到最后一批為瑞士軍方生產的彈殼下線為止,已經過去了數十年。Ruag機械工程公司位于Altdorf的工廠也經歷了一次轉折。 今天在位于瑞士Uri的老裝備集團里所剩下的東西已經不多,甚至連這個品牌都已不復存在。今天,這家工廠已經屬于Berghoff集團所有。這是一家在鈦、鎢、鋁、鋼和鑄鐵等復雜和小批量工件的機械加工方面處于世界市場主導地位的公司。原工廠里所遺留下來的有用于法屬圭亞那的Kourou太空發射中心歐洲Ariane承載火箭所需的特種連接元件的生產。這種每年為蘇黎世Ruag Space公司所提供的特殊鋁環的年產量不超過10件。
圖1 從16t鋁材中生成4.5t重、4.5m大小的機身。機身由四個單獨部件構成,四個單件在焊接裝置上被加工成一個整體部件 技術訣竅使Altdorf工廠拓展新空間 從工廠80%的設備利用率的角度上看,該企業的技術裝備必須得到改變和擴展。這是因為瑞士軍方的需求下降,Altdorf工廠開始探索新的思路,尋找新的民用項目。而現有的技術訣竅便是很好的工作基礎,也可適合于新的需求。因此,在Ruag公司把彈藥生產線遷移到瑞士伯爾尼地區之后,Altdorf工廠便開始了第一批對大型部件的切削試驗。Ruag公司早在2001年就從Von Roll Betec公司那里找來大型部件加工的技術專家,這為今天Altdorf工廠在相同領域(即大型部件加工)里的工作奠定了很好的基礎。 湊巧的是,平版印刷設備制造廠商即ASML公司是其中的一個用戶,它為今天Altdorf加工車間的發展發揮了重要作用。“我們問自己能為這家用戶做些什么?可以確定的是,我們必須投入資金。選擇Altdorf工廠的時刻也正是今天加工車間的誕生之時。” Berghoff 機械工程公司Altdorf生產廠總經理Hansj?rgMurer回憶說。 2001年,Altdorf工廠以采納ASML公司要求的方式而成立。當時工廠為平版印刷設備制造Waldrich-Coburg Multitec三種品牌的機架和支撐部件。工廠不再適應Ruag公司的經營策略和以太空與防務產品為主的模式,因此嘗試著向外出讓股權。2012年,德國一家專門從事機械加工的企業即Gerghoff公司成為了買主。自2013年4月1日以來,該公司成為Altdorf工廠新的所有人。 Berghoff曾是Ruag的零部件供應商 時間節點很合適,這是因為工廠當時恰好已經有多個知名用戶的制造訂單。對于這些用戶,無論是Berghoff集團在瑞士的工廠,還是在德國的本部,都已經有了相應的工作經驗。 在收購該工廠之時,Berghoff公司并非無名之輩,而是Ruag公司的零部件供應廠商之一。到了收購之時,Berghoff公司在其德國本部的工件加工規格已達2?m。由于企業要考慮改變現狀,因此公司就選擇了Altdorf工廠,也選擇了加工規格達到5.5m的部件的機會。在部件的尺寸方面,德國Drolshagen生產基地屬于最大型的設備,而在Altdorf工廠這里則是屬于最小的。 除了規格可達到客觀的5.5m平版印刷設備機身之外,屬于Altdorf巨型部件的還有用于柴油機車的大型電機。 獨特之處還在于其高度現代化的車間。車間裝備逐步得到完善,并配備了一套高柔性的加工系統(FFS)。“這種等級的整體網絡化系統是獨一無二的。在Altdorf工廠,我們有一套中央生產系統,它向處于網絡之中的各臺設備發去各種待加工的托盤。”Murer如是說。
圖2 從托盤交換站(左)的調度崗位出發,操作人員可以直接從設備上對帶有工件的托盤進行調度
圖3 機身被焊接完畢后,再次被放置到加工中心 生產線激發巨大的設備能力 對柔性加工系統的應用仍是由大客戶ASML公司所推動。它在2007-2008年間極大地帶動了生產,因此當時的Ruag公司也必須進行大量投資,以便提供相應的設備加工能力。“我們必須拿掉設備的工裝配備作業,從而提高設備的運行時間。”Murer補充說。 通過采用柔性加工系統,達到了這個目的。通過采用Waldrich-Coburg線性自動化技術,生產設備實現相互對接。屬于現代化設備范疇的有兩臺Waldrich-Coburg Multitec五軸銑削中心(在X、Y和Z軸上的行程分別為5000?mm、3500?mm和2250?mm)、一臺Waldrich-Coburg Multitec五軸車銑中心(4000?mm、3500?mm和2250?mm)、兩臺DMG MORI公司的DMC 340 FD型設備、一臺Waldrich-Coburg Mastertec 4000型五軸車銑中心(5500?mm、5000?mm和3500?mm)和一臺Zeiss公司的MMZ-G 30/30/20型3D坐標測量設備。 總長為87?m的生產系統是專門為Ruag公司而定制的。單單用于設備的托盤就屬于特殊加工的部件。該系統的制造耗時約半年,并同步投入使用。該系統完成之后,卷簾門每周開啟五天。在總共四個裝備工位(兩個用于旋轉對稱的托盤,另外兩個用于直角托盤)中,預先配備好工件的托盤由一臺線性機器人接走并放置到托盤交換站上。設備操作人員可以從這里調用托盤,托盤即自動駛向設備那里。如果設備上仍有工件未被取走,則該工件先由滑軌取走,然后托盤把新工件輸送到設備上。設備門關閉好之后,操作人員即可開始加工。 通過對工件進行大約耗時1~2?h的預裝備,Berghoff公司可以贏得巨大的設備加工能力。“該系統的優勢在于操作人員可以借助于一個信號燈同時對兩臺設備進行監視。”Murer解釋說。如果其中一臺設備上的綠燈亮起,操作人員立即知道第二臺設備也在同時作業。一旦一個大型部件加工完畢,在發往用戶之前,工件必須被放置到Zeiss 3D測量設備上接受檢測。根據部件的不同復雜程度,檢測需要耗時0.5~20?h。 Altdorf工廠的另外一個特點是切屑集中排放。每臺設備把切屑收集到切屑倉里,然后通過風壓管道系統被吸到兩臺離心分離裝置中。離心分離裝置對切屑和冷卻潤滑劑殘留物,進行分離并對切屑進行干燥處理。然后切屑被送往鋁廠,重新進入冶煉。剩余的油污被排走。 生產系統五天運行,三班作業。與此同時,Berghoff公司花時間與用戶共同制訂加工策略并研發樣件。“Altdorf工廠不僅生產和制造,它還與用戶一起探討加工深度問題。”Berghoff集團新聞發言人Falk Al-Omary解釋說。 加工策略逐步得到落實,例如采用鋁材制造功能樣件,以便檢驗該計劃和刀具是否可行。接下來,工廠越來越多地進入到鈦金屬加工領域,設計工裝夾具并反復更改設計。部分工作持續兩年之久,直到用戶和Berghoff公司對結果都滿意為止。從瑞士工廠和德國企業之間的共同創新的意愿上可以看出,雙方工作是合拍的。工廠所關注的不僅僅是令人印象深刻的大件加工,同時也注重與用戶一起共同發展。“我們努力與用戶一起加強對產品的開發。例如采用其他材料或變更一定的公差等可以使用戶省錢的話題,越來越受到關注。”Al-Omary補充說。 為了推動技術改進工作,Altdorf工廠成立了一個由制造技術人員組成的工作小組,旨在努力開發新產品和新工藝。工作小組與公司管理層共同探討對新產品的看法。“今年的工作重點是為用戶出謀劃策。”Murer說道。“Supplier Ideas”這種方案最初來自于主要客戶即ASML公司,它一直要求供應廠商積極協作并為它出謀劃策。“我作為供應廠商在探索技術工藝新途徑方面有多積極?我如何在產品點子方面再前進一步?通過‘Supplier Ideas’舉措,我們迄今為止已經向用戶提供了很有價值的點子。由此我們可以對設計進行革新。”Murer透露說。
圖4 這種全自動圓轉臺裝置不久將發往瑞士的Mikron公司。它是用于一種帶有12個工作站的機床,而每個工作站都可以采用小型五軸加工中心
圖5 工件在四個工位上被裝備到托盤上(圖中為柴油機車的發電機組),托盤駛向調度站,然后被送往相應的加工設備 深入用戶并超越自我 通過這種方案,Berghoff集團奉行雙重成長策略。“一方面我們愿意在規劃階段就與項目小組一起盡全力支持用戶,另一方面我們也很想加強國際化水平。因此越來越多的問題出現了:我們還能開拓哪些新市場?我們向何處擴展?我們為自己定義了想強力拓展進入的五個行業。”Al-Omary補充說道。 “我們不僅向客戶銷售產品,我們同時也在銷售能力。這一點是至關重要的。”Murer接著說。這種要求匯入到由五六個員工組成的內部點子工作組里。在這里,想法得到交流,產品得到優化。Altdorf工廠長久以來已經放棄車、銑、鏜等單方面途徑,而是更加注重其物流環節的優化,尤其是生產流程。 堅守“有動力才會有進步和創新”的口號。“當員工在看一張圖紙時,他就已經在大腦里思索:我怎么能另辟溪徑,怎樣能改得更好?而不是:我現在必須把部件完成掉?”Murer說道。 與客戶達成長期合作伙伴關系,就充分證明了這種要求是值得的。“我們可以把工程師們的技術訣竅帶入到生產流程中來。對此,很多用戶有著很多親身體驗。在這種合作伙伴進程中,形成了別具一格的融合和全新的機會。這完全有別于作為5000家普通供應廠商其中一家的情形。” |
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