双主轴加工中心的成功故事

作者:本网编辑 文章来源:MM现代制造 发布时间:2011-09-26
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由于采用了斯塔玛公司的双主轴加工中心,而不是专用机床,汽车供应商PTC公司不仅更加灵活,而且生产效率也更高了.


图1 PTC公司生产经理:“我们的制造理念是自动化,我们的进入系列化生产的机床中,没有一台不是自动化的。”

由于采用了斯塔玛公司的双主轴加工中心,而不是专用机床,汽车供应商PTC公司不仅更加灵活,而且生产效率也更高了。

为汽车行业供应大型零部件的生产厂家再也不能错失现代化机床概念。只有始终坚持采用创新技术的公司现在能,将来也能保持国际竞争力。在他们的加工中心上采用超现代和高效双主轴技术的人们,算是做了近乎完美的事情。从PTC公司与斯塔玛公司的合作中,人们可以得出这种教训。这是一个真实的成功故事。

将近15年前,当Michael Militzer在艾森纳赫创建Mitec汽车公司时,没有任何迹象显示在仅仅15年的时间里,这家公司会在艾森纳赫周围发展成一个杰出的集团公司。新的分公司不断涌现,使得这家集团公司成为该地区最大的实业雇主。现在,这个集团公司不仅仅包括核心公司,如在艾森纳赫附近Krauthausen新成立的公司(如Mitec发动机技术公司、APS开发公司、PTC生产技术公司等),而且还包括传统公司,如ElbSchliff和Geibe+ HotzSchleiftechnik公司等。

但是,集团公司的发展并非一帆风顺,法律上,所有公司都是相互独立的。它们今天所取得的成功地位,均应归功于精确的规划和艰苦卓杰的工作。指导原则可归结为:提供可靠性、质量、质量,还是质量这四个方面。所以毫不足奇,如福特集团公司的Q1质量奖之类的质量证书,挂满于办公楼接待大厅的墙面上。


图2 Gerhard Ulmer继续评论说:“我们将这些经验应用到我们的双主轴加工中心设计中,在这类机床的稳定性方面,树立了标杆。”

集团中最年轻的公司是PTC(生产技术中心的英文字首缩写)公司。公司的执行合伙人是ChristophMilitzer,Mitec公司老板的儿子。公司现有员工95人,95%的人员从事生产方面的工作。生产为三班制,一天24h运转,每周工作7天。因为国际竞争导致激烈的价格形势,最近PTC公司的员工同意每周工作42h。


图3 配置直线传动装置的加工中心大约可以把生产时间降低7-17%,而通过使用双主轴加工中心,生产时间可缩短一半

公司主要生产平衡系统,在消除汽车发动机噪音和振动的措施中,这些系统是有效的措施之一。由发动机物理特性造成的自由转动惯量和惯性力被同样大小的反向力和惯量所吸收消除。这意味着,振动和噪音不会传输到汽车底盘上。这是通过使用高速运转的齿轮实现的,齿轮运转速度是曲轴速度的两倍;因此,对加工精确度和齿轮精度有着极高要求。PTC公司的生产经理Dieter Wille解释说:“简单而言,我们可以说,系统将三缸发动机变成四缸发动机,将四缸发动机变成六缸发动机,而将六缸发动机变成八缸发动机。”


图4 PTC公司有四台斯塔玛的加工中心,而在Krauthausen的Mitech工厂里,在使用的斯塔玛加工中心总共有20来台

例如,PTC公司生产的平衡系统被用于戴克公司的四缸压缩机系列(年产量为30万台)和福特公司的4升发动机(年产量为40万台)。Mitec公司是系统供应商,而PTC公司是生产轴和整体系统总成的承包商。新生产厂的设计和装备是2004年进行的,这项工作基本上是由Dieter Wille负责的。仅一年时间,就总共投资了2000万欧元。Dieter Wille说:“我们于8月11日开始建设,到12月15日,我们就可以开始生产了。”


图5 例如,PTC公司生产的平衡系统被用于戴克公司的四缸压缩机系列(年产量为30万台)和福特公司的4升发动机(年产量为40万台)

尽管速度快得让人叹为观止,在类似情况下,会有不少管理者羡慕Dieter Wille能够做每一个从事 “生产规划”的人都梦寐以求地想做的事情:在农村开阔地上建设一间崭新工厂。对机床供应商而言,没有什么比被挑选作为一家崭新生产厂惟一供货商更好的嘉奖了。这就是为什么当斯塔玛公司的销售经理Gerhard Ulmer在工厂里到处都看到斯塔玛公司的颜色时,是那么的兴奋。仅从2001年底以来,工厂就购买了20多台斯塔玛公司的机床,其中,将近75%是双主轴机床。


图6 绝大多数各别机床均用高架悬挂皮带输送机连接起来

Gerhard Ulmer解释说优越性有如下几点:“斯塔玛机床的一个优点,是我们是惟一开发和制造双主轴机床的机床生产厂,我们不像通常所做的那样,在单轴机床上再添加一根主轴。”在斯塔玛公司,双主轴机床所占的份额约为70%左右。机床行业中,没有那家公司能够达到这个份额。Gerhard Ulmer继续解释说:“我们将这些经验应用到我们的双主轴机床设计中,在这类机床的稳定性方面,树立了标杆。”

这一点得到Dieter Wille的确认,他说:“我们开始时,精心选择具体加工步骤,然后,将工件拿到各家机床生产厂家,采用完全一样的装卡进行试验。很快,情况就非常清楚,斯塔玛公司的机床是最稳定的,加工结果最精确。”不言而喻,他们只拜访双主轴机床生产厂家。因为PTC公司的生产经理地坚定信奉这样的信条:配备双主轴的加工中心生产效率(几乎)高两倍,而投资成本仅多三分之一,因此,可降低单件成本,节省占地空间和自动化成本费用。


图7 配备双主轴的加工中心生产效率(几乎)高两倍,而投资成本仅多三分之一;因此,可降低工件单位成本

对PTC公司而言,后者并不像许多人所认为的那样不那么重要,Dieter Wille解释说:“我们的经营理念,是除原型机床之外,就是自动化。在进入系列化生产的我们的机床中,没有一台不是自动化的。各别机床或者是与高架悬挂皮带运输机连接,或者与移动式铁丝篮筐相连接,这样,就能自动地装卸零件。目前,一个制造单元还由一台鹅颈式机器人负责,这种解决方案正在被用来收集经验,将来,这种方案很可能会非常受欢迎,得到普及。”斯塔玛机床主要串联使用,进行存贮和集中,也可用于预先加工各种轴;同时,完全相同的加工中心也被用于生产原型零件。Dieter Wille说:“我们在此用双主轴加工中心制造的零件,原来一家汽车制造厂曾经是在小型自动连续生产线进行加工的。我们在连接在一起的单台机床上生产零件,所有铣削工序均在四台斯塔玛加工中心上完成。”偶尔,接到订单时,PTC公司也负责供应连续流水生产线。不管如何,Dieter Wille很有信心,坚持认为,对于这种任务,双主轴加工中心是最好的机器概念。双主轴机床甚至可与创新性直线技术相媲美。配置直线传动装置的加工中心大约可以把生产时间降低7~17%,而通过使用双主轴加工中心,生产时间可缩短一半。直线传动技术的投资费用高20%左右,而双主轴技术约高30%左右。但是,只要考虑工件成本,这样的一个差别又被相对化了。事实上,没有任何真实方案,能替代现代化的双主轴加工中心。


图8 目前,正在调查使用6臂机器人负责一个制造单元的情况

只有一个反面论点:如果单主轴机床发生故障,机床停机,造成一定的生产损失。而如果由于缺陷,双主轴机床发生故障,由于双主轴机床生产效率高,所以,造成的损失也会翻番。Dieter Wille并不过分强调这个风险;他解释说:“我们的加工中心极其可靠。如果出现我们自己不能解决的问题,斯塔玛公司的专家可以通过远程服务设施进行干预,我们也有网络摄像机,容许我们获得可视性支持。”

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