在工艺需求的背景下与设备集成,才有其用武之地。如果只有出色的夹持和抓取系统产品,并不代表真正给客户带来效益。我们必须把夹具植身于工艺中,通过夹具这一支点给客户的需求提供附加的整体工艺或夹持解决方案,这才是真正的增值服务。”

时间还要追溯到2011年,以前很多与雄克合作的公司只知道雄克的液压刀柄很好,却不知道雄克还有其他优势产品,如卡盘、零点定位系统、抓取系统等。在杜博士上任的第二年,经过与德国总部的沟通,迅速对雄克中国的产品结构和发展方向进行了调整,“我们把产品的关注点从原来的液压刀柄向精密夹具、特别是自动化方向转变。”杜博士回忆说,“另外一方面,我们逐渐意识到,产品单独放在那里,客户很难发现它的价值,可是解决方案不同,它可以让客户真实地感受产品在稳定性、精度、柔性等方面的优势,产品与生产工艺结合起来,才能给企业带来价值。”在这一主基调的指引下,雄克开始启动本地化的工艺技术支持,提供部分解决方案给客户。2011年,雄克就分别在汽车零部件制造领域和消费电子领域小试牛刀,为接下来工作的顺利开展奠定了良好基础,提振信心。

一方面改变产品策略,一方面加大解决方案力度,雄克双管齐下,通过一系列的市场活动,如频繁拜访客户、召开研讨会、参加行业展会等方式,不断地向市场、向客户传达这样一个信息。就在雄克做好准备向市场发力的时候,自动化、智能化的制造理念开始在中国机加工市场催生,“因此,我认为好的产品和想法是否被市场认可有多种原因,一是产品的推广力度,二是是否与市场的发展节拍相吻合。而雄克获得今天的成绩,完全是天时地利人和的结果。”杜博士坦诚地说。

经过了五年的市场摸索,杜博士又于2015年将雄克总部提出的“SCHUNK Synergy”(雄克一体化效率)概念移植到中国市场。该理念注重“协同效应”,描述的是夹具技术与抓取系统完美协调的相互作用,这一协同效应能够实现最大的生产力、最强的灵活性以及最高的工艺可靠性。夹具技术和抓取系统兼容性的提升意味着更加高效且更加稳定的工艺流程。而这恰恰是雄克公司此举措的出发点。“雄克强调发挥一体化效率,主要原因来源于市场需求,是我们长期对市场需求深入挖掘、对客户需求痛点进行剖析的结果。”杜博士补充说道,“这里需要强调的是本地化。在汽车行业,德国雄克很早就在实践效率一体化,有些案例是我们可以借鉴的;但像消费电子这种主要集中在中国制造的行业,就需要我们利用本土能力开拓市场。需要雄克尽可能多地理解和吸收德国的工艺经验,并与国内客户的实际需求相结合。”

在这个过程中,雄克还在不断地打造全方位服务的能力,“这不仅仅是指产品卖出去以后提供的服务,还包括售前合理方案的制定,中期对客户需求的拓展和深度挖掘,还有售后的产品维护和对客户需求的进一步深化,并帮助客户实现自身能力的提升。”从这个角度来说,杜博士认为雄克在中国的发展任重而道远。

“我常把夹具亦或是抓取系统作为工艺的一个连接点,通过这个支点去撬动整个行业或者工艺方案。”杜博士介绍说,比如在即将到来的CIMT 2017,雄克对抓取系统和夹持技术进行整合,将展出一套高效自动化生产及检测解决方案。整个自动化单元除雄克产品以外,还集成了MiniTec, mdT, KUKA, RENISHAW四家合作伙伴的产品和技术,由机器人、抓取系统、为自动化应用设计的治具夹具及表面检测单元组成。

简单即智能

除了一体化解决方案的展示之外,雄克在CIMT期间还将带来一款全新的基于客户需求研发的液压刀柄TENDO Slim 4ax。这是一款高刚度细长型液压刀柄,成功组合了两种刀具夹持技术,将符合DIN 69882-8标准的热缩刀柄完整外部几何结构与高质量液压膨胀技术相结合。如同每款雄克TENDO液压刀柄一样,雄克TENDO Slim 4ax也具有高夹持回转精度、完美的阻尼减振性能以及使用扳手便能快速更换刀具的性能。杜博士介绍说,“在此之前,所有液压刀柄都是短小型的,而热缩刀柄则为细长型,如果有两种刀柄需要更换的情况,就会出现计划外的开销。这款精密装置可以即插即用,无需对机床进行重新编程,就可以1:1替代热缩刀柄,为用户在实际应用中带来便利。”

最近两年,关于智能制造的讨论不绝于耳,智能制造对机加工提出了前所未有的高要求,智能制造要求生产系统能够很快适应不同零件的加工,为了满足这种高度个性化的需求,更需要夹具或者抓取工具具备极强的适应能力。“纯机械结构的夹具在使用者的印象当中,无外乎一些底板、压块及螺栓的组合。随着定位和驱动方式从手动、气动、液压乃至电动的发展,赋予了夹具部分的自动和反馈功能。作为这个制造环节中的一份子,与机床发展方向类似,夹具必然朝自动化和智能化方向,朝向机械、气动、液压、电动、传感、控制的集成发展。精密定位、简单结构、标准接口,并具备柔性和状态反馈。”杜博士表示,雄克开发团队在兼顾夹具标准化设计的同时,着力于电驱动、自适应控制、力反馈和切削状态监控等。例如,雄克研发的电永磁吸盘,可实时反馈给数控系统被夹持工件的夹紧力及夹紧状态,为数控系统在切削参数和切削路径的优化提供依据。

过往我们常以销量论英雄,但现如今,在中国制造业这个江湖里,谁能提供好的解决方案,帮助客户提升制造水平并让其从中获益,谁才能立于不败之地。工艺的成功转型并非一朝一夕之事,就需要更多的像雄克这样的企业,以创新、务实的工业精神,引领全行业向着有序健康的方向发展。积累跬步,制胜于千里。雄克,一直在路上!