图1  传统管风琴由上千个零件组成，其中90%的工作都是靠手工完成的

在管风琴生产中90%的工作都是手工完成的，尤其是管风琴声管和细木工件的生产加工，现代化的加工设备几乎没有用武之地。在声管调谐器的切削加工中使用现代化的CNC设备加工，以提高其生产能力。

管风琴声管的生产过程是传统手工操作与现代化加工技术的完美结合。例如，在Weikersheim市Laukhuff公司的生产厂中，传统与现代已经很好的结合在一起，这种结合不仅仅能够看到，而且可以听到。这家有着近200年历史的家族企业是全球技术领先的管风琴零部件生产厂，并自己研发生产管风琴。正如我们所了解到的，该行业不能采用工业化生产，更多的是手工操作，尤其是在管风琴声管和细木工件的制造过程中，现代化的加工设备几乎没有用武之地，90%的工作量都是靠手工完成的（图1）。在为数不多的切削加工中，Laukhuff公司使用了现代化的CNC铣削加工机床和车削加工机床，机床配备的是西门子的Sinumerik控制系统。

根据用户的要求，这家管风琴生产厂能够提供管风琴所有的零部件：从零部件的设计到单件生产制造，直至现场装配。即使用户只提供了手工绘制的草图，告知了管风琴的标准信息，Laukhuff公司也能够准确的估计这一合同是否可以执行。对于大型的重量将近20t的演奏台，Laukhuff公司可以核算演奏台的静承载能力。除管风琴零部件外，长条座椅和管风琴的琴键照明也都是Laukhuff公司自己生产的。通过管风琴的外观、手感和音质就能够充分体现Laukhuff公司管风琴制作技术的精湛，而可靠性则是该公司管风琴的另一大竞争优势。

图2  尽管管风琴多数零部件都是手工加工的，但管风琴声管的调谐器却可以利用现代化的切削技术来制作

数控设备提高生产速度

尽管世界各地都对Laukhuff公司的产品质量给予了高度肯定，但他们也承受了较大的费用压力。为了减少这种压力，管风琴生产厂利用了所有的可能性以提高生产能力。尤其是在管风琴手工加工的零部件中，他们越来越多的采用了机械切削加工技术。如图2所示，尽管管风琴多数零部件都是手工加工的，但管风琴声管的调谐器却可以利用现代化的切削技术来制作。五台车床和三台铣床保证了很高的生产能力：一开始就购买了配备西门子Sinumerik控制系统的CNC五轴U系列数控加工中心。

从2001年开始，管风琴生产厂就已经开始接触西门子的数控系统了。从2009年年中开始，他们首次购买了Spinner公司的U5数控加工中心。其中，良好的性价比和更小的占地面积是其决定购买此加工中心的关键因素。这一加工中心的占地面积只有2000mm×2400mm，但却可以实现X轴620mm、Y轴520mm和Z轴460mm的加工进给运动。设备的控制系统和驱动系统均采用西门子公司的产品。

一次装夹即可完成所有加工任务

在保证产品质量的同时大幅提高了产能，评估后，Laukhuff公司认为能够在较短时间内收回数控设备的投资。利用传统工艺，在管风琴声管调谐器的加工中，通常情况下要变换三次装夹方式，每次装夹要耗费13?min，而利用五轴数控机床就无需来回装夹工件。在五轴加工中心里只需装夹一次，用时仅8min即可，提高了管风琴的产能（图3）。

图3 利用配备了西门子Sinumerik 840D sl数控系统的五轴数控加工中心U5-620，能够提高管风琴的产能

图形化操作界面简化程序编制

由于Laukhuff公司是第一次购买五轴数控加工中心，因此机床的操作者或者技术负责人不时发现一些新的可用功能和改进应用的可能性。例如，迄今为止利用铸件加工的管风琴琴轮在新的数控加工中心里有着更高的几何尺寸和加工精度，生产能力也更高了。同时，这家管风琴生产厂也开辟了工业生产领域中单件小批外协生产的新市场，为香肠绞肉机以及高压变压器生产配件。

和其他许多中小型企业一样，管风琴生产厂的操作者也是直接在机床旁编写加工程序。西门子的自动化数控系统Sinumerik 840D sl与Shopmill的CNC图形操作界面相互配合，大大减轻了生产现场编程的难度。图形化界面以及符合逻辑的菜单结构，这些对于刚刚进入数控技术大门的操作者来讲都有极大帮助。若生产中遇到问题，操作者可以在控制台上按下帮助键寻求“电子帮助”，有目的地获得帮助与技术支持。即使是复杂的加工表面也可以利用图形化界面帮助编程；若在某些特定的轮廓加工中Shopmill软件也无法提供帮助时，可以按下按钮将图形化界面转换成DIN标准的文字编程界面。

集成化的软件解决方案保障操作者安全

西门子数控软件Sinumerik 840D sl中集成有保护操作者安全的软件包，这就为操作者提供了在调整工况下打开机床防护门安全调试程序的可能性。经两条数据通道在数控系统和驱动系统直接传送数据，并进行数据监控，保障了所有驱动装置最少有1～2mm的安全间距。

管风琴生产厂对该产品非常满意：不仅仅是对技术水平而且也对其售后服务感到满意。一旦生产中出现问题，Laukhuff公司的工作人员就可以通过热线电话通知制造商，并在第一时间获得有经验的技术人员的帮助，迅速解决问题。