熟練工人持續短缺,小批量生產且零件差異大,質量要求、時間和成本壓力不斷增加:當今制造企業面臨的挑戰非常多。問題的答案很簡單:定制的機床自動化方案能夠顯著提高主軸工時,即可計算的機床實際運行時間。生產率提高 — 機床和員工數量不變的前提下。其重點在于量身定制,自動化應該與生產流程一樣單獨設計。
現在,自動化選項的范圍非常廣泛,從簡單的入門級解決方案到高端解決方案。在此無法全部概述。作為刀具和工件夾持、抓取和自動化技術方面的專家,SCHUNK 收到大量相關咨詢需求,并為客戶提供組件和應用方面的深入知識,以及如何實現自動化生產。來自 SCHUNK Mengen 的銷售經理 Markus Michelberger 解釋說:“我們擁有機床內部自動化生產所需的全面產品組合。同時,我們提供與機器人上下料相關的末端解決方案。因此,SCHUNK 滿足實現個性自動化所需的全部要求。我們還可以與系統集成商一起實施復雜的解決方案。”
在數字化的影響和熟練工人日益短缺的壓力下,幾乎所有制造領域都出現了能夠實現自動化生產的解決方案。Michelberger 說:“為了在競爭激烈的市場上取得成功,客戶必須提高生產率和成本效益,但由于勞動力市場的情況,他們還必須創造一個有吸引力和健康的工作環境,以長期吸引和留住員工。自動化是實現這一目標的關鍵。”
但是,從長遠來看,高效和成功的自動化需要大量規劃和投資,中小型公司通常無法負擔。Michelberger 補充說:“對于他們來說,簡單的入門級解決方案就可以帶來決定性的改變,迅速創造真正的附加價值。SCHUNK 自動化組件可以輕松改裝到現有機器上,生產變得更加靈活。” 下一步,自動化和機器人輔助裝調過程將進一步加快生產速度。它們使員工騰出時間執行其他附加任務,并可以在晚間和周末進行生產。
為了向每位客戶提供正確的解決方案,SCHUNK 將自動化選項范圍明確分為五個擴展階段。精益自動化是進入自動化領域的實惠之選。下一步,工件自動化可實現無人化機床上下料。托盤自動化是夾持和裝載復雜和重型工件的解決方案。工件和托盤自動化的巧妙組合提供了很高的靈活性,無需人工干預即可對工件進行六面加工。SCHUNK 還為柔性制造系統 (FMS) 提供合適的刀具夾持和工件夾持方案,實現系統高效運行。SCHUNK 專家在與客戶具體溝通后會確定哪種解決方案最合適。他們會分析現有的機床、產品和生產環境。
借助 SCHUNK 精益自動化,客戶可以利用機床的現有資源進行自動上下料,簡單又經濟。毛坯件和成品件存儲區域位于系統的行程范圍內,工件搬運在機床內通過帶有主軸接口的機械手進行。GSW-B 主軸機械手、與所有機床主軸兼容的 TENDO Silver 或 TANDEM 系列強力夾具等智能靈活的工具不需要特殊的操作知識,沒有額外的空間要求,也沒有高額的投資成本。
可以通過工件自動化實現無人值守的機床運行。惡劣的環境條件也可適用,通過機器人將外部料庫中的毛坯件上料到機床,并在加工后將工件再次放回外部料庫中。SCHUNK MTB 應用套件適用這類應用。它能使機床的上下料速度提高多達 50%,提高生產利用率。BSWS-R 手指快換系統也可以提高速度。機器人能夠根據工件差異,在抓取過程中靈活獨立地自動更換機械手的手指。
如果在生產復雜工件時需要更大的靈活性,可以選擇托盤自動化。工件在機床外部裝夾在托盤上,然后整體放入機床系統中。可以手動或自動將工件放入或從夾持裝置中取出。托盤自動化可以實現不同的夾持任務,例如小批量生產。此外,自動化概念也是夾持重型和復雜工件,以及滿足夾持高精度要求的正確選擇。例如,SCHUNK VERO-S 模塊化快換托盤系統可以快速、精確地轉換工件、夾持裝置和夾具。模塊化系統能夠提供 1000 多種工件夾持方案。KONTEC KSC-D 手動雙工位夾持虎鉗 KONTEC KSC-D 還能提供靈活性。KSC 模塊化系統的虎鉗可快速輕松地適應新的夾持任務。利用方便的工件轉換功能,可以將兩個工件并排放入、固定和牢固夾持。
R-C2 自動化虎鉗系統是 SCHUNK 提供的一種結合工件和托盤自動化優勢的自動化概念。機器人通過 R-C2 定心夾緊虎鉗自動抓取料架上的工件。隨后,夾持著工件的虎鉗像托盤一樣裝入快換托盤系統中。使用 R-C2,無需人工干預即可加工更多工件,并大大縮短裝夾時間。R-C2 是全球同類系統中唯一一款能夠對工件進行高精度、無人值守完整六面加工的系統。
在自動化的最終階段,可以使用柔性制造系統 (FMS) 來布局整個自動化生產過程。所有機床通過運輸和存儲系統相互連接。傳送站用于供應毛坯件、放置成品件和夾持裝置上下料,確保理想的機床利用率。SCHUNK 提供的夾具塔可以與各種工件夾持產品組合。SCHUNK 專家與系統集成商密切合作,確保高端自動化解決方案的成功實施,優化物料流轉,使生產更加靈活。
Markus Michelberger 解釋說:“決定采用自動化生產的客戶已經邁出了最重要的一步。作為您的生產力合作伙伴,我們根據用戶的選擇提供全面的建議,并在項目實施全程提供支持。”
在考慮自動化時,客戶應該問自己哪些問題?
機床自動化與機床世界本身一樣多樣化。這里的關鍵問題還是:哪種自動化最適合我的生產?原則上,要檢查的參數與購買機床的參數非常相似。我的批量有多大?如何評估我的零件差異?我想讓哪些機床實現自動化,它們的運行時間有多長?這些因素當然可以用來對合適的自動化解決方案進行粗略預選。
自動化方法有對錯嗎?
用對或錯來形容并不恰當。應該說,更適合或不太適合。這就回到了第一個問題的答案。在眾多自動化解決方案中找到正確的那一個當然并不容易。專業的建議非常重要。客戶必須先決定他信任哪些合作伙伴,以及信任誰根據他們的專業知識和經驗為他提供最佳解決方案。
SCHUNK 如何為客戶提供支持?
智能和靈活性是推動自動化的關鍵。近年來,我們進一步開發了許多產品,以更好地滿足自動化機床上下料的特殊要求。使用托盤搬運,既適用于中至大批量的工件,也能實現批量為 1 的自動化。我們的優勢在于擁有廣泛的產品組合:可以為所有類型的機床自動化提供合適的組件,而且我們對這些應用非常熟悉。簡而言之:SCHUNK 為工作臺、主軸和機器人提供合適的組件,并且了解生產運作方式。客戶能夠一站式獲得組件和專有技術。