
加工间是板材加工自动化方案的最高等级之一,在它上面有许多加工间链接
在板材加工中,时间和质量有着重要的作用,计件加工商在计算账目时往往很注意细节,并坚持尽可能高效地生产。有了可进行适当调整的自动化解决方案,机器供应商就能满足这些要求。
交货时间短、灵活程度高、性价比好,如今计件加工商必须满足这些要求。只有工艺过程更加流畅且简化,提高生产效率才能获得成功,相应的自动化组件负责满足这些要求,它们承担比如在2D激光机或组合冲床之前和之后的任务,可以一步一步地组合起来。因此,每个企业都可以由自己决定,怎样的自动化程度对于目前的企业而言才是正确的。中小型企业必须密切关注自己的成本结构,才能长久地保持自己的竞争能力。适当的自动化在投资成本相对较低情况下可有大的帮助。这样,在必要时就逐步形成全自动设备。
在大多情况下,向机器提供原料板材的半自动装料单元往往构成进入自动化生产的起点。Trumpf公司的Loadmaster用于管材和板材。板材加工时,在将板材由装料站运输到托盘更换器过程中,用真空吸附器固定板材。手工装料时,由于板材重量大,往往很难操控,且需要有大量的劳动力,和手工装料相比,装备自动化大大减轻了劳动强度(图1)。尔后依然由操作工手工取下加工好的零件。机器无人上料提高了生产率,可以加速完成订单工作。此外也提高了定位精度,有助于过程的安全可靠。

图1 Loadmaster Tube缩短通过时间,进而降低成本。它按时准备好原材料,把装备时间缩短到最小程度
通过自动化改造 机器可进行独立工作
之后,企业以自动装卸组件实现了下一个自动化步骤。这样就形成了自动材料流,且机器在夜间也可以进行独立作业。这时,板材原料的供给是全自动的,托盘的操作和零件取出的手工辅助也不需要。Liftmaster也是Trumpf公司的产品,这种装置利用吸附框架运输粗板材(图2)。在卸货时,定位榫会将切割好的板材放置在固定的位置上。另外,Liftmaster-Sort利用定位榫的分拣功能,把成品件由边角料格栅上分开,并分类码放。有了这两级自动化步骤,板材加工企业可以延长其机器运转时间,夜间也可以进行无人生产,且不必为此预留太大的地方,因为这些自动化装置可以灵活而紧凑地与生产车间里的现有状况匹配。

图2 Trulaser 3030可随时进行扩展不同的组件,如Liftmaster Compact可以迅速而简便地补充安装,因而可以提高生产率
企业自动化生产车间的下一个阶段是:装卸单元在这里承担了零件的操作,把各种自动化成分相互连接起来。它们向机器提供原料板材,卸下成品零件,并把它们分别导出,使之正好为后续加工工序做好准备。这有助于对材料流进行优化,而且可以在无人操作时迅速完成各种订单。像Sheetmaster这样的装置既可从冲床和组合加工机床上取下精细小巧的零件,也可取下较大的零件,并码放到不同的位置上,而且不会对零件造成任何损伤。设备同样还负责进行板厚测量和板材分拣,因而保证各种过程的安全可靠和顺畅。
金属加工商以单个加工间的相互连接配套成龙而进入全自动生产,比如Stopa大仓库可以完成这种配套连接。大仓库可以改进材料流,因为它可以为后续机床如弯板机的加工提供原材料或成品件。这样材料的存储可以安排得更好,工作的准备也大大简化了。除此之外,对材料的保护性操作也保证了零件的质量。和平面仓储相比,材料不受脏污,且只要有需要,可随时对材料进行选取。查找材料和准备材料的辅助时间省掉了,这也有助于把通过时间缩短达50%左右。

图3 Trumpf公司仓库系统Trustore采用模块式结构,基本模块由15种不同的部件组成,利用这种积木原理可以实现的4层存储效果
自动化改造使加工过程可以核算
从长远来看自动化是合算的。机器开工率的提高,非生产时间的减少以及材料准备的优化,节约了时间和资金。机器的供料与主要时间同时进行,减少了停机时间,有助于生产率提高80%左右。有了仓库,企业甚至可以将其能力提高达97%。以Trumpf公司典型系统客户的数字为基础所做的核算举例,描述了这方面的全部潜力。如一家企业没有中间仓库,每天为两班倒工作制,星期六为一班工作制。由此得出每年的生产时间为3800个工时。
有了中间仓库,该企业现在每天可以工作达24h,每周7天,每年可达7500h的加工工时。仓库在人员费用上也有盈余。如果没有自动化装置,三台机器需要有3名操作工和两位辅助工,每年的人事开支就约达16.8万欧元。有了仓库,人员可以减少到1名操作工和一位仓库负责人,费用降低到每年9.6万欧元左右。

图4 (a)仓库的存储不系统,车间里码放的板材托盘非常零散。这样既浪费了用地面积,又浪费了时间;(b)Trustore优化了材料流,也减少了时间的浪费,同时占地需求大大降低
与平面储藏相比 塔式储藏形式具有优势
在占地需求方面,塔式结构的仓储形式作为自动化备选方案的其中一个优点是节约,和拥有126个托盘的平面仓储形式相比,这一优势较为明显。而对于悬臂仓库和地面仓储的组合来说,则必须提供117m2的面积(图3)。
5层的塔式仓储形式仅需要45m2的空间,因为托盘都以叠加的形式码放。假如仓库每平方米的价格为10欧元,每个月可节省720欧元,因而每年节省整8600欧元。采用叉车同样也可以明显地节约,如减少其中三台,则每年节省维护费用约达8000欧元。材料制造时节省的时间以及叉车人员开支的减少共计将近2.3万欧元(图4)。此外,设有Stopa仓库的自动化装置为供货商的检查设有称重装置。这种装置也有助于节省时间,在供货错误时至少可带来4%的好处。
采用这种仓储形式每年节约15.3万欧元左右。而生产能力的提高以及生产环境和组织的优化还将带来进一步的节约潜力。因为按下按键即可迅速地查看材料,提高空间利用且没有滞销品,还可以和PPS系统链接,都大大有助于库存量的透明化,且可24h连续工作。
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