Aztalan Engineering 的自动化

机床自动化在威斯康星州 Lake Mills 的 Aztalan Engineering 并不是一个新想法。相反，对于这家合同制造商来说，使用自动化装卸零件是一种既定做法。在 1990 年代，该公司从另一家车间接手了一套组件的生产，购买并安装了前车间使用的两台机器人装载的 CNC 车床。时至今日，该细胞仍具有很高的生产力。

然而，使用这些机器人的经验并不意味着添加到该单元的第三台车床将拥有自己的机器人。当对这些部件的需求不断增加证明了需要增加一台车床的新工艺时，Aztalan 密切关注这台额外车床的手动装载是否足以跟上步伐。有一段时间了。但是，当预测需求将进一步增加时，很明显，最新机器需要一个新机器人。因此，现在在这台 Okuma LB 2000 车床上添加了 FANUC M10iA 机器人。因此，阿兹塔兰的这个单元现在包括机器人和车床，它们的年龄相差近 20 年。该单元是该公司机床自动化的各种示例之一。由于各种原因，Aztalan 使用自动化的程度具有指导意义。首先，它说明了在合同加工环境中可能有意义的各种自动化选项。但其次，也许更重要的是，阿兹塔兰的经历说明了为什么不被拥抱自动化的挑战所左右。 Aztalan 本身就面临着这个挑战。公司发展迅速，通过自动化提高产能往往是满足生产需求的最佳方式。但即便如此，公司销售和营销总监 Kirk Kussman 表示，自动化技术在赢得辩护方面往往面临额外的障碍。正如他所说，“购买一台不直接制造芯片的机器总是很困难。”使这一挑战更加复杂的是自动化可能性的范围。一种自动化类型的成功并不能揭示其他方法的价值。例如，机器人车床的成功并不足以向公司展示自动化某个歧管加工过程的最佳方法。在这里，最好的解决方案不是机器人，而是 Fastems 柔性托盘系统与卧式加工中心相结合。 Kussman 先生说，Aztalan 并没有单独提出这个解决方案，而是在其机床供应商 Morris Midwest 提出也有一种成本效益高的方法来自动化生产这个零件编号之后接受了它。 建立意识 Aztalan 今天快速发展的部分原因是该公司深思熟虑的决定。大约 4 年前，该公司发起了一项旨在增加业务量的销售和营销工作。该公司当时几乎没有品牌知名度，但现在得到了更广泛的认可，尤其是医疗技术制造商——该行业占该商店业务的最大份额。 Kussman 先生说，今天在这个领域内，Aztalan 经常对主要的 RFQ 进行投标。该公司还成功赢得了设计工程公司的信任，这一优势使公司能够通过咨询新产品的可制造性来参与新产品的开发。所有这些都导致了活动的增加。公司通过扩张做出了部分回应，公司首席执行官吉姆·布雷（Jim Brey）亲自设计了扩建设施，两年前开业时生产空间增加了一倍多。该公司还增加了员工，同时应用自动化来增加员工可以提供的价值。 Okuma 龙门式 LFS 双主轴车床是另一个在该公司环境中运行良好的自动化示例。虽然 Aztalan 是一家合同车间（这意味着它的大部分工作来自长期协议），但它仍然必须像加工车间一样响应迅速，以满足客户经常流动的零件数量和交付要求。 LFS 机床具有两个都朝前的车削主轴，对于汽车零件的大批量加工非常有价值。高架龙门不仅可以装载和卸载零件，还可以在主轴之间传递零件以进行 A 面和 B 面加工，随时保持多件工作。最近，该车间已为这台机器分配了第二个零件编号，并正在准备夹爪和夹具，以供分配给它的四个零件系列。虽然龙门式双主轴车床是一种高效的高生产率资源，但它仍然是一台具有灵活性的 CNC 机床——允许根据需要在不同零件编号之间快速转换。 打发时间 同样来自 Okuma 的卧式加工中心也有类似的说法，它由 Fastems 的托盘系统提供服务。在该系统的十个托盘中，有五个设置为运行一个特定的部件——一个由实心铝加工而成的歧管。在这五个托盘中的每一个上，墓碑上都装有八个铝制工件、四个用于 A 面加工的块和四个用于 B 面加工的部分加工件。在生产这些歧管的暂停期间，剩余的托盘可用于其他零件的生产运行，这些歧管以每年约 15,000 个的速度交付。 Aztalan 可以使用独立的 HMC 高效地生产该零件。即使每个墓碑有 8 件，在 HMC 的一个托盘上手动装载一组零件，而当前套件在另一个托盘上运行，基本上可以消除设置时间。然而，超越 HMC 生产的下一步是 Fastems 系统。这种自动化对已经高效的 HMC 的补充是，在没有员工在场的情况下，否则会浪费时间。看来，时间不多了。 Aztalan 有两个 10 小时轮班制，每个工作日都有 20 小时。然而，使用托盘系统的熄灯加工显着增加了该 HMC 的容量。在工作日，托盘系统使机器在剩余的 4 小时内保持运转。在周末，它允许额外的 6 小时生产。额外 26 小时的加工使 HMC 的产量增加了 20% 以上。事实上，即使有工作人员在场，配备托盘系统的机器也基本上是在无人看管的情况下运行。通常，操作员有长达 6 小时的时间离开并照看其他机器，然后再返回卸下成品零件并装载新零件。 跟上步伐 那些装有机器人的车床——阿兹塔兰开始使用自动化的机器——制造药物输送系统的组件。该单元中的自动化，现在包括添加到最新车床的机器人，使单元操作员能够执行检查成品零件的重要任务。在该单元中加工的配合部件的尺寸公差非常严格，其特征甚至包括 5 微米的整体凸度或凹度（取决于零件）。 Aztalan 已投资于测量技术，因此这些零件所需的检测可以跟上自动化加工的步伐。康宁的 Tropel 形状测量系统使用激光计量来绘制成品零件图。该设备代表了在合同加工环境中很少见的检测技术水平。这表明自动化通常会带来更高级别的挑战。自动化生产系统通常非常高效，以至于在加工前后都需要响应系统来保持工作流畅。高效测量满足加工后的速度需求。同时，Kussman 先生表示，投资 Exact JobBoss 软件——不仅仅是购买它，还要花时间发挥其全部功能——对于在加工前组织工作和更有效地进行生产设置至关重要。他说，在加工之前让工艺更加灵敏是该车间现在面临的主要挑战。该公司正在寻找扩展其 CNC 编程能力的方法，以跟上仍在加速的工作流程。他说，车间编程将成为解决方案的一部分。车间里有人才，并不是每个工作都需要在工程中编程。此外，该公司将学会更多地依赖 CAM 软件中的自动化来自动生成常规刀具路径——但这并不容易，他说。可以理解的是，程序员希望确保对高价值零件的每个关键特性进行正确编程。因此，他们更愿意直接监督每个编程步骤。因此，在加工过程中熄灯是一回事，因为可以在灯熄灭之前观察机器人和机床的运行情况。但是在编程中关灯是另一回事，因为该软件没有提供类似的方法来窥视内部。因此，采用 CAM 自动化将需要比自动化工件装载更大的信任。事实证明，机床是该过程中更容易实现自动化的部分之一。