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金属加工商自动折弯中心助推精益生产

发布时间:2015/4/27  点击:2404 次
编者按:目前,实行精益生产已是一个企业发展的必然趋势,结合行业特点推广精益生产也是值得大力开展的一项企业管理改革,它最大的现实意义在于通过整合企业资源打造企业价值链从而提高企业核心竞争力,实现各级规模企业的可持续发展。



    精益生产的核心是消除或尽可能减少浪费或不能增值的工艺流程或工作。而在不能增值的工艺流程中,机器的安装设置是个必要却很浪费时间的流程。金属成形商们没法完全不做机器设置,但我们当然可以减少生产运行间设置新流程所需的时间。
    在美国金属加工商Quality Fabricators Inc.(简称QFI)公司里,过去几年都在努力推进精益生产的进行。他们采取的关键举措就是降低安装设置的时间。鉴于公司在钣金件箱、推车、抽屉以及类似产品的订单数量上有所萎缩,相关领域的经理和工程师发现必须采取步骤,大幅削减安装时间。
    所以,我们现在谈谈数控压弯机的离线编程、实时折弯角度检测调整以及其他致力于尽可能减少操作员干预的技术,同时优化整体装备效能 (即:增值)。
用精益生产处理双倍订单数量
    QFI公司精益生产的重心是产量和生产率,但最近一条关键产品线、与钣金成形技术相关的订单开始增加。对于这家占地124000平方英尺、拥有100名员工的生产厂来说,要完成这些工作任务很成问题。它主要服务于石油加工、医疗、军事、计算机、电子和其他行业外壳产品的制造。
                                                    金属加工商自动折弯中心推动精益生产(1)
    “我们现在每年制造数以万计的外壳产品,”QFI运营副总裁Victor Camacho说:“几年前,年交易量就开始大幅增加。”最后的外壳成品是由16至18块冷轧钢或铝板组装起来的。
                                                   金属加工商自动折弯中心推动精益生产(2)
    销售额的增长同时也会引发一个问题,就是对公司制造能力的挑战。就说最近的一个生产案例吧:在一台手动卷边机上,每8小时一班,只能生产出130-150个柜子和外壳。
    Camacho说 :“2010年下半年和2011年内,我们接到的订单越来越多,现有的卷边机已没法满足加工需求了,我们不得不把一些加工任务卸到数控折弯机上去做。这个解决方法可没什么效率,因为通常要做的外壳都需要进行11次不同的折弯加工。”而在所有加工环节中,大量板材处理,比如进行大量的折弯和低效的工具更换操作时,操作员都无法避免误操作。
寻找更好的折弯解决方案
    QFI公司投资购买了新的自动化折弯机——萨瓦尼尼出品的P2Xe紧凑型折弯机。这台机器配备了一台自动换刀装置,可在几秒钟内更改安装程序,使QFI公司的生产安排灵活性上了一个新台阶。
    “在外壳的成形制作上,与使用我们的旧款折弯机相比,采用新机器,周期时间和产量都有了大幅改善,”QFI公司副总裁 Tony Mautone说 :“我们每班次可生产400套产品,平均50到100个批量。所以快速更换变得很重要了。采用自动换刀装置可实现这一目标。”
    Mautone解释了新面板的几个关键功能(也正是它可以实现两倍以上产量的原因)。首先,操作员把一片板材加载到这台机器上,在折弯工序周期开始前,只需定位一次中心,无需每次折弯后重新确定中心。另外,分段折弯工具采用了板材夹持器,能自动确认并立即调整零部件尺寸的设计。板材夹持器能够展开或收起0.020英寸,适于各种折弯尺寸设计。
    如果您从未见过一款以此加工步速运行、灵活、快速和准确的自动板材折弯机,那真应该去好好瞧瞧。它的自动操纵手柄能快速抓住板材,并把它快速导引到一个水平面上,便于从折弯工具中拿进拿出。有个转子会将此板材翻转,对此零部件的每一边都进行加工,使上下两面快速成形。转子的控制功能还包括可调的夹持压力,所以不会破坏工件的表面磨光——这一点在QFI公司用折弯机处理铝板时尤为重要。P2Xe的最大折弯长度是86英寸,但这款紧凑型机器的占地面积只有19.7*9.8英尺。
投资回报迅速回来
    “无需手动干预,这款机器可在33秒内完成全部11项折弯任务,”成形主管Bill Altman补充说。一个标准外壳成品的完整生产循环周期为52秒,包括移上板材和移除零部件的时间。“此外,这款机器还具有在短短几秒内就能更改加工步段长度的性能,这就意味着我们可以在机器上随时换成其他样式的外壳加工方式,甚至比操作员在数控机床上添加新的折弯程序还要快得多。”
                                                                   金属加工商自动折弯中心推动精益生产(3)
    2012年1月以来,Altman将本来需要冲压机和折弯机实现的85个不同工作任务转用P2Xe(包括各种形状的外壳设计)。过去要完成这项工作,需要两天全班次的工作时间,耗费原折弯机和冲压机50%的生产性能。现在,P2Xe充分实现了90%的生产性能。
    “是的,如果客户订单继续攀升、我们再得到其他较薄板材的钣金成形任务订单的话(较薄板材与折弯机的生产性能更匹配),我们会再购买第二个折弯中心,”Mautone说。这款折弯中心也有一些加工限制的,比如最大折弯高度是63/4英寸、最小边际尺寸是11英寸。
    “虽然我们不能用这款机器做出非常小的零部件,”Mautone说 :“我们把大量的零部件从折弯中心上移走,就能释放出很多生产性能,就能做额外的重型仪表成形。我们还能利用这款折弯中心的效率和性能,重新设计一些产品。”
    Mautone继续说 :“多年来,我们在原型和量产产品(包括厚度为10gauge的厚板)上拥有丰富的经验,与我们三台最新CNC折弯机(一台10英尺重143吨的模型机、两台8英尺的88吨模型机)的工作性能正好匹配。与2009~2010年相比,我们在处理较厚板材的原型机上的开发水平,已提高了30%。在这些开发项目中,25%已开始量产,还有几个项目在洽谈中。”
    当说到这款自动折弯中心的生产性能再分配、产量以及投资回报时,Camacho表示 :最多24-28个月就能实现回报,令人印象深刻。
    精益生产咨询导师寄语:从精益化管理的角度出发,很多中国制造型企业决定通过引入5S、精益生产管理与生产流程再造加强生产管理的过程控制、提高制造系统的灵活性、合理布局生产系统运行过程,提升企业市场反应速度,以整体提高企业的竞争力和盈利水平。





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