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自动化与分隔

2019-03-11 00:00380

在TNT EDM的铣床工作室内,专门
从事零件的5轴加工和超硬铣削。        位于密歇根州的Plymouth工厂,60%的工作采用自动化操作,按照“熄灯生产”模式完成的工作占据全部工作量的三分之一,大部分机械师都同时操作多台机床,机械工们可一次操纵多达10多台机床。TNT EDM公司的成功归因于他们的聪明工作而不是埋头苦干。
        自动化是TNT公司 “更聪明的工作”发展规划中非常重要的一项内容,车间按照这种工作方式来安排机床的位置。
        TNT EDM公司董事长兼拥有人Tom Mullen说,“我们改变了工作方式。例如,对于电火花加工,往往在多个工件或者多个燃烧区域上多次重复。通过引入机器人操作,我们就可以有效率地完成这两类加工。我们不再在机床上加工一项生产任务中的一、两个工件,而是用机器人更换的方式一次加工50个工件。对于需要多次灼烧加工的大型零件,我们始终尽量在一次安装中完成所有工作。”TNT EDM公司的EDM自动化系统包括刀具/电极更换装置、工件及托盘更换装置。这种自动化系统的大部分零件就安装在车间的三菱系列电火花成型加工机床及电火花线切割机上。
         TNT EDM使用自动机器人为“成型
加工”工作室内的三菱系列EDM成
型加工机床装载电极和工件。
        “当我们接到一项工作时,我们首先考虑如何采用自动化操作来完成,自动化是聪明工作的一部分,但是并不总是有机器人参与。”从前在工厂的一项操作中,一名操作员同时加工两个零件。后来工厂制作了一套可以同时夹持10个工件的夹具,操作员现在一次可以管理四套夹具——总共40个工件。TNT EDM完成工作所花的时间比客户自己加工所花的时间还要少了。Mullen说正是这种思路使工厂极具竞争力。不过他也表示:一旦EDM设备实现了自动化,就可以几乎昼夜不停地工作,那么提高生产能力的唯一途径只有增加机床,就像他的工厂所做的那样。
        TNT EDM最初是一家局限于生产模压制品的EDM工厂,但是在大约四五年后,Mullen意识到要拓展业务就必须扩大工厂的生产能力,可以不局限于电火花加工。毕竟大部分客户希望工厂能够从事除了EDM加工包括其他加工。
        TNT EDM仍然是一家优秀的EDM工厂,现在它不仅拥有EDM设备,而且拥有更多的铣床、车床、磨床和检验机。有了更强大的生产能力之后,车间能够获得来自航空、陆地发电和医药行业的生产任务。现在,有些工作甚至不再需要用到TNT的EDM设备,Mullen说。取而代之,工厂可使用五轴铣床来加工零件,或者在零件淬硬之后对它们进行超硬铣削。
        “如果7年前我们没有冒险购入这些设备,就无法获得新的订单。现在我们正在致力于生产复杂、难编程、难加工的零件。我们不能只加工像方块那样简单的零件,否则别指望在市场竞争中获胜,”Mullen说。TNT EDM引进了新型机床后,按照利于聪明工作而非埋头苦干的方式来安排机床。
         在TNT的EDM线切割室内,自动机器人
也看管三菱系列EDM线切割机的工作
        对于TNT EDM公司的大多数工厂,每个工厂内设有13个生产车间,不同类型的机床被分开放置在各个工作室内。EDM成型加工室与超硬铣削室分开,EDM线切割室与绿色加工室和磨削生产室分开。虽然这并不是大多数工厂采用的机床组织方式,但是Mullen称他们从这种布局中受益匪浅。他的观点是“做你最擅长的工作,忘掉其他。”例如,运行EDM线切割室程序的工人就只负责EDM线切割。他们不操作EDM成型加工机床,也不铣削石墨电极。“曾经,我们有六台相似类型的EDM设备,它们位于工厂内六个不同的区域,需要五名操作员分别看管它们的工作。现在,所有不同的机床都在它们各自所属的工作室内,工件被运送到各机床等待加工。15台同一类型的EDM设备,位于同一工作室内,只需两个人看管它们的工作,”Mullen解释说。
        工厂的工作能力骤然提高,因为现在一名工人照看10台左右的机床,而过去这样的一个人只照看一台EDM线切割机和一台EDM成型加工机床。 “对于我们以及对于整个加工车间的环境,单元这个概念无意义。单元意味着必须使一个工人掌握如何操作一台设备,例如EDM设备、铣床或者磨床。能够有效处理所有这些操作的人太多了,”Mullen说。
        根据TNT EDM的机床布局,利用推车将那些需要在不同类型机床上加工的零件从一个工作室运送到另一个工作室。无论是5个还是100个零件,一项工作的所有零件都集合在一起,而不是散布在工厂内不同的机床位置处。零件被运送到一个区域/工序,从该区域结束加工,然后运送到下一个工序区域,执行加工,如此继续下去直到完成零件的全部加工。Mullen说,要准确了解一项加工任务处于生产过程中的哪个阶段,最好的方式就是眼见为实——把工作的全部零件都摆放在工作台上。大部分零件重量在5lbs到20lbs之间,所以在整个工厂内运送并不费事。
        TNT EDM将继续发展成一家灵活的加工厂。Mullen说:“我们的工作在变化。最初我们只用EDM设备工作,现在我们的5轴机床和其他铣床超越了EDM设备。为了完善工厂设施,我们还将投资引进水切割机和激光切割机。这些灵活的制造设备将推动我们进入新的市场,帮助我们继续成长。”

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