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在很多制造企业看来,提升产能最直接的方法就是增加设备投入。
五轴加工中心、机器人上下料、柔性生产线、托盘库……自动化程度越来越高,但不少企业却发现,设备投资上去了,产能却没有达到预期。

德国液压装备制造商F.X. Meiller也曾遇到过类似的问题。作为德国知名的自卸车及液压系统制造企业,其生产线已经配备Heller加工中心、自动上下料系统以及18托盘柔性生产单元,但在实际生产过程中,设备利用率依然存在进一步提升的空间。
经过分析,他们发现影响生产效率的并不是机床性能,也不是自动化设备,而是夹具换型。
自动化设备到位了,换型却成了瓶颈
F.X. Meiller主要加工液压系统中的缸耳、轴承耳等关键零部件。
由于产品规格较多,每完成一个批次生产后,都需要进行夹具调整和换型。传统夹具一次只能装夹少量工件,每次换型都需要拆卸螺栓、重新定位和找正。

随着自动化程度不断提高,这一问题变得越来越突出。
换型时间甚至超过了机床加工时间,导致设备频繁等待人工操作,自动化产线难以持续运行。
对于已经投入大量资金建设自动化产线的企业来说,这样的停机等待无疑是一种隐形成本。
真正限制产能的往往不是机床
很多企业在推进自动化时,首先关注的是机床速度、刀具寿命或机器人节拍。但当设备能力达到一定水平后,影响整体效率的往往变成了换型时间。
在该项目中,客户需要加工多种不同规格的缸耳和轴承耳产品。传统方式下,每次更换产品都需要重新调整夹具,不仅耗时,而且容易占用设备运行时间。

为了提高设备连续运行能力,客户希望实现以下目标:
· 在有限空间内装夹更多工件;
· 缩短产品换型时间;
· 保证重复定位精度;
· 提高自动化设备利用率;
· 降低人工干预频率。
AMF零点定位系统提供新的思路
针对客户需求,AMF为其开发了一套基于零点定位系统的夹具解决方案。
方案采用双层夹具塔结构,并集成零点定位模块。通过标准化接口,不同工件夹持模块可以快速安装和更换,无需反复拆装夹具和重新找正。
夹具塔上下两层最多可同时容纳12个工件。

下层完成第一道工序后,工件直接转移至上层进行第二次加工;新的毛坯件则继续装入下层进行生产。
整个加工流程更加顺畅,中间缓存和等待环节被有效减少。
对于操作人员而言,换型工作也明显简化。
原本需要花费大量时间进行拆装和调整的工作,如今只需更换对应的工件夹持模块即可完成。
从“设备等人”到“人配合设备”
项目投入运行后,客户最大的感受来自于换型效率的提升。由于夹具切换时间大幅缩短,设备连续运行时间得到提高,换型时间甚至已经低于机床加工时间。
与此同时,同一套夹具系统能够兼容多种产品。

当后续新增产品时,无需重新开发整套夹具,只需更换部分夹持模块即可投入使用。
对于多品种、小批量生产企业来说,这种柔性制造能力具有明显优势。
客户对此评价道:
“AMF开发并交付的方案从一开始就运行良好。”
自动化升级,不只是增加设备
近年来,越来越多企业开始建设自动化产线。但自动化并不只是增加机器人或增加设备数量。
当机床、机器人和上下料系统逐渐成熟后,换型效率往往会成为新的生产瓶颈。零点定位系统的价值也正在于此。

它不仅能够提高夹具更换效率,更能够帮助企业实现机外装夹、快速换型和柔性制造,从而进一步释放自动化设备的潜力。
对于已经拥有自动化设备的企业而言,也许下一次效率提升的机会,并不在于增加新的机床,而在于重新审视夹具系统。
Q&A
Q:已经有机器人和自动上下料系统了,为什么还要考虑零点定位系统?
A:机器人解决的是工件搬运问题,而零点定位系统解决的是夹具换型问题。两者针对的是不同的效率瓶颈。
在不少自动化项目中,设备停机并非因为缺少机器人,而是因为换型仍需要人工拆装、找正和调试。当设备加工节拍越来越快时,换型时间对整体产能的影响反而会更加明显。
关于英世齐
英世齐(青岛)自动化技术有限公司长期致力于德国AMF零点定位系统在中国市场的推广与应用,可为客户提供零点定位、机外装夹、自动化换型及柔性制造解决方案。
官网:www.industrialsupplygrp.com
电话:0532-87836677