重新考量冗余问题

作者：美国Modern Machine Shop杂志 Peter Zelinski

欢迎访问e展厅 展厅 1 加工中心/FMS展厅 车铣加工中心, 铣削加工中心, 钻铣加工中心, 镗铣加工中心, 五轴加工中心, ... 40和50年代的制造厂家们了解一些加工技术。配备常设刀具、加工汽车零件的多工位自动机床生产线速度很快，易看护，易控制。较短的刀具行程使非切削运动保持最小；一个操作员可以给多个主轴上料；而加工工序的串行布置则使得可以方便地确定哪个工位出了问题。 当然，这些配备常设刀具的生产线也有缺点。其中一个问题是，如果生产线的任何部件发生问题，则所有的加工都停机，并且所有生产都瘫痪。维修和保养人员必须时刻在场，随时做好准备。 成本较低的CNC技术的出现使得可以用柔性更高、适配性更好的生产战略来替代那些配备常设刀具的生产线。90年代，面对生产批量减少并且需要更频繁地重新配置其过程这种现实，汽车供应商们采用标准CNC加工中心进行加工，这些加工中心通常以并行方式作业。 这种并行方式的冗余性减少了快速维修的压力。如果一台加工中心发生故障，则其他的可以继续生产。因此，这些机床的拥有者可以指望机床供应商而不是自己的人进行维修。串行生产由这种“多重化”理论替代，其中各台独立的机床完成的是一模一样的作业。许多制造厂家依然青睐这种方法。 但是，现在这种情况可能会发生改观。机床供应商Licon公司（美国密执安州Ann Arbor市）的销售主管Lothar Koerner说，现在应该是重新考量冗余性的时候了。串行生产在许多方面已经有了改善。 他提到了以下趋势： 1.电子产品。机床电子产品不再因为接触冷却液而发生故障。可靠性很好，并且还在进一步提高。 2.润滑技术。历史上，这是生产设备发生故障的主要原因，但是润滑如今通过自动系统进行控制。反馈可以确保润滑液得到很好的分配。 3.刀具系统。现代刀具材料在较长的刀具寿命中可以提供良好的性能。一把加工铝的多晶金刚石刀具可以加工100,000个零件。需要频繁更换刀具可能在过去阻碍了串行生产，但是如今却无须如此频繁地更换刀具。 4.控制系统。它们如今要比以往全面得多，其中带有内置的故障诊断功能。 诸如上述趋势越来越多地使得各大工厂可以依赖以专门顺序排列的加工操作过程。如今，工厂不再如此需要将自己的资源花在多重化上。 串行方式的好处 Licon生产串行生产系统。公司为大批量加工的零件——特别是汽车零件——提供柔性CNC直线及回转多工位加工机床。Licon的CNC技术其关键是抓取加工中心可以提供的柔性方面的优点，而消除标准加工中心给批量生产带来的制约。当在加工中心上进行系列生产时，必须在每台机床上进行松夹和重新装夹过程，这样就增加了影响过程一贯性的变量。 串行生产的部分优点与刀具系统及夹具有关。并行生产需要单独的机床来携带补充夹具和刀具。这种额外的库存不仅增加了额外的购买价格，同时还增加了与管理及维护相关的额外成本。然而，当过程可以给指定工位或机床分配特定工序时，夹具可以保持到位，而刀具可以相应分配。因此，加工过程成本更低、更简单，更容易排除故障。 Koerner先生说，柔性多工位机床扩展了串行生产的优点。这些机床上进行串行生产的潜在好处包括： ·节省劳动力。柔性多工位自动机床是带有多根主轴的单台机床。零件一般夹在单个托盘或夹具上，自动从一个工位移到另一个工位。而彼此独立的系列机床则可能需要各种操作员，输送方式让单个操作员给特定过程所需要的所有主轴上料。 ·成本和地面空间。一条多工位自动生产线的资本开支可能要比可比加工中心生产线的低。占地面积几乎可以肯定要比后者小。 ·生产率。现代加工中心可以进行精密高速切削。但是，一个典型生产零件其循环时间有70%发生在切削以外。多工位自动机床可以采用与过去配备常设刀具的多工位自动生产线相同的方式——通过将刀具靠近工件的较短行程——而部分降低这种非生产时间。 ·支持方面的节省。机床的多重化会产生维护作业的多重化。切屑必须排除，冷却液必须更新，液压系统必须补足。Koerner先生说，人们通常低估这方面的影响。但是，这些操作有可能对采用多台机床的过程产生很高的间接劳动成本。 原载国际金属加工商情(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (5/11/2006)