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钣金加工企业如何通过引进自动化折弯成型设备降低生产成本,提高产品质量?-中山铭偌金属

5年前 热度:2988 ℃

  在钣金加工行业,创新是新制造技术的驱动力,有助于解决车间效率低下的问题。然而,同时,制造商也受到这些相同创新的挑战,因为他们对其他工艺提出了新的要求。

  这就是为什么制造商不仅要孤立地看待新技术的添加,还要看它如何影响整个生产过程链。这非常重要,因为技术创新是一个持续的过程,迫使制造商不断接受变革。为了保持竞争力,商店必须愿意接受创新和变革。

  定义流程链

  要了解新技术的引入如何影响运营,制造商需要采取整体观点。他们需要了解流程链。

  简单来说,流程链是从收到订单到交付金属零件或最终装配体时发生的所有事情。制造商面临的持续挑战是缩短这一流程链,降低流程中每个零件的成本。虽然制造商可以找到许多方法来缩短处理时间而无需添加新技术,但他们也经常发现新机器技术可以更快地将现有流程提升到更高效的水平。

  

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  图1


  当然,机械投资导致一个生产部门的显着改善,但它将如何影响工艺链?它是否会导致每小时更多零件准备交付?它是否会产生更多容量?容量位于流程链中的哪个位置?许多制造商通过回答这些问题很快发现他们在链中的一个链接上具有更高的生产率,但在不知不觉中在流程链的另一部分产生了瓶颈。

  软件对流程链的贡献

  为了更清楚地了解制造商如何通过引入新技术消除不可预见的瓶颈,让我们来看一个假设的钣金车间,它采用激光切割机,自动化材料处理和折弯机。

  收到订单后,整个流程即开始。前台处理和IT系统决定了制造链的前端可以多快地获得完成订单的工作指令。最佳实践:使用企业资源规划(ERP)系统可以准备订单并将其快速分解为相应的原材料和制造流程。

  订单到达工程后,CAD操作员可以从三维模型或二维图纸中创建单个零件程序。最佳实践:公司可以使用订单管理系统来简化整个流程。通过将这种软件与其现有的ERP系统接口或激活现有的商店管理软件包的作业订单管理模块,商店可以自动地将工作从收到的订单引导到成品部件。

  这是如何运作的?一个好的订单管理系统可以接收传入的订单,搜索正确的DXF零件文件,自动编程零件,嵌套并为相应的机器安排作业。可以通过截止日期或作业优先级来定义计划。在某些情况下,工作的触发可以延迟到交货窗口后期明确定义的点 - 保证确保交货期限,而不会因不必要的在制品堵塞车间。

  订单管理系统还可以最大化零件生产,并有效地将ERP系统发布的所有订单分发到各种切割设备。最佳实践:切割计划可根据设备实现所需材料产量的能力自动发布到机器上。这样可以在每张纸上生成更多零件,并帮助制造商更准确地预测材料利用率和交货量。

  


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图2


  如果自动化无法跟上光纤激光器的更快切割周期时间,那么自动化就会激发激光器的速度,系统只会像自动化周期一样快。这就是为什么新的激光切割设备需要最新的自动化材料处理系统才能充分发挥其潜力。

  自动化对流程链的贡献

  在这一点上,很容易看到软件技术对流程链的影响。订单处理和发布到生产的速度有多快?如果前台办公室太慢,那么就有可能使剩余的流程链挨饿。

  这是自动化设备可以帮助弥补松弛的地方。当完成的程序上传到激光切割机并随后上传到自动材料处理系统时,生产正式控制订单。正是在这一点上,零件设计正在变成真正的制造。速度的每个方面对后续操作都至关重要。

  图2:现在,自动化物料搬运系统必须在机器完成先前程序的切割之前将原材料装载到梭床上。在这一点上,很明显自动化物料搬运系统需要跟上机器的速度。自动化是否可以完成将先前切割的纸张在集结区域或专用货架中卸载并在切割床上切割纸张所需的时间将原始纸张装载到梭子上的循环?

  随着最近将光纤激光器(见图1)结合到钣金加工中,这对于自动化材料处理系统来说更是一个挑战,因为与CO2激光切割机相比,激光切割速度显着提高。光纤激光器的聚焦光束产生的焦点功率密度是焦点的五倍以上,吸收特性几乎是CO2激光器的两倍。光纤束的较高吸收能力是由于其较短波长位于近红外范围内; 二氧化碳激光在远红外线范围内距离太远10倍。由于较高的功率密度和较高的吸收率,铜和黄铜等材料的加工对于光纤激光器来说不是问题。对于11规格以下的薄材料,光纤激光器的切割速度通常比CO2激光器快300%,更短的片材周期时间使得采用高速自动化成为必需(见图2)。当光纤激光器用于切割薄规格材料中的大部件时尤其如此。最佳实践:这些高速自动化装置能够在60秒的时间范围内卸载切割板以装载新的原材料板。

  制动提高速度

  在下一步中,激光切割部件移动到折弯机。如果一家商店使用光纤激光器,它可能会产生更多的弯曲部件。很容易看出这是如何在过程链中创造下一个下游挑战的。零件的形成速度将决定零件进入下一个过程的速度。与光纤激光器的生产速度不匹配可能会造成严重的瓶颈。

  一个简单的解决方案就是添加另一个折弯机。但是压力机制动器有哪些其他机会呢?压力机制动装置是制造商通常发现减少生产时间的大量机会的地方。最佳实践:可以使用快速更换工具。可以离线创建和模拟弯曲程序,然后通过条形码扫描仪将弯曲程序加载到弯曲控制中,使压弯机操作员专注于弯曲部件。

  如果设置问题已经解决,下一步是什么?现在是时候看看折弯机本身的速度了(见图3)。压弯机能够以多快的速度接近弯曲部分?每个弯道安全完成的速度有多快?每次弯曲后,撞锤的返回速度有多快?最佳实践:电动压力机制动器正是采用这种高速弯曲能力。

  正如最快的激光切割降级到11规格以下的薄材料一样,高速弯曲就是这种情况。电动制动器的弯曲速度比液压折弯机快2.5倍; 这提供了每单位时间更多的弯曲。由于冲头加速,电动折弯机弯得更快; 他们不像液压制动器那样依靠重力的帮助。重力最多限制在1克加速度,但这并没有考虑任何阻力。电动制动器利用双电动机的全部加速功能快速接合冲头并将其加速至远高于1 g的水平。

  电动制动器的另一个显着优点是,在全速接近和实际弯曲之间的时间内,减速过渡更加平滑并且几乎无缝地融合在一起。不存在与传统液压制动器相关的液压制动或液压滞后时间。

  现在,弯曲加工链中的更多产量使零件能够向下游移动到下一个过程,并避免了压弯机的瓶颈。它强化了添加新技术的原因和结果。

  

       使用电动制动器可以更快地弯曲,并且在使用薄规格材料时可以提高产量。例如,该部件需要60秒来处理液压折弯机; 使用电动制动器,同样的部件只用了30秒。

  技术继续提高对可实现目标的期望。虽然制造商必须继续改进他们的流程以保持竞争力,但新技术可以将他们推向更高的生产力水平。如果制造商想要实现新技术的潜在生产力提升,降低整体部件成本,并在不断变化的制造环境中保持竞争力,那么在流程链中保持同步至关重要。


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