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大批量零件加工实现自动化之我见

大批量零件加工实现自动化之我见
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??? 目前随着人工成本逐步增加,其占生产成本比重越来越大,所以大部份零件配套加工企业都迫切地计划上自动化生产线项目,以求大量地节省人力成本。但实现自动化生产线后同样的设备,其产能会有10%~30%下降,使设备的投资会大幅度提高,如何去实现在投资额增加不大的情况下又能实现自动化生产线改造就成为这些企业的难以下决心的决定。


??? 以我们公司最大客户群压缩机零件、电子消费品零件加工企业为例,这些零件的日加工量均K/日为生产计量单位,所以它们的加工节拍时间的节省尤为宝贵,在加工时间设定不变情况下,零件的上下料及交换时间节省的自动化方案优势非常明显。目前这类型企业的自动化生产线改造大都以在原来的人工生产线上加装桁架机械手和关节机器人实现。但这种改造的自动化生产线生产效率比原来人工上下料的产能降低很多,降低的原因:一是在工件交换时间,二是生产线关键工序停机时间,三是正常的停机检修时间。
??? 一、工件交换时间增加:以压缩机气缸产能6000件/日为例,原来的人工生产线需要6台车床、5台多轴加工中心、2台钻床。在前面车床部分加装桁架机械手,在车削时间不变设定下,人工上下料约需时4秒/件,但使用机械手上下料时间需要15秒节拍。减去机械手与机床车削同时运行的时间,则在加工区内交换工件的时间需要9秒,比人工多耗5秒,则这生产线车削部分每天多耗了3个小时有交换工件上,产能下降了20%只有4800件/日。
??? 二、生产线关关键工序停机时间损耗:还是以上面气缸生产线为例,在后续的孔加工工序中,气缸圆周上孔加工只有一台设备。其它工序上最少都有2台以上设备,则这台设备的停机检修时间的长短决定了这生产线的产能损失大小,因为这工序停止工作,则整条生产线都是在停止生产状态,停机时间越长则产能损失越大。但这工序如果增加一台,则设备开动率低,产能浪费大,设备投资额大。
??? 三、正常停机检修时间:由于所有设备连成线,其中某一台需要检修则在工序与工序之间的缓冲料库不够大情况下,也会比人工生产线产能低。

??? 除了第三条正常停机检修时间是没办法解决外,其它二条是可以通过其它方式减少其对产能的影响。我们公司最新研制的HF300系列多联车铣复合机床就能很好地解决这两个问题。HF300系列多联车铣复合机床的核心特点就是:一是机床在其中实现了零件交换,不需要外加机械手。二可以实现多通道并联生产线,不会出现某个单一设备工序。
??? HF300系列多联车铣复合机床是由多台车铣复合机床以类似搬运沙包方式组合成一台机床,工件在两个加工单元之间通过机床主轴直接交换工件,交换工件时间比人工上下料时间相当,而且每个加工单元都是在同时工作,一台多联机床的加工节拍就以各加工单元中时间最长的单元为加工节拍。而且不需要担心加工节拍不一样问题,在零件的加工艺排布时,可以有意识地把零件的各加工序平均时间地排布到各个单元中,以达到各单元加工时间的均衡。此外,因为每一台多联机就可以完成零件的全部加工内容,所以这款多联机在进行大批量零件的生产线排布时可以按多台并行排布。还是以上面气缸加工为例,一台HF304多联车铣复机床可以排布成40秒/件的生产节拍,则其产能达到1500件/日,则4台F304多联车铣复机床可以组成6000件/日的生产线,如果其中一台检修,则生产线的产能损失只是1/4的产能,不会达到全部或50%的产能损失。

??? 除以上两特点多联机比机械手生产线优胜外,最重要的是多联机还有价格上的优势,此机床减少了机械手及机器人的配置,设备价格上比加装机械手及机器人的生产线有明显优势,某此零件加工生产线可能与在原来设备上加装机械手或机器人的费用相当。机床上占地面积也小,机床的零部件大部分都是一样的,减少了设备日后维护成本。所以HF300系列多联车铣复合机床是大批量零件生产线的最佳选择。
招景良(副总经理,微信号tonykkm)

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