最小化零件和设计组件解决了几个需求

Milltronics Manufacturing Company 是一家位于明尼苏达州瓦科尼亚的 CNC（计算机数字控制）机床制造商，是在美国和国外销售的高质量、具有成本效益的加工中心、工具室和桥式铣床以及工具室车床的主要制造商和营销商.

在其近 25 年的历史中，Milltronics 已多次改变其营销理念，以在竞争激烈的业务中生存。最初，他们制造并向国内机床制造商销售 CNC 系统（一种使用尺寸信息编程的计算机，用于控制铣床的运动）。随着越来越多的进口产品进入市场，美国制造商退出了，他们确信自己无法再竞争。

随着国内制造商数量的减少，Milltronics 开始销售交钥匙产品，在进口机器上安装自己的 CNC。额外的政府制裁几乎耗尽了他们的机器资源，以及他们剩下的少数客户的铁源。那时，他们唯一剩下的选择就是自己制造机器。这是一条许多人早先尝试过的道路，但都失败了。不同之处在于他们是如何做到的。 Milltronics 将其成功归功于将机器中的零件数量保持在最低限度，并设计出能够解决多种需求的组件。

他们将新产品线命名为“合作伙伴”，这定义了公司的整体态度。 Milltronics 与其员工、供应商和客户建立了“合作伙伴关系”。这一战略反过来又影响了整个机床细分市场的技术能力、有竞争力的价格和重新定义。

正是通过这家公司/供应商合作伙伴关系，Milltronics 解决了一个令人不安的工程问题，该问题威胁到其最受欢迎的产品线之一——CNC 加工中心的质量和未来设计。该公司在机器上安装有刷式直流伺服电机，无法提供交流伺服电机的技术和性能优势。

当机床制造商决定在 VM17 系列加工中心上安装无刷电机时，负责伺服驱动器和电机的电气工程师 Robert Page 成为了这一工程变革中不可或缺的一部分。 “我们在这个项目开始时就确定市场需要无刷系统，”佩奇先生说，“主要是因为它的速度和可靠性。”市场上有一些快速的有刷直流电机，但与较新的无刷技术相比，它们被认为是过时的。 “总的来说，”佩奇先生指出，“无刷电机速度更快，无需更换电刷或担心换向限制。”

该公司在 18 个月的时间里对来自不同制造商的伺服驱动器和电机的各种组合进行了试验。在某些情况下，他们测试了来自同一制造商的产品；在其他情况下，它们混合和匹配。 “我们的结果并不是那么好，”佩奇先生说。 “我们仍然遇到问题，并继续研究更容易使用和更可靠的选项。”

该公司开始研究来自 Yaskawa Electric（伊利诺伊州诺斯布鲁克）的 Sigma 伺服系统，这是一种紧凑、高性能的无刷伺服电机与灵活的全数字放大器相匹配的组合。与他们分析的其他系统相比，Sigma 系列产品提供了更高的惯性扭矩、更高的单位长度扭矩和更高的单位美元扭矩。

安川机床销售集团区域销售经理 Peter Gennuso 安排向 Milltronics 交付无刷伺服电机、驱动器和电缆，以安装在预定于 1996 年 9 月运往 IMTS 贸易展的加工中心上。“我印象非常深刻凭借此原型模型的速度和整体性能，”佩奇先生说。 “它在展会上引起了当时对交流数字无刷电机技术和性能越来越精明的客户的极大兴趣。”

安川的技术代表也非常支持。 “每当我们寻求帮助时，他们都会立即出现在这里与我们的员工一起工作。我知道一位技术人员在我们的工厂花了两天时间来确保驱动器完全匹配，”佩奇先生说。好——我们从一开始就喜欢的东西。他们竭尽全力为我们提供不同的安川 Sigma 伺服模型，用于在我们的原型单元中进行测试，并且毫不犹豫地收回了我们没有选择的那些。安川为我们提供了进行初步发现和开展工作所需的工具。由于他们的工程努力和他们在工厂提供的技术知识，学习曲线很快。”

“我们使用无刷伺服电机和驱动器进行的工程测试显示了出色的结果，”佩奇先生补充道。 “每次开机时，它们的表现都完全相同——从一台机器到另一台机器。这让我的生活变得更加轻松，因为现在我不必微调伺服电机和驱动器。它们绝对统一且始终工作。”

最近，Milltronics 一直在进行更严格的测试，以确保其机器是准确的。其中最严格的一项是雷尼绍棒球测试。这台机器被编程为切割一个圆形，测量圆形度，看看它与理论上完美的距离有多近。这是机床电机驱动和控制的一项困难操作。它是全面的，因为它可以测量机器的所有方面。据佩奇先生介绍，无刷伺服电机每次都能提供圆滑的圆。

使用 Sigma 系统的软件包 SVMON，系统设置、参数设置、自动调整、性能监控和故障排除变得更加容易。 “它非常易于使用，”佩奇先生指出。 “SVMON 允许您将 RS-232 电缆插入驱动器前端，并在大约 15 秒内下载参数。这些机器的每个轴都维护了一个参数文件，因此我们只需给驱动器上电，下载参数，他们准备好了。”

首席运营官 Tim Rashleger 在测试阶段的早期就认为 Sigma Servo 无刷电机和驱动器以及同时提供的更高技术水平会太贵——成本太高，而且学习曲线产品运行时间可能太长。但事实证明恰恰相反。 “使用安川西格玛伺服电机的成本实际上低于以前的努力，”他说。 “我认为它分为四类。首先，让产品加速并准备就绪的曲线非常快。其次，价格比我们想象的要好。当价格被计入我们的销量数据时，它们是易于证明。第三，从技术上讲，Sigma Servo 电机和驱动器在现场组装和测试更快。故障排除很少，因为它们有效。第四，当它们进入现场时，我们没有更换和服务成本，并且，因此，客户不满意。因此，事实证明，使用安川西格玛伺服系统的总体成本相对于可能较低的技术是有利的。

Milltronics 的产品线分为加工中心和工具房机器。三分之二的业务来自加工中心产品线，三分之一来自工具室产品。 Milltronics 有六种加工中心型号，工作台行程从 25 x 16 英寸到 100 x 30 英寸不等，重型加工功率高达 20 马力。除入门级型号外，所有这些均采用 Sigma 伺服电机和驱动器制造。 “从制造的角度来看，我们用相同的伺服电机制造了多个模型，这对我们来说非常有成效，”Rashleger 先生说。 “以前，我们必须大量购买几种不同尺寸的 DC 以获得更好的价格，然后携带大量库存。由于安川在 40 英寸和 50 英寸范围内的价值，我们能够覆盖多种机器型号一个伺服产品。”

带有直流伺服驱动器的 VM16 机器的快速移动速度为 400 英寸/分钟 (ipm)。产品线中使用安川的大多数其他机器中心要高得多——通常约为 800 ipm。 “当您销售 400 ipm 的机器与 800 ipm 的机器时，这就是安川交流伺服系统与刷式直流伺服系统相比的不同之处，”Rashleger 先生解释道。 “我们并没有真正将这两种技术都推到合理范围之外，而且老实说，这两种技术的可靠性都非常好。但是，需要机器生产或进行高速转弯的客户会考虑800 ipm 功能也不错。

“此外，实际切割金属时的转弯进给率在 AC 数字伺服系统上有所扩大。这对 DC 来说要求很高。另一方面，AC 伺服系统由于惯性较低且性能非常高，在项目中表现出色需要高速加工和三维加工。

“我们已经在现场使用了 Yaskawa Sigma 伺服系统超过 6 个月，所以有很多在使用中，”Rashleger 先生指出，“而且我从未收到过一份关于尺寸过小的报告。无论他们发表什么，规格往往非常保守。有时，以前在使用相同尺寸的 DC 时对机器的推力存在疑问，但对于无刷 Sigma 伺服系统和驱动器，这并没有考虑到。这很重要。

“这些产品的可靠性非常出色——在使用方面超过了我们曾经使用过的任何产品。我们的服务部门报告说，在发货的前六个月内没有出现任何现场故障，老实说，这是惊人的。

“我们注意到我们的一些竞争对手已经开始制造他们自己的伺服系统，”拉什莱格先生说。 “我们已经审查了这个选项，但它没有任何意义。学习这项技术——掌握并最大限度地利用它——并不是我们认为应该花费资源的专业知识。这些产品非常有竞争力。安川比任何一家私营机床公司都更精通生产技术上正确的产品。在我们看来，自己设计和制造是不可行的，我们将继续采购这部分机床。作为我们加工中心的核心，我们选择了安川伺服。

“我们已经确定，改用无刷 Sigma 伺服系统对公司来说是一个非常好的决定，”Rashleger 先生说。 “我们对它为我们所做的一切感到非常兴奋。我们只是希望我们能在六个月前做出改变，因为我们正在为其他决定付出代价。事实上，我们 100% 的交流数字驱动器的使用确实是安川表明我们对产品和业务关系的信心。”

工具房机器具有令人难以置信的竞争力，因此该产品线中的每一美元都很重要。对这些机器的要求通常属于直流技术领域。

Milltronics 制造自己的 CNC 系统，因此非常感谢 Yaskawa 产品的技术进步，”Rashleger 先生说。Milltronics 最近推出了采用最先进技术的高速 Centurion 控制，包括 3D 颜色等功能图形和高速轮廓。但它仍然无法发挥最大性能，除非它与具有相同升级技术的伺服系统匹配。结合这两种技术使 Milltronics 在性能上处于领先地位。具有这种水平的加工中心性能通常会花费两倍。

“我们公司令人兴奋的地方在于，我们正在进行真正的制造，”拉什莱格先生说。 “我们正在证明，在美国，一家蓝筹股公司能够成功地制造出优质、以价值为导向的产品并在全球范围内销售。我们认为制造基地是最令人兴奋的事情。”彩信